电能质量的全过程监测和预防检修

4　预防检修

　　信息技术工业委员会(ITIC)已经提出一种新的电力容差曲线，这种曲线描述了一些电力、电子设备，如计算机、照明系统、配电设备、机器人和半导体换流设备等对安全运行的供电要求。以电力容差曲线为背景，全面绘出所记录的稳态事件和瞬变事件的图象，提供了一种能快速方便地检查电力系统或电子设备是否处于所希望的容限之内的方法。全过程监测可以提供系统中初期出现问题的信息，容许采取预防的措施——预防检修。用于电力系统的变电站、配电系统，重要数据中心和用电部门，将能保证系统运行的稳定性和可靠性。对于一座工厂或一座变电站，可以在关键的位置上装设全过程监测仪，监测一周或一个月。当监测周期完成时，数据下载并存储起来，监测仪被复位，并进行另一次为期一周或一个月的监测。每一次完整的电能质量监测数据以文本方式被存入档案，经过一年收集的数据库，可以给工程技术人员提供变电站或工厂连续运行的详细历史资料，为他们进行电气结构的维修、改进、升级和增容等提供正确的依据。预防检修建立在连续运行的基础上，监测仪连续跟随监测，并将其收集到的数据库周期性地进行比较。通过连续跟踪电力状况的变化，可以发现一些新的或恶化了的情况。周与周或月与月的比较所记录的事件和数据库，能得到事故初期的信息，如某些事件活动速率增加、事件的幅度超常或出现新型的事件记录，由此可指出系统潜在的问题。

[FS:PAGE]
北京地区某变电站，于1985年9月18日和1987年10月5日，先后2次发生10 kV母线过电压造成对地短路，瓷瓶爆炸，引线烧断，刀闸毁坏，该路最长一次停电8 h的事故。为了弄清事故原因，先后对该站供电的全部用户进行调研，并在该站开展了电能质量监测工作。经测试发现：
(1) 发生事故的母线电压三相不平衡，其PT二次电压最低相为55 V，最高相为62 V；
(2) 各相电压谐波含量很高，其中三次谐波含量达到(19～22)%；
(3) 该母线所带各负荷进线的电流谐波含量并不高，仅为(1.1～1.5)%。
经分析和验证，确定该事故为10 kV母线上的PT中性点所接的消谐元件失效或接地不良所致。排除故障后，三相电压恢复平衡，电压谐波降至正常值的(0.8～1.1)%，恢复正常。从1988年至今，该站未再发生此类事故。近年来，在北京地区相继开展了电能质量的监测，其中存在上述3种情况的变电站为数不少，根据其历史记录和数据，我们协助供电局及时地检查和更换了PT一次中性点的消谐元件，使变电站的运行恢复正常，避免了上述事故的再次发生。
全过程监测仪能捕获谐波，电压下陷、上冲、高频振荡等所有电能质量的动态事件，在连续记录的基础上，为系统和设备的预防检修提供正确的数据。对于以往采用人工门槛阈值的仪器，由于其设置的门槛阈值是固定的，且比全过程监测仪的门槛值高，在低于人工门槛的“死区”中，无信息记录，也不可能建立起全过程的基线条件，直到事件的幅值超过门槛阈值之后才动作，这时，往往低于门槛的、潜在的早期事件已经丢失，因此，不能正确具体地描述系统和设备的真实状况，也不能预测需要调整或检修的内容，而只能进行恶性事件的事后分析。