在线监测技术在变电检修中的应用分析

张纯

摘要：电力系统的安全已经成为人们关注的内容之一，故为保证电力系统的稳定，技术人员会在变电检修中加入很多新技术，比如在线监测技术，这个技术的运用，可以实现对电网运行的实时监测，在监测中发现设备出现的故障并及时处理，从而保持日常供电的稳定。

关键词：变电检修;在线监测技术;绝缘子

对设备与系统实施在线监测是为了尽早发现故障特征，使运维人员可以在事故初期，即萌芽状态，采取可靠的手段进行消除，继而防止事故发生。伴随我国电力系统市场化进程的加快，以及竞价上网和厂网分离等策略的实施，将减少设备检修费用与降低生产成本为核心目标的在线监测逐渐得到越来越多人的关注。

1、设备预防性试验及在线监测

常用的定期检修方法并不能满足所有设备的要求。部分具有良好初始运行状态的设备，如果进行了盲目性检修，则其良好的运行状态将有可能被破坏，而且还浪费了人力与物力。对于设备预防性试验而言，因其试验电压较低，且大多需要停电，所以很难反映出设备在运行电压条件下的性能及工况，造成检测结果不全面，这也是预防性试验结果合格，但仍不能防止故障发生的主要原因。因此，必须尽早对设备检修制度进行改进，向在线监测、故障诊断与将在线监测作为核心的状态检修方向发展。

在线监测由于可以提取出设备故障特征信号，所以能为后续故障诊断及处理奠定良好基础。实行在线监测的主要目的在于通过对设备运行过程中的健康状况的测量，识别已有或可能产生的缺陷，通过分析确定检修时间，以此避免设备损坏。在线监测及故障诊断主要包含以下基本内容：

（1）实时监测并诊断设备故障机理;

（2）提供在线监测设备运行状态的具体方法;

（3）对信息传输、处理与保存等过程进行监测;

（4）提取设备运行状态征兆与故障特征信号;

（5）提供可行的故障诊断方法。

2、在线监测技术在变压器检修中的应用

变压器是电力系统的重要组成部分，在系统运行过程中，绝缘不断劣化，会进一步影响潜伏性故障不断凸显，在运行时可能会发生多种化学反应，因此，在实际检修过程中，要从不同的角度对其进行全面的检修。油中气体的在线监测 ：在变压器的检修工作当中，针对油中气体监测这一部分，最早有人采用气相色谱法来实现相关监测目的，经过长时间的应用、总结、创新、尝试等，形成了现阶段应用较为普遍的以气相色谱法为核心的故障监测方法。对油中气体实施在线监测，即是要对气体构成和浓度进行监测与分析，监测过程如下：油中存在固体形态的绝缘材料，变压器在运行过程中产生的电压，会对这些绝缘材料产生一定的作用，综合其他因素的影响，会进一步发生变质，裂解后就会产生多种气体。对油中的气体进行在线监测，进而对气体含量以及生成速率进行分析，得到相应的故障诊断结果，如变压器是否发生过热性或放电性故障等，进而优化故障维修方案。在对油中气体监测的过程中应用在线监测技术，具有连续性与实时性的应用优势，能够及时发现设备当中的潜在问题，应用价值十分显著。局部放电的在线监测：在变压器运行过程中，局部放电现象不仅是设备绝缘老化的一种前兆表征，同时，还是加快绝缘老化的重要因素。因此，对其进行有效的监测与及时的预防，对变压器的使用寿命与使用性能具有重要意义。对变压器局部放电进行有效监测，常规的方法包括声学局部放电监测和光学局部放电监测。其中，以声学局部监测法的应用更为广泛，即在变压器的外部安装声学传感器，此种专业传感器对放电所发出的声音信号极为敏感，能够准确捕捉到放电具体位置等信息，便于故障检修工作的顺利执行。另外，在特殊情况下，化学监测方法，也能够通过标准的监测手段，获取到变压器局部放电的状态信息。

3、在线监测技术在高压设备检修中的应用

在电力系统当中，高压设备运行是否健康与电网安全和系统运行安全有着直接的联系。高压断路器的可靠性是变电检修中的重要环节。经过长时间的工作总结发现，高压断路器的故障原因，多为机械性能失效。因此，在高压断路器的检修过程中，要重视对其机械性性能的在线监测。对高压断路器的在线监测办法较为多样化，其中包括行程监测、速度监测、振动信号监测等，以操作时振动信号的在线监测为例，即捕捉振动信号的变化状况，同时监测分闸或合闸时产生的线圈电流波形，通过对分合闸线圈电流波形的幅值、特征、持续时间等参数的记录和分析，进一步对断路器的机械性能进行判断。在实际监测过程中，若其机械性能处于稳定状态，则震动波形的分支大小和时间差也都会维持在稳定状态下，而判定震动信号是否出现变化，需要通过分闸与合闸试验，得出特征波形，由此作为对照波形，帮助评价机械性能的稳定性。

采用行程监测或时间监测办法，都需要利用光电传感器，将物理量的持续变化状况转化为电脉冲信号，通过对脉冲数量的记录，获取相应全程运行参数。而对脉冲形成时间进行记录，利用一定的计算办法，能过获得动触头的运行速度，包括平均速度与最大速度，这样一来，就能进一步得出动触头的机械特性。在储能电机来说，采用在线监测方法对其启动次数、动作持续时间以及负荷电流进行有效监控，能够客观的反映实际负载状况，也能将监测结果应用到电机运行状态的判断环节。对弹簧机构而言，能够客观的反映出弹簧目前的压力状况，对液压机构而言，能够对液压操作的密封性进行评判，是较为可靠的参考依据。

4、在线监测技术在其他设备检修中的应用

4.1电容型设备

电容型设备绝缘性能的在线监测是指对设备泄露电流、电容电流及介质损耗进行实时监测。依靠带电检测装置，对运行中的設备绝缘性能参数进行准确检测， 可实现对设备绝缘缺陷的早发现、早处理。

4.2高压电缆

高压电缆的绝缘材料主要使用交联聚乙烯，其具有良好抗热变形能力与电气性能，但在劣化以后会形成水树，容易破坏绝缘或造成击穿。对于高压电缆而言，其带电在线监测实际上是劣化诊断，常用的方法有：直流成分法、直流重叠法、带电 tgδ 法与复合判断法。

4.3绝缘子

绝缘子在长期运行中由于长时间受到外界因素的影响，如风雨、温度变化和机电负荷等，其绝缘电阻容易降低，严重时还会出现开裂与击穿，直接危及供电的安全性与可靠性。同时， 由于绝缘子的在线监测在安装位置等方面存在一定特殊性，所以始终是一个难点。目前，在绝缘子的在线监测领域，出现了非电量测量与电量测量两类方法。其中，非电量测量还包含红外检测、超声波检测与激光多普勒振动等方法，而电量测量包含脉冲电流、电压分布检测与绝缘电阻等方法。实践表明，以上方法适用于不同的情况，且各具优劣势，可很好的满足复杂情况下绝缘子的在线监测与故障诊断要求

4.4载流体的过热

对于一些负载较大的载流体，比如导线、线夹、闸刀触头等，因负载的急剧变化或者接触不良，会出现过热现象，严重的可能烧熔载流体。因此采用长期在线温度监测手段，记录重要载流体的发热变化，对于预防突发性的过热缺陷，有着重要的意义。

5、结论

对在线监测技术在变电检修中的应用进行分析，能够进一步完善相应技术缺陷与应用方式的不足。通过相关分析，能够进一步弥补以往应用过程中的众多漏洞，从而大幅度提升相关设备的运行性能，延长其使用寿命，在提升电力系统运行安全性与稳定性的同时，降低电力系统的运行成本。

参考文献：

[1] 孙思彬，高林.浅析在线监测技术在变电检修中的应用[J].山东工业技术，2014，6（3）：156-157.

[1] 邹建明.在线监测技术在电网中的应用[J].高电压技术，2007（8）：203-206.