在线监测技术在变电检修中的应用尹露娟

在线监测技术在变电检修中的应用尹露娟

尹露娟郭增为王灿张振洋

国网安徽省电力有限公司阜阳供电公司安徽阜阳236000

摘要：在电力系统中，变电站设备的在线监测技术和状态检修是电力设备安全使用的基本保证。在变电站的运行维护中使用在线监测技术，可以减少电力系统检修工作的难度，提高变电站检修工作的效率，从而为检修工作提供便利。

关键词：在线监测技术；变电检修；应用

前言

变电检修是电力系统运行维护的必要环节，为优化变电检修的效果，技术人员按需运用新技术，借助先进技术的优势，提高检修的水平。电力经济是我国经济的重要组成部分，而现下人们对电力的需求也逐渐增加，由此，满足人们的用电需求，保持电力系统运行的稳定，是电力企业需要思考的问题之一。

1在线监测技术简述

在线监测技术的使用为我国的变电检修提供了更多的便利，而在我国电力系统包含了很多部分，变电设备是其中最重要的设备之一，变电设备的运行情况直接影响着整个电力系统的运行。所以必须要重视变电检修的作用，要求及时发现变电设备的问题并且找到解决的方式，最大程度上保证变电设备的正常运行。我国当前使用的监测技术主要是可以有效监测变电设备的运行情况，同时可以在发现变电设备出现问题时进行及时的解决，所以在线监测技术的使用具有重要的意义。随着监测技术的发展，目前在变电检修的过程中使用的功能主要有监测温度、雷击以及导线震动监测等功能。在实际的变电检修过程中，还存在一些不可控因素，这些因素都对监测结果有很大的影响。如技术人员的经验和技术直接影响着监测的结果，因此需要采取一定的措施控制这些因素。经常出现的问题有：技术人员使用监测技术进行变电检修，但是受到了人为因素或者是天气等因素的影响容易收集到错误的数据，从而会造成一些地区缺少信号覆盖而无法收到数据的现象。此外，如果技术人员的技术水平不高以及数据分析缺乏足够的智能化等问题。面对这些问题，相关部门必须引起重视，要求不断的加强监测技术的研究和创新，并且努力提高监测数据的精确度，注意提高监测技术智能化的数据分析功能，促使在线监测技术在变电检修的过程中发挥有效的作用，并且不断满足人们对电力的需求。

2变压器检修的在线监测技术应用

2.1油中气体的在线监测

早在60年代就有人提出可使用气相色谱法对变压器绝缘油中气体进行检测，这为后续的以气相色谱法为核心的变压器故障检测创造了良好的条件。变压器绝缘油中气体的在线监测是指对油中气体主要组成与浓度进行监测分析，其物理过程为：油中以固体形式存在的绝缘材料，由于受到变压器运行电压的作用，加之其它众多因素的影响，会发生变质，裂解之后生成多种气体。采用油气色谱对气体的含量与产生速率进行分析，实施故障诊断，可确定变压器是否发生了放电性及过热性故障。因该方法具有良好的连续性与实时性，可及时发现设备潜在问题，所以始终被人们关注。我国于90年代初期正式开始研发色谱在线监测技术及装置，之后通过数年的研究和发展，已经成功实现应用。实践应用结果表明，通过对该技术和装置的应用，能对变压器实际运行进行随时监测，值班人员负责操作，在交接班时根据浓度曲线，结合气体产生速率，对投入的时间及周期进行随时调整。

2.2局部放电的在线监测

对局部放电而言，它不仅是设备绝缘出现老化的前兆，还是加剧绝缘老化的诱因。统计表明，使变压器运行可靠性下降的关键因素就是变压器绝缘出现劣化。通过变压器油中气体的监测分析能从一个角度对局部放电进行反映，而开展专门的局部放电监测，则是进行设备状态监测工作的基本要求，放电量及放电的模式能折射出很多故障。目前，局部放电检测主要有以下常用方法：声学局部放电检测、光学局部放电检测与化学检测等，其中以声学检测法居多。它是指在变压器外部安装声学传感器，由于传感器对放电所产生的信号十分敏感，所以能准确测出放电具体位置与信号。

2.3变压器绝缘的在线监测

对变压器绝缘进行在线监测能有效保证变压器运行的安全性与可靠性，对于变压器绝缘性能的劣化而言，它是一个进行缓慢的潜伏性故障。变压器绝缘性能的在线监测，可以连续监测有关绝缘性能的参数，如泄漏电流与环境温湿度等，以此为依据对绝缘情况进行评价。变压器绝缘性能的在线监测有外壳接电线电流监测、套管接地引下线电流监测与铁心接地线电流监测。其中，套管监测的目的在于对套管在运行状态下的电容电流、介损变化与电容量变化进行检测；泄漏电流监测的目的在于对外部绝缘积污情况进行监测，同时在对比以后给出判断结果；而对铁心接地进行在线监测，可对主变铁心接地状况进行随时监视。

2.4高压断路器检修的在线监测技术应用

2.4.1机械性能在线监测

对于断路器运行可靠性而言，相关调查结果显示，约有八成以上的故障是因为机械性能失效引发的，因此监测断路器机械性能是十分重要的。目前，断路器的机械性能监测可分为行程监测与速度监测，以及操作时的振动信号实时监测几种。其中，操作时的振动监测是指将振动信号变化作为依据，同时结合分、合闸线圈电流波形，对机械性能进行判断。如果断路器的机械性能较为稳定，则其振动波形中的峰值大小与时间差都是保持在稳定状态的。对于振动信号是否出现变化，需将分、合闸试验结果作为特征波形，然后将其与后续得到的波形作对比，以此来评价机械性能。行程与时间监测均是利用光电传感器，使持续发生变化的物理量转变为电脉冲信号。此时，对脉冲数量进行准确记录，以此测量动触头的全行程运行参数；另外，对脉冲产生时间进行记录，通过计算得出动触头在运行时的速度，包括平均速度与最大速度，由此可以测量出主轴连动杆具有的分、合闸特性，也就是动触头的机械特性。对储能电机的启动次数及负荷电流进行监测能反映出负载实际工况，也可用于电机运行是否正常的判断，并为液压操作机构是否达到要求的密封效果的评价提供依据。

2.4.2触头电寿命在线监测

借助在不同开断电流条件下的磨损曲线，对每次发生电流开断时的电磨损进行累计，而断路器容许电磨损的总值根据它的额定短路开断电流与容许开断满容量次数进行确定，将触头磨损的累计值作对其电寿命进行判断的主要依据。通过对触头寿命影响因素的分析可知，电磨损是影响触头寿命的关键因素。

3在线监测技术发展方向

3.1提高数据收集的精确度

在传感器设计方面采用良好的软磁材料或者先进的光传感器，提高数据收集的精确度，使得监测数据更好地反映现场真实情况。

3.2研究无线级联的传输方式

采取微波无线级联传播技术，避免对公用移动通信网络的依赖，适合于包括山区在内的各种地形使用，也解决了偏僻山区无通讯信号的问题。

3.3提高数据分析的智能化水平

改进专家分析系统，提高界面友好性和分析智能化，探索基于人工神经网络的智能系统建设，为状态检修提供科学的决策依据。

3.4方便扩展技术

整个输电线路状态监测系统按照一体化设计的思想，现场监测装置能同时监测环境温度、湿度，预留有可扩展的接口，只需要增加适当的其他测量传感器，就可扩展为输电线路状态监测的其它监测量的能力和性能，利用扩展技术整合输电线路防鸟害、防污闪、故障定位和振动测量等在线监测系统，做到资源的合理利用。

结语

在线监测技术的运用，可以实时收集设备运行的信息，借助数据、信息等内容，分析并判断是否出现故障，为检修工作提供依据，由此，能有效控制设备故障的出现，提高电力系统变电检修的效率，确保电能的质量，为电力系统的稳定运行打好设备基础，满足当下人们对电力的需求，促进经济发展。

参考文献：

[1]陈坚.变电检修工作中在线监测技术的应用研究[J].山东工业技术，2016，（15）：152.

[2]周杨.变电检修中在线监测技术的应用研究[J].科技展望，2015，25（21）：90.