变电站电气设备在线监测的分析

王元

【摘 要】在现代生产和生活中，电已经成为生活必不可少的资源。在社会经济不断发展的背景下，对电力的需求在进一步增加。如今，建设智能电网已经成为了电力行业的一个新的发展方向。在电力管理工作中，变电站一直都是保证电网能够正常运行的重要电力设备。而且，智能化变电设备虽然能够在一定程度上使得电力控制更加高效，但是其在运行过程中却也面临着很高的风险。因此，就必须加强在线监测。

【关键词】变电站；电气设备；在线监测

1 关于在线监测系统的作用

1.1 监测运行环境

在实际情况中，针对智能变电站展开的在线监测工作，一般主要包括变电站室内外设备视频监控及电力设备物理量监测，在线监测系统在运行的过程中，不仅需要监测异常情况，也需要进行灾害报警。一般来说，在线监测系统需要借助红外感应技术或者是烟雾感应器技术的支撑，才能够对控制室中的湿度、温度以及烟雾等环境变化情况进行监测，然后再通过信息通讯系统来将监控视频和数据及时上传，以便之后，能够以此进行评估与处理工作。

1.2 监测变电处理过程中的相关设备

从本质上来说，智能变电站的变电处理过程其实是一个联动过程。在这个处理过程中，会涉及到很多的电力设备，比方说变压器、电容器，以及继电器等等。目前，在实际情况中，针对变电器等设备的在线监测，已经收获了比较好的应用效果，监测的准确度也得到了提高。因此，为了能够得到准确的实时监测数据，相关的工作人员会借助成熟的动量因子分析法来构建合适的状态分析模型，以此来监测开关和电气绝缘组件的工作情况。

1.3 监测电缆以及开关柜

在变电站中，电容器以及变压器等装置之间都是借助电缆进行连接的，然后再由开关柜来统一控制所有设备。因此，在这样的情况下，保证电缆和开关柜的工作稳定就是非常重要的。因此，为了能够减小故障问题的影响，就需要对这方面的相关内容进行在线监测，从而及时获取电缆以及开关柜的实时工作状态。

2智能化在线监测系统原理

2.1变压器在线监测系统

1）主变色谱微水监测。对主变色谱进行在线监测需要采用气相色谱原理，对变压器油中溶解气体进行监测，其中主要包括四个部分，分别为油气分离单元、色谱分离单元、半导体检测器以及嵌入式数据处理单元。2）主变套管绝缘监测。主变套管绝缘监测的结构是特定的，其中的零件也是特定的，通过对在线监测系统的应用，能够对高压套管的电容量进行实时监测，并且其监测情况与同类设备相对比更具优势，优势则主要在于能够在套管处于绝缘的状态下进行监测和控制，并且能够将所监测到的数据和信息进行现场数字化。同时，应为采用了分布式的结构，所以其具有结构简洁、便于维护以及可靠性高的特点，能够对模拟信号失真的情况进行有效避免。3）主变工况信息监测。进行主变工况信息监测，这就是对贴心接地电流、环境温度、环境湿度等因素进行监测，其主要采用了具有高敏感度的电流传感器，能够对变压器铁心对地的泄漏电流信号进行有效的收集，并且能够保障在对信号进行收集的过程中不会导致其出现失真的情况。并且，在对信号进行传输和运算的过程中，主变工况信息监测系统能够对干扰信号以及杂波进行有效的剔除，从而保障了接地泄漏信息的真实性。之后，主变工况监测系统能够与环境的温度信息、湿度信息等进行结合，以对铁心绝缘的情况进行判断和预测。

2.2GIS在线监测系统

1）SF6微水密度监测。对SF6微水密度监测进行应用，需要传感器长期对GIS中的SF6气体的密度、微水、微水变化情况进行实时的监测，主要是对其中的温度信号和高精度压力信号进行转换，使其能够通过A/D转换成为数字量，之后再使用微处理器对其进行相应的处理和补偿运算，之后即可对得到的数据进行上传。2）局放监测。进行局放监测主要是对特高频传感器进行使用，传感器对局部放电所产生的特高频电磁波进行接收，即可对局部的放电信号进行检测。

3变电站在线监测技术的应用

3.1防外力破坏在线监测技术

第一，采用激光以及无线视频传输装置能够对于输电线路外部的相关区域实现全程监测，以及对外力破坏的隐患及时预警，从而杜绝电力事故；第二，后台相应的监测维护人员能够及时、实时地了解现场信息，从而降低人工巡视工作量，并且可以防止一些大型机械设备或者其他的外力对铁塔以及线路造成破坏；第三，外物若是进入安全距离，这种预警装置就可以自动采用现场的高音喇叭实施报警提示，避免外物对高压输电线路产生损坏，同时可以对现场的实时情况进行拍照和录像，将报警信息以及视频资料传输到电网监控中心，监控端就可以采用视频画面及相应的数据分析和报警信息等准确判断目前的安全情况，从而采取科学合理的对策；第四，采用独立网络服务器实现监测，对权限多层设置，增强保密性，从而为高压输电线路的有效管理奠定良好的发展基础。

3.2动态增容在线监测技术

现阶段，对高压输电线路的输送容量进行增加主要采用静态提温增容及动态监测增容技术来实现。作为一种新型的在线监测技术，静态提温增容技术能够提升高压输电线路的温度，以此来增大输送容量。然而，这种技术在一定意义上不符合相关标准及规范，对导线和一些设备在应用方面的寿命会产生影响，由此提出动态增容技术。动态增容技术能够呈现输电线路潮流及热稳定限额的变化状态，为工作人员提供良好的数据支撑，同时还能分析输电线路的容量，确保输电线路在运行中其自身的输送能量符合相关要求。动态增容技术在高压输电线路在线监测中的应用能够评估线路运行的温度是否符合要求，还可以合理分析自然因素，不断提升线路的运行故障处理效率。如果输电线路中的运行温度高于标准要求，就需要转移负荷量或者停用，以此来确保输电线路的安全性。

3.3杆塔倾斜在线监测技术

杆塔倾斜在线监测在高压输电线路中的应用，主要就是对杆塔的中心线2/3以及杆塔顶端顺线和横向倾斜角进行监测，同时按照监测结果来建立模型，对相关数据合理分析及统计，若是其大于阈值就会出现报警信号。并且，如果一些区域内产生滑坡，应用该技术能够对线路杆塔实施相应的改造处理，并且能够筛选出相应的危险区域杆塔，从而有针对性地进行改造处理，有效提升整改效果。

3.4视频在线监测技术

在一些人口比较密集的区域或者交通事故频发的路段，以及动物活动行为比较多的场所，在输电线路的架设中需要安装视频在线监测系统（如图2所示），主要是有效了解输电线路周边区域的相关情况，以便及时发现和排除安全隐患，以及在故障产生之后采用录像的方式准确找出对输电线路造成危害的原因，采用科学合理的对策。在实践中，可以充分利用网络和无线传输技术实现对输电线路的远程实时监控。

结束语

总而言之，相对于传统的变电站而言，智能变电站的优势非常明显，其不仅能够减少能源消耗，也能够在一定程度上减少电磁等污染现象，具有着一定的“低碳”功能。只不过，在智能变电站的运行过程中，还需要加强在线监测，及时了解到相关设备的运行状态，及时针对异常状态进行处理。这样一来，也能够在一定程度上提高智能变电站运行的稳定性。

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（作者单位：新疆远华电力（集团）有限公司）