变电检修中在线监测技术研究

刘金昊 张厉男 李艳

摘 要：变电站是电力系统中的关键部分，也是一个非常复杂的系统。在电力调度自动化的今天，運行过程中发生故障在所难免。变压器的故障直接影响电能的输送质量，因此变电站的故障检修则十分重要。该文对变电检修在线监测技术进行概述，分析在线监测技术的工作原理与关键技术，将很多较为严重的事故防患于未然，以期为研究人员提供理论参考和依据。

关键词：变电 检修 在线 监测

中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）04（b）-0087-02

随着电力调度自动化系统的广泛普及，智能电网技术不断发展。变电检修工作在在线监测技术的辅助下，促使运用物联网技术的状态检修成为变电检修的主流模式。基本上可以实现所有变电站的不停电变压器检修，以及对高压电设备的运行状态进行在线监测，使变压器长时间运行在稳定安全的状态下，准确评估高压电设备的运行状态。从根本上防止因为变压器恶性事故造成电网安全意外的发生，因此在线监测技术的研究成为国内外电力行业的热门研究方向。

1 变电行业在线监测的发展现状

随着我国国民经济的大力发展，变电行业也迎来了快速发展的契机，对电力设备进行科学合理的检测，是确保我国变电行业快速稳定发展的基础，也是促进电力系统安全稳定的前提。近几年出现的在线监测技术在一定程度上大大提升了电力检测的速度和质量，传统的定期检测已经被状态监测所替代，状态监测可靠的检测质量和简洁快速的检测技术，已被国内外电力系统所认同和接受，逐步成为电力设备检修的必然趋势。在过去几十年，我国的电力设备都是通过定期检查来防范和检测，这样就会出现有的地方重复检测，有的地方检测不到的尴尬局面，而在线检测技术的完善和发展大大改观了这种传统的检测方式。尤其是对一些局部放电的设备进行在线监测有着不可替代的优势，所以国家电力部门一直在倡导在线监测技术，全面推广电力设备的状态检修，引进智能检测技术和设备智能化监控等技术。另外，还要加强对检测人员进行安全工器具的重要性认识的再次学习和督导，确保所检测的安全工器具与个人劳动保护用具处于安全状态，杜绝因工器具存在的安全隐患而带来的任何风险，不能因为近期工作任务重，就放松对安全工器具试验的工作要求。

2 变电检修在线监测技术分析

在线监测指的是在状态检修时，以SCM为基站、GSM/GPRS通讯模块为纽带。运用各类传感器与测量方式，实现变压器检修的“化整为零”。对反映出高压电设备工作状态的一些化学、物理参数进行监测，使变压器故障的“防患于未然”。通过数据分析监测设备是否在正常运行，对变压器内的异常放电电流和漏电进行记录。通过实时监控的方式进行，与变压器温度监测、负荷监测等系统合并数据。

（1）变电检修在线监测主要包括重点维护性监测和日常保护性监测，包含变压器油在线监测、铁芯接地监测、绕组变形监测等诸多方面。重点维护性监测指的是通过实时监控或定期检查，以决定变压器是否应该进行检修。通过发现监测设备的缺陷避免严重故障的发生，对于变压器的异常震动和基础松动现象及时进行分析。日常保护性监测通过对设备实时运行的参数进行监测，实现对变压器的实时体检。在易发生故障处设置专门的传感器，制定检修方案。实时反映设备的工作情况，设立变压器在线监测系统。一旦出现问题及时预警进行检修，帮助自动化调度中心随时了解变压器的微小故障的发生频率。

（2）对高压电设备进行状态检修中在线监测通过布置在设备上的各类光、温度等传感器，准确得出变压器的隐患类型。监测设备的各类物理、化学参数，充分发挥在线监测的优势。将这些数据通过网络传输、信号转化，实时得到变压器故障。通过信息处理技术进行采集和处理，记录开关的每一次合、分操作时的运行速度和时间。最后将信息传输到中控室监控主机的服务器内，分析其变化可发现较多机械故障的隐患。监测人员待在中控室可以监控变电站所有高压电设备的运行工作情况，根据断路器的行程—时间特性可以提取各种机械动作参数。这种监测方式较为灵活，影响正常机械性能的原因都可以从监测中反映出来，便于开展设备运行状态分析、诊断，实现对电网在线监测有着非常重大的意义。

（3）我国近年来电力企业已投人大量的资金对该领域进行了深入研究，对高压电设备的在线监测技术已有较多研究。开发了很多种类质量在线监测系统，以监测变压器的运行状态；对各种指标进行实时更新测量与数据采集，保证变压器正常运行；保证对电力系统基本运行工况的观察、记录及动态分析，既可以降低成本，也不会造成故障漏报；针对指标的具体特征对问题进行分层检测，完成对变压器的实时监测；为制定改善电能质量和治理电网污染的具体措施提供可信的依据，较为适用于对变压器进行监测预警和现场的初步故障诊断。

3 变电检修中在线监测技术应用

在线监测就是通过变电企业的数据采集系统、信息管理系统等，对设备进行在线监测。通过监测设备在线显示各变电设备的使用情况和状态参数，采用可靠的电压、电流传感器，以提高电力设备的健康水平和电网电能质量，得出在线监测的准确数据，保证电网的安全稳定运行，从而对高压开关机械系统的相应状态进行有效诊断。其主要分为变压器在线监测系统、震动在线监测、绕组变形监测等诸多方面，以此来保证对电力系统基本运行工况的观察、记录及动态分析。

（1）在线监测工作主要目标是完成对各种扰动信息的识别、提取和分析，综合每个监测到的指标特征。具有事故诊断能力，并进行科学的动态分析工作。完整了解电网安全、稳定、优质运行的技术经济条件，准确识别与提取各种监测信息。对电能质量各项指标进行综合评价，并对其进行理性分析。优化整个系统的监测体系，对不同种类的电能质量的指标进行实时更新与测量。通过数据的采集，实现数据共享与交流。实现对变压器的实时体检，为制定改善电能质量和治理电网污染的具体措施提供可信的依据。

（2）对于电力系统运行状况进行观察和记录，对电网在线监测有着非常重大的现实意义。设立变压器在线监测系统，对各种指标进行实时更新测量与数据采集。与变压器温度监测、负荷监测等系统合并数据，对电能质量各项指标进行综合评价。对变压器内的异常放电电流和漏电电流做出记录，完成对多种扰动信息的识别、提取和分析。对于铁芯的变形、松动等故障记录，针对各质量指标的具体特征对电能质量问题进行分层检测。对于变压器氧化锌避雷器的寿命和可靠性分析，优化整个系统的监测体系。对于变压器的异常震动和基础松动现象分析，完整了解电网安全、稳定、优质运行的技术经济条件。

（3）随着电力技术的进一步发展，通过变电企业的数据采集系统、信息管理系统、分散控制系统帮助自动化调度中心随时了解变压器的微小故障的发生频率，实现数据共享与交流。在线监测技术作为一种新型的监测手段，具有事故诊断能力。将其逐渐应用到变电维修中，以此来提高电力设备的健康水平和电网电能质量，极大地提高变电检修的效果，保证电网的安全稳定运行。通过监测设备在线显示各变电设备的使用情况和状态参数，对变电站的智能程度和稳定程度的提高具有十分重要的作用和意义。

参考文献

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[2] 杨光辉.刍议变电检修中在线监测技术的应用[J].科技创新与应用，2015（33）：195.

[3] 兰莉.在线监测技术在变电检修中的应用[J].城市建设理论研究：电子版，2014（34）：1092-1093.