电气设备在线监测与状态检修

王琤琪

（国网北京市电力公司海淀供电公司，北京100086）

电气设备在线监测与状态检修

王琤琪

（国网北京市电力公司海淀供电公司，北京100086）

在线监测和状态检修是保证电气设备正常工作的重要技术，能够对电气设备的运行状态进行全面监控，并且准确发现故障并予以及时解决。论文对电气设备在线监测与状态检修的发展进行了简单概括，并探讨2项技术的相关理论和方法。

电气设备；在线监测；状态检修；电力系统

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.10.020

1 引言

随着经济的快速发展，我国的电力事业取得了很大进步，电网规模不断扩大，电力系统逐步完善。电力系统涉及的电气设备数量较多、种类丰富，只有所有电气设备处于高效、稳定的工作状态，电力系统才能安全、可靠地运行，因此，加强电气设备的维护和检修具有十分重要的现实意义。在科学技术的推动下，在线监测和状态检修技术不断完善和发展，可以实现对电气设备工作状态的实时监控，为电力系统的调整和维护提供可靠依据，保障供电质量。

2 电气设备在线监测和状态检修技术的发展

2.1 电气设备在线监测和状态检修技术发展的必要性

目前，电力行业改变传统的供销体系，逐步向电力市场化运营模式发展，对电气设备的关注内容也从单一的安全性逐渐向经济性、安全性、实用性、科技性等综合性能转变。在线监测和状态检修技术不仅能保障电气设备的安全性，还可以在一定程度上提高电气设备的经济性、实用性、科技性。随着电力改革的深入和发展，在线监测和状态检修技术的应用价值不断提高，通过对电气设备运行状态的实时监测和控制，保障电气设备的工作效率，进而提高了电力系统运行的经济效益，因此，在线监测和状态检修技术的应用和研究是电力改革的必然要求，符合时代发展需要。

3.2 电气设备在线监测和状态检修技术发展的可行性

随着科技的不断进步，新型设备的运营和新技术在电气设备中的应用为在线监测和状态检修提供了技术支持和物质保障。传感技术、数字信号处理技术、微电子技术以及计算机技术的发展，使在线监测和状态检修技术不断完善，推动了电气设备的发展，例如，红外线成像技术在电力系统中实现了应用，大型变压器油色分析系统的研发成功[3]。同时，配电网络的自动化、智能化发展为电力系统进行大规模的在线监测和状态检修提供了保障，可以通过通信技术和信息处理技术实现对电气设备的综合自动化管理。总之，从理论和实践分析，电气设备在线监测和状态检修技术均具有可行性。

3 电气设备的在线监测分析

3.1 变压器的在线监测

变压器是电力系统中的重要变电设备，对其进行在线监测主要包括以下几点：（1）绝缘性能的在线监测。绝缘性能是变压器正常工作的重要保障，而绝缘体的老化较为缓慢，需要从泄露电流量、介质消耗量、运行电压、等值电容等方面加强在线监测，根据相关电气参数建立绝缘性能分析模型，对变压器的老化程度和使用寿命进行估算；（2）油中气体的在线监测。在电、光、热等刺激作用下，变压器内部的油会发生化学反应，从中裂解出氢气、甲烷、一氧化碳等气体，可以利用气相色谱原理对油气的成分和浓度进行在线监测，从而根据气体环境的变化情况，判断变压器是否出现过热性故障或放电性故障[1]；（3）局部放电的在线监测。局部放电在线监测技术包括光学监测、声学监测、化学监测等，以声学监测技术为例，主要是通过传感器感知局部放电生成的暂态声音，从而准确定位局部放电具体位置。

3.2 高压断路器的在线监测

高压断路器是电力系统进行控制操作的开关设备，可以有效保障整个电路的安全性能，对电力系统的稳定运行发挥着重要的作用，因此，加强高压断路器的在线监测是电力系统控制运营的关键措施。（1）加强高压断路器的机械性能在线监测。高压开关故障的一个重要原因就是断路器的机械性能故障，通过在线监测技术，对各级断路器的震动波形峰值大小和时间差进行分析，如果波动较大，则说明断路器出现了故障。（2）加强高压断路器触头电寿命的在线监测。断路器在控制电流开断的过程中会造成触头的电磨损，根据不同开断电流状态和断电次数，建立相应的等效磨损曲线，从而对每台断路器开关触头的磨损情况进行总结和分析，并根据触头累计磨损量对其电寿命进行准确判断[2]。

3.3 避雷针的在线监测

避雷针是电力系统中的保护设备，在工作过程中经常出现进水受潮或设备老化问题，因此，需要针对避雷针的封闭环境和阀片的损害情况进行全电流、阻性电流、功率耗损等方面的在线监测，为避雷针的状态检修提供可靠依据。全电流在线监测的理论依据是物理电学方面的理论和方法，在避雷针的地位和地之间串联相关监测装置，通过对串联电流变化情况的分析，来判断避雷针的工作状态是否正常。阻性电流能够敏感地反映出避雷针阀片的老化和受潮问题，阻性电流在线监测主要针对避雷针运行的工作电件装置进行电阻测试，从而分析避雷针的老化程度。

4 电气设备的状态检修分析

4.1 状态检修的管理模式

状态检修技术是在故障诊断技术的基础上发展而来的，并在电气设备检修中得到实践和应用，为电力企业创造了良好的经济效益。状态检修的管理要从全局出发，不能局限于在线监测，还要优化组合各种监测方法，从而有效地减少检修成本，保障设备的正常工作。目前，国内外状态检修技术取得了突破性的研究与应用，发展十分迅速，在状态检修策略制定的过程中，需要将定期监测和故障维修等技术与在线监测技术进行有效结合，从而制定出最佳方案。

4.2 状态检修的基本理论

现阶段，状态检修技术在电气设备中的应用十分广泛，论文以变压器为例，对状态检修的基本理论进行说明。在变压器的运行过程中，影响其工作状态的主要因素包括温度、负荷、绝缘材料等，此外，过电压次数、短路次数、设计缺陷等也会增加状态检修工作的难度，如果检修现场的运输条件不佳，还会延误检修时间。变压器状态检修需要对其使用寿命进行估算，并且在综合分析变压器的运行状态、历史信息的基础上，进行科学、合理的评价。此外，高压断路器对于电力系统的安全运行十分重要，需要加强状态检修，由于开关动作较为分散，开关电流的大小与电磨损量的线性关系不明显，在累积寿命时就需要进行加权处理。电力设备在工作中不能长时间停役检修，因此，必须加强日常的监测和诊断，从而及时发现问题并予以有效处理。

4.3 状态检修的系统支持

常用的状态检修技术有定期检修、在线检修、巡视检修等，在实际的工作中，3种状态检修方式相辅相成。定期检修是状态检修的基本方式，能及时发现并解决电气设备运行中的安全问题。随着设备投入使用的时间增加，仅仅依靠定期检修很难诊断电气设备内部的轻微隐患，这就需要结合在线检修技术，进行实时监测，从而对电气设备进行全面检修。巡视检修主要针对设备的外观进行检查，可以及时发现电力设备异常的状态，然后再进行深入的检测和维修。

5 结语

总而言之，当电气设备发生故障时，整个电力系统的运行状态都会受到影响，因此，需要加强电气设备的在线监测和状态检修，应用先进的技术理论和方法，不断提高电气设备的维护和检修水平，保证电气设备处于高效、稳定的工作状态，进而促进电力系统的完善和发展。

【1】高全.电气设备在线监测与状态检修技术研究[D].保定：华北电力大学，2013.

【2】刘富荣.电气设备在线监测与状态检修技术[J].河南科技，2014(24): 26-27.

【3】周铁.试析电气设备的在线监测和状态检修技术[J].中国高新技术企业，2015(26):123-125.

On-line Monitoring and Condition-based Maintenance of Electrical Equipment

WANG Cheng-qi
(HaidianPowerSupplyCompanyofStateGridBeijingElectricPowerCompany,Beijing 100086,China)

On-line monitoring and condition-based maintenance are important technologies to guarantee the normal work of electrical equipment,whichcancomprehensivelymonitortheoperatingstateofelectricequipment,detectthe malfunctionaccuratelyandsolveit timely. This paper summarizes the development of on-line monitoring and condition-based maintenance of electrical equipment,and discusses the relatedtheoryandmethodofthetwotechnologies.

electricalequipment;on-linemonitoring;condition-basedmaintenance;powersystem

TM755；TM732

A

1007-9467（2016）10-0044-02

2016-08-24

王琤琪（1972～），男，北京人，工程师，从事电力供应及用电营销研究。