变电设备在线监测技术与状态检修刘旭阳

变电设备在线监测技术与状态检修刘旭阳

刘旭阳张明张立帅

(国网山东省电力公司枣庄供电公司山东省枣庄市277000)

摘要：现如今，国家快速发展，促进了电力工程规模不断扩大，也对电力系统电能稳定性提出了更高要求。电力系统变电站是电源输送和分配的重要枢纽，不断完善变电设备的在线监测和状态检修工作是提高变电设备运行稳定性及安全性，适当延长变电设备使用寿命的重要手段，同时也是满足电力系统发展需求，保证电力系统的安全、稳定运行的重要举措。传统的周期性的检查制度已经无法适应当前电力系统的发展，在线监测与状态检修在电力系统中的应用逐渐成为新的发展趋势。

关键词：变电设备；线监测技术；状态检修

引言

当前，我国电力企业日益重视变电设备的在线监测与状态检修。加强变电设备在线监测与状态检修，能有效保障变电设备的安全可靠运行，并促进供电效率的大幅度提高。本文分析了变电设备在线监测技术、变电设备状态检修技术，及加强变电设备在线监测与状态检修的策略，以期为变电设备在线监测与状态检修提供借鉴。

1在线监测和状态检修的内涵

1.1状态检修

状态检修是电力系统随着时代发展的产物，通俗来讲，根据电力系统变电设备的主要运行状态，采用相关技术对电力设备进行监测和分析的过程就是电力系统的状态检修。电力设备的状态检修工作流程以状态评价为基础，继而进行状态评估与结果诊断，再实施检修，整个工作过程更加系统与科学。

1.2在线监测

准确的状态诊断是状态检修的重要基础与前提，实时在线监控技术在变电设备中的应用为实施状态诊断提供了可能。在电力系统运行中，如果发现运行异常或出现设备质量问题，相关人员应当立即进行检修。随着我国信息技术的不断发展，我国的电力系统运行异常情况越来越少，电力设备质量也逐步提高。很多新型技术都为电力系统变电在线监测和状态检修技术的应用打下了坚实的基础。

1.3在线监测与状态检修

变电设备的在线监测与状态检修是一项系统性工作，包含着众多流程与环节，一旦发现电力系统出现运行异常或者电力设备出现质量问题，相关人员应当立即进行检修工作。变电设备的在线监测与状态检修既能够对变电情况进行实时的监控进而确保变电设备运行的安全性与稳定性，同时也节约了人力，降低了电力系统的生产运行成本，具有重要的实践意义。

2变电设备在线监测技术

2.1变压器油中气体及微水在线监测

现场在线色谱仪通过管路与变压器的进出口阀连接即可工作，主变无须停电，实现对变压器油中7种故障组分（H2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H6和C2H2）、油中总含气量及油中微量水分的连续检测，具有检测灵敏度高、分析周期短和实验室数据一致的特点。测试油样技术处理达到要求后再返回变压器本体，确保了返回油的质量，真正做到全过程无污染、无损耗。

2.2变压器局放监测在线监测

使用特高频（UHF）传感器，安装在变压器箱体的油阀内，通过变压器壳体可有效屏蔽外部干扰，传感器耐高温、耐油、耐腐蚀，密封性好，可带电安装，可以无障碍地检测到变压器内部的局放源。

2.3铁芯及夹件接地电流在线监测

采用高精度及高稳定性的穿芯式零磁通电流传感器，对变压器铁芯对地的泄漏电流信号进行取样，通过对电流信号的运算和处理，剔除杂波干扰信号，得到实际接地泄漏电流信息。通过阈值判断、预测铁芯绝缘的健康状况。

2.4GIS设备在线监测

采用特高频（UHF）法监测，传感器具有密封和屏蔽结构的特点，分为内置式和外置式传感器，安装在GIS封孔盖内侧或绝缘子敞开边缘上，接收放电源传来的电磁波信号。传感器装有前置放大器与过压保护装置，能在各种恶劣的气候（温度、湿度）及现场的强电磁干扰、无线电波干扰和机械振动环境下运行，具有抗干扰能力强，灵敏度高（不低于5pC），性能可靠稳定的特点。系统基于状态预警、跟踪测试、缺陷统计和自动诊断，达到及时发现GIS内部绝缘缺陷隐患与状态预警的目的，通过信息模式识别及故障类型诊断，实现局部放电故障点的准确定位。

2.5断路器的在线监测技术机械状态监测技术

我们都知道，断路器的零件很精细复杂而且数目众多，对断路器的操作也是很频繁的，所以断路器也非常容易产生一些故障。机械性的故障对于断路器的故障来说是最常见的故障类型。所以要做好断路器的机械状态的在线监测工作。对其监测可以很有效的判断断路器是否老化、是否变形、是否磨损等绝大多数的问题。绝缘事故在线监测技术:高压断路器常出现一些故障问题，绝缘事故在其中出现的概率很高。对大多数的油断路器来说，这些设备很容易出现受潮的情况，这就会导致绝缘下降问题。现阶段，研究可以在线监测断路器内部防电的设备应提上日程。这样可以及时察觉内部防电的隐患，有利于工作人员采取一些有效措施阻滞故障的恶化，以免造成大的损失。温度在线监测技术:断电器的导电线路的电阻过大时容易出现温度过高的现象，安装在线监测设备对其进行实时监控有利于有效避免这些问题。对于高压的变电设备来说，红外热像仪是诊断其是否产生温度过高现象的很有帮助的设备。此设备也可用来监测断路器的导电线路的电阻是否出现过大的情况，有很轻的灵敏度，结果直观清晰。

3变电设备状态评价方法与故障诊断

3.1变电设备状态评价方法与流程

变电设备的状态评价主要是按照电力行业在从传统运行所积累的故障与缺陷数据，借助先进技术手段，采取变电设备运行状态，构建数学模型，对状态信息进行对比分析。其中数据信息是状态评价的前提和主要依据，尤其是变电设备运行中的状态信息。传统的人工检修的方法在对数据信息的处理上存在着一定的弊端，难以实现对于原始数据的有效整合和快速分析，在线监测与状态检修在其中的应用则有效解决了这一问题。状态评价的一般流程为：确定评价目标、统计参数并分析、选择评价手段构建数学模型、验证评价结果。假设变电设备评价结果与实际情况有较大出入，就需要对模型进行二次修改。

3.2变电设备故障诊断技术

故障诊断针对的对象主要为运行状态明显下降的变电设备，由于不同电子设备自身的结构与功能差异，多选择的故障诊断方法也有不同。一般来说，变电设备的故障诊断技术主要有故障树分析法、阈值分析法、人工神经网络分析法等多种，其中，故障树分析法是最常用的诊断技术。故障树分析法就是在设备设计过程中，分析软硬件、环境、人为等可能造成设备故障的因素，并画出逻辑图，对故障原因进行排列组合计算发生概率，进而对故障发生原因进行判断的方法。该方法稳定性较高，有利于分清故障类型及其产生的原因，这样的分析对深化分析、研究对策都很有帮助。

结语

随着现代科学技术的快速发展，制造技术越来越成熟和先进，虽然人们现在对于输变电设备状态的在线监测以及诊断技术方面，由于技术限制及其他方面的原因，而持有不同的意见，但是就如同电力系统综合自动化技术一样，在今后一定会成为电力行业技术管理水平提高的重要因素，同时成为电网安全运行水平的智能化关键技术。

参考文献:

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