变电设备在线监测技术应用研究朱吉会

变电设备在线监测技术应用研究朱吉会

朱吉会

（云南电网有限责任公司曲靖马龙供电局云南曲靖655100）

摘要：近年来，随着我国在线监测技术的不断更新和发展，在线监测技术在中国电力系统中的试验效果越来越显着，可以成功应用。对变电站设备进行必要的在线监测，确保其在可靠稳定的状态下安全运行，这对于电力系统的成熟运行具有重要意义。

关键词：变电设备；在线监测；应用

引言：

随着中国智能电网的发展和发展机制以及变电站的大规模建设，在变电站建设期间，应该生产在线监测技术。电力设备检测系统不再仅仅依靠传统的检测模式逐一检测。相反，它使用智能。网络设备实现在线电力监控技术。

1在线监测技术概述及其特性

在线电力监测技术主要是指能够通过在电力系统设备上安装智能网络数据采集系统，实时记录电表设备实际运行状态的检测系统，诊断仪表操作的基本状态。

在线监测技术的特点主要体现在以下几点：在线监测技术在电力系统中具有灵活的操作技术和较强的可控性。在实际应用中，它可以准确测量准确的数据并确保收集到的数据的可靠性。在日常维护中，维护技术简单方便，变电设备在线监测技术的实际应用提高了电力系统的工作效率。同时，随着变压器设备在线监测技术在电力系统领域的实际应用价值，近年来对在线监测产品的需求不断增加，这对电力公司进一步提高是必要的电力系统维护工作状况。同时，智能电网战略的确定和发展对未来电网的可靠性提出了更高的要求，产品的在线监控是其中不可或缺的重要组成部分。因此，要全面落实电力设备智能化，电气化，先进的电力系统检修工作，必须加强智能电网技术和设备的建设，同时实施在线电力电网监测和在线预警系统，使电力在线监测设备系统更加完整和成熟，进一步推动了我国智能电网在电力系统中的实际应用。

2电气设备的在线监测

2.1冷却器运行监测。冷却系统最常见的故障模式是泵和风扇故障。连续分析泵和风扇的状态以确定它们是处于设定状态还是处于关闭状态。这可以通过测量流过泵和风扇的电流并测量相关控制冷却系统的温度来实现，它也可以通过测量泵和风扇电流以及上部油温来实现，根据目前的客观条件，只能进行离线测量。

2.2变压器在线监测。

2.2.1局部放电监测与定位。由于变压器油和纸绝缘包含气隙或不均匀的内部场强，而导线包含尖角，毛刺等，局部电场过于集中，导致绝缘击穿和局部放电（PD）。PD的水平和其增长率的明显增加可以表明变压器内部发生了什么，由于局部放电会导致绝缘恶化甚至击穿，因此值得对PD参数进行在线监测。

2.2.2油中溶解气体在线色谱分析。其在线监测过程是通过循环回路使变压器体油循环进入脱气装置，脱气装置然后进入分析仪。数据处理后，打印可燃气体的光谱和含量，根据分析得出其内部故障类型。通过监测特征气体的识别，分析油中的溶解气体已被证明是一种更有效的监测方法，连续监测安装油中的特征气体传感器可以发现潜在故障的早期迹象并促进纠正措施。

2.2.3铁芯多点接地监测。铁芯的多点接地故障监测是根据铁芯引线的接地电流进行的，采样后进行测量，大型变压器铁芯通过小套管引出变压器箱体地，为了消除铁芯中浮动电位的产生并引起接地放电，变压器铁心必须保持接地。

3常用的在线监测技术

3.1电缆局部放电监测技术

3.1.1局部放电监测技术的概念及特征。局部放电现象主要是高压电器在电场作用下产生的局部范围内的放电模式，其电场强度足够大。这种放电只与电导体之间的绝缘短路，因此不会形成某个导电通道。其发生的主要部分通常在绝缘体内部，它可以及时反映绝缘体内部的具体条件。由于局部放电会对绝缘介质产生一定的影响，在高强度局部放电情况下，绝缘介质的强度会逐渐降低动力设备绝缘的强度，这往往会导致严重的损坏到高压电力绝缘介质。在长时间电压运行的情况下，高压电力设备绝缘的内部结构不能在高强度局部放电中运行。同时，在运行过程中必须加强监测和维修工作，以减少潜在绝缘失效的发生。

3.1.2局部放电在线监测方法。1常规脉冲电流法。脉冲电流法通过测量电流传感器和阻抗来检测由功率器件和组件的内部信号引起的局部放电脉冲电流，从而实现可见放电量的效果。局部放电随着电荷的移动而移动，并且移动的电荷可以通过在外围脉冲电流的作用下测量脉冲电流来检测，以完成局部放电的检测。脉冲电流法是最成熟和应用最广泛的监测方法之一。使用的传感器是电流传感器或耦合电容器。选择脉冲电流频率范围时，通常最好选择低频段，并保证测量值。在几kHz到100kHz范围内，达到了mHz范围。常规脉冲电流法广泛应用于变压器局部放电试验，预防性转换试验和变压器型式试验。其主要特点是测量灵敏度高，还可以获得基本的局部放电量（如：视放电，放电相，放电次数等）。

2超声波测试。超声波是电气设备的局部放电的测量值，使得超声波信号测量局部放电的大小和位置。在监测过程的实际应用中，超声波传感器主要通过对电气设备外壳进行体外监测来实现。超声波法主要适用于局部放电监测的在线监测频段保持在20〜230kHz之间。超声波检测方法的主要优点是：在监测变压器局部放电时，可以轻松实现在线监测和空间定位。在实际监测中，超声波方法可以系统地识别和定量分析模式，从而可以准确测量排放信息。

3射频检测方法。射频检测方法使用罗氏线圈传感器从发电机和变压器中的检测装置提取相应的信息信号，在高频时，罗果夫斯基线圈传感器的消耗非常小，因此适用于高频工作环境。

3.2变压器绕组变形在线监测技术。

3.2.1变压器短路电抗在线监测系统的概念及特征。为了准确确定变压器绕组的变化，开发了变压器短路电抗在线监测系统。该系统主要由数据采集系统，电力传输系统和与其连接的系统设备组成。

3.2.2变压器绕组变形监测的监测方法。

1频率响应分析。频率响应分析方法主要通过绕组变形的电感值和电容值等网络变化值，并用正弦波扫描。监测的绕组传输函数代表绕组的运行条件。频率响应分析方法是国际上先进的绕组变形在线监测技术。它具有很强的抗干扰能力和灵敏度，可以检测到弱缠绕变形，但目前的定量测定标准尚不清楚。

2振动信号分析。振动信号分析方法主要分析振动传感器产生的振动信号，以测量正常工作时的铁芯和绕组，并根据得到的测量变化值反映铁芯和绕组的具体情况。振动信号系统与电压调节器的非电连接使统一的系统监控传感器绕组的变形和核心结构的完整性成为可能。这里的振动信号分析中的“振动”表示动态参数，因此也可以表示为振动特性。振动信号分析是对收集到的振动原始信号进行数字化分析处理，作为振动失效判断图。振动信号分析主要包括时域分析，振幅域分析，频域分析和模态分析。

4在线监测技术的发展趋势

在线监测系统是电力系统最具潜力的技术之一，将以集中、高智能化、高精度为发展方向。概括地说，在线监测的发展包括两个方面：硬件技术和软件技术。硬件技术的发展与传感器技术、电子技术、光纤技术的发展密切相关，这些领域的每一项突破性成就都有可能给在线监测技术带来深刻的影响。软件技术并不只涉足漂亮的界面、大量数据的保存管理等等，更重要的是求解复杂数学模型的方法。

结束语：

变压器设备状态检修是电力系统技术发展的必然，而状态检修必须以在线监测为基础。只有不断加强自身的专业技术水平，不断积累实际工作经验，提高变电设备运行的安全性和可靠性，提高供电企业的经济效益和社会效益。

参考文献：

[1]卢纬.浅析电气设备在线监测及故障诊断[J].科技风，2011，（14）.

[2]马伟，郭永超，胡燕梅，刘鑫鑫.电气设备在线监测及故障诊断分析[J].今日科苑，2010，（20）.