淺談變電站在線監(jiān)測(cè)的新技術(shù)應(yīng)用

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，變電站的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)也取得了相應(yīng)的發(fā)展，為了能夠更好地對(duì)這些技術(shù)進(jìn)行使用，我們就需要對(duì)這些技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行很好的了解。只有這樣才能使這些技術(shù)能夠在我國(guó)普及，從而促進(jìn)我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展。本文通過(guò)對(duì)變電站在線監(jiān)測(cè)新技術(shù)的應(yīng)用的介紹，以期能夠?qū)ξ覈?guó)的電力行業(yè)的人員能夠給予一定的啟示。

關(guān)鍵詞：變電站；在線監(jiān)測(cè)；技術(shù)應(yīng)用；介紹

中圖分類(lèi)號(hào)：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展是建立在離線檢測(cè)技術(shù)之上的，以往的離線檢測(cè)技術(shù)往往都需要進(jìn)行停電，而這將給地方的生產(chǎn)生活帶來(lái)很大的影響。在線監(jiān)測(cè)技術(shù)就是在這樣的背景下才產(chǎn)生的，無(wú)人值守變電站的普及，自動(dòng)化技術(shù)在變電站的管理中逐漸應(yīng)用，在線監(jiān)測(cè)技術(shù)就顯得勢(shì)在必行。

1變電器（電抗器）局放在線監(jiān)測(cè)

電力變壓器是輸變電工程中的樞紐性設(shè)備，其運(yùn)行狀態(tài)直接關(guān)系著電力系統(tǒng)的可靠性水平，一旦發(fā)生故障，必將引起局部甚至大面積停電，造成巨大的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)損失。絕緣故障是電力變壓器的主要故障之一，發(fā)生絕緣故障的主要原因是絕緣薄弱處的局部放電。局部放電的發(fā)展會(huì)引起的絕緣老化和絕緣失效，并最終導(dǎo)致絕緣擊穿。當(dāng)變壓器內(nèi)部局部放電發(fā)生時(shí)，局部放電脈沖的上升沿很陡，脈沖寬度多為納秒級(jí)，能激勵(lì)起特高頻電磁信號(hào)。UHF信號(hào)根據(jù)變壓器結(jié)構(gòu)反復(fù)進(jìn)行傳播、反射、折射，傳輸?shù)饺耍苁挚讉鞲衅鳌⒂烷y傳感器并被接收。通過(guò)安裝在現(xiàn)場(chǎng)的OCU單元（濾波、采集、檢波、光電轉(zhuǎn)換）對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波、放大和采集，來(lái)監(jiān)測(cè)變壓器內(nèi)局部放電的強(qiáng)度、頻度和發(fā)生相位等信號(hào)，并通過(guò)信號(hào)分析和處理軟件，分析故障的性質(zhì)、大小、發(fā)生位置，同時(shí)信號(hào)經(jīng)過(guò)光纖分配器選擇性地通過(guò)光纜傳送至主控室中的中心處理單元，由中心處理單元的系統(tǒng)軟件對(duì)故障的性質(zhì)、大小、發(fā)生位置進(jìn)行診斷處理并預(yù)報(bào)警，以達(dá)到評(píng)估變壓器內(nèi)部絕緣狀態(tài)的目的。

2斷路器在線監(jiān)測(cè)

斷路器在日常的電力系統(tǒng)工作中主要的作用就是開(kāi)斷電流、切除短路故障等，其工作的條件十分的惡劣，而以往的離線檢測(cè)往往只能對(duì)器室、機(jī)構(gòu)等完好性進(jìn)行一些比較簡(jiǎn)單的檢查，這樣往往達(dá)不到很好的檢測(cè)效果。而在線監(jiān)測(cè)的主要內(nèi)容包括了對(duì)絕緣氣體、電流波形、觸頭、儲(chǔ)能電機(jī)電流等方面的檢測(cè)。獲取斷路器開(kāi)斷電流的主要方式就是在電流互感器的二次電纜上加套穿心式電流互感器，通過(guò)這樣的方式就能夠很好的獲取斷路器開(kāi)斷電流；測(cè)量觸頭行程的主要辦法就是在觸頭連桿上安裝位移傳感器；獲取電機(jī)儲(chǔ)能電流的主要方式是在電機(jī)儲(chǔ)能回路上安裝穿心式互感器。通過(guò)對(duì)這些內(nèi)容的有效檢測(cè)，能夠檢測(cè)到斷路器的運(yùn)行狀態(tài)，從而預(yù)判故障防患于未然。

3容性設(shè)備在線監(jiān)測(cè)

在電力系統(tǒng)中，日常比較常見(jiàn)的設(shè)備主要有電力變壓器套管、電流互感器、電壓互感器、耦合電容器等，這些設(shè)備在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中，其絕緣性能會(huì)下降。通過(guò)監(jiān)測(cè)容性設(shè)備主絕緣的末屏電流信號(hào)，經(jīng)高精度有源零磁通傳感器（CT）變換為Ux電壓信號(hào)，與被測(cè)容性設(shè)備相近母線PT的二次電壓信號(hào)經(jīng)高精度有源零磁通傳感器（CT）等變換為Un電壓信號(hào)，在監(jiān)控器（主機(jī)）控制下，對(duì)兩模擬電壓信號(hào)及220V AC工作電源Us進(jìn)行同步采樣及傅立葉變換處理，得到信號(hào)Ux 、Un相對(duì)于Us的基波向量的相位夾角及末屏電流的幅值，通過(guò)監(jiān)控器（主機(jī)）讀取并計(jì)算出電容型設(shè)備末屏電流Ix相對(duì)于母線電壓Un的相位差及Ix幅值，從而獲得被測(cè)容性設(shè)備主絕緣介質(zhì)損耗tanδ和電容量Cx等參數(shù)。依此判斷并預(yù)警設(shè)備故障。

4避雷器在線監(jiān)測(cè)

避雷器在線監(jiān)測(cè)單元安裝在變電站端的避雷器下方，可實(shí)現(xiàn)對(duì)避雷器的全電流、阻性電流、容性電流和雷擊次數(shù)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)。系統(tǒng)產(chǎn)品在測(cè)量方式、測(cè)量原理和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上，相對(duì)于傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)技術(shù)作了重大的改進(jìn)，采用先進(jìn)的分層分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，應(yīng)用總線控制技術(shù)和模塊化設(shè)計(jì)原理，使系統(tǒng)的抗干擾性能、測(cè)量的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性都得到了很大的提高，滿(mǎn)足了工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)用要求，并采用獨(dú)有的專(zhuān)家診斷系統(tǒng)對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析診斷，便于及時(shí)方便地了解并掌握變電設(shè)備的健康狀態(tài)。系統(tǒng)中高精度的有源零磁通傳感器將泄露電流經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，再經(jīng)過(guò)微處理器進(jìn)行DFT運(yùn)算及處理，通過(guò)485接口將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到上位機(jī)監(jiān)測(cè)單元，上位機(jī)對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、顯示和存儲(chǔ)，給出測(cè)試結(jié)果和變化趨勢(shì)曲線，并可將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及報(bào)警信號(hào)實(shí)時(shí)上傳至上級(jí)監(jiān)控中心。高頻傳感器將捕獲雷擊信息并將捕獲到的信息及時(shí)通過(guò)數(shù)據(jù)總線上傳到上位機(jī)進(jìn)行保存。

5智能設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，近些年，變電站中的智能設(shè)備的數(shù)量越來(lái)越多，智能化水平也越來(lái)越高，為了能夠使智能設(shè)備能夠充分發(fā)揮其功能，就需要我們對(duì)其進(jìn)行及時(shí)有效的檢測(cè)。當(dāng)前我們所熟知的智能設(shè)備主要有變電站二次設(shè)備以及智能終端，這些設(shè)備非常復(fù)雜，并且品種繁多，現(xiàn)在的在線監(jiān)測(cè)手段還不是很成熟。所以在對(duì)智能設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)預(yù)期就是能對(duì)其裝置報(bào)警、壓板投入、空開(kāi)投入、網(wǎng)絡(luò)流量等相關(guān)方面進(jìn)行監(jiān)測(cè)，只有這樣才能取得理想的效果。

結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的經(jīng)濟(jì)，科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，以往那種離線的檢測(cè)方式已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)在變電站的發(fā)展。現(xiàn)在變電站的自動(dòng)化、智能化水平很高，如果相應(yīng)的檢測(cè)手段還是過(guò)去那種低效率、高人工投入的方式的話(huà)，對(duì)于我國(guó)的電力系統(tǒng)的發(fā)展將會(huì)產(chǎn)生很大的制約作用，為了更好地促進(jìn)我國(guó)變電站的綜合發(fā)展，就需要應(yīng)用在線監(jiān)測(cè)的新技術(shù)。只有對(duì)變壓器局放在線監(jiān)測(cè)、斷路器在線監(jiān)測(cè)、SF6在線監(jiān)測(cè)、容性設(shè)備在線監(jiān)測(cè)、避雷器在線監(jiān)測(cè)、智能設(shè)備在線監(jiān)測(cè)等新技術(shù)進(jìn)行科學(xué)合理的應(yīng)用，才能促進(jìn)我國(guó)電力系統(tǒng)自動(dòng)化、智能化管理水平的提高，才能使電力在我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮更大的作用。

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