電氣設備在線監(jiān)測與狀態(tài)檢修

王琤琪

（國網(wǎng)北京市電力公司海淀供電公司，北京100086）

電氣設備在線監(jiān)測與狀態(tài)檢修

王琤琪

（國網(wǎng)北京市電力公司海淀供電公司，北京100086）

在線監(jiān)測和狀態(tài)檢修是保證電氣設備正常工作的重要技術，能夠?qū)﹄姎庠O備的運行狀態(tài)進行全面監(jiān)控，并且準確發(fā)現(xiàn)故障并予以及時解決。論文對電氣設備在線監(jiān)測與狀態(tài)檢修的發(fā)展進行了簡單概括，并探討2項技術的相關理論和方法。

電氣設備；在線監(jiān)測；狀態(tài)檢修；電力系統(tǒng)

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

1 引言

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國的電力事業(yè)取得了很大進步，電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大，電力系統(tǒng)逐步完善。電力系統(tǒng)涉及的電氣設備數(shù)量較多、種類豐富，只有所有電氣設備處于高效、穩(wěn)定的工作狀態(tài)，電力系統(tǒng)才能安全、可靠地運行，因此，加強電氣設備的維護和檢修具有十分重要的現(xiàn)實意義。在科學技術的推動下，在線監(jiān)測和狀態(tài)檢修技術不斷完善和發(fā)展，可以實現(xiàn)對電氣設備工作狀態(tài)的實時監(jiān)控，為電力系統(tǒng)的調(diào)整和維護提供可靠依據(jù)，保障供電質(zhì)量。

2 電氣設備在線監(jiān)測和狀態(tài)檢修技術的發(fā)展

2.1 電氣設備在線監(jiān)測和狀態(tài)檢修技術發(fā)展的必要性

目前，電力行業(yè)改變傳統(tǒng)的供銷體系，逐步向電力市場化運營模式發(fā)展，對電氣設備的關注內(nèi)容也從單一的安全性逐漸向經(jīng)濟性、安全性、實用性、科技性等綜合性能轉(zhuǎn)變。在線監(jiān)測和狀態(tài)檢修技術不僅能保障電氣設備的安全性，還可以在一定程度上提高電氣設備的經(jīng)濟性、實用性、科技性。隨著電力改革的深入和發(fā)展，在線監(jiān)測和狀態(tài)檢修技術的應用價值不斷提高，通過對電氣設備運行狀態(tài)的實時監(jiān)測和控制，保障電氣設備的工作效率，進而提高了電力系統(tǒng)運行的經(jīng)濟效益，因此，在線監(jiān)測和狀態(tài)檢修技術的應用和研究是電力改革的必然要求，符合時代發(fā)展需要。

3.2 電氣設備在線監(jiān)測和狀態(tài)檢修技術發(fā)展的可行性

隨著科技的不斷進步，新型設備的運營和新技術在電氣設備中的應用為在線監(jiān)測和狀態(tài)檢修提供了技術支持和物質(zhì)保障。傳感技術、數(shù)字信號處理技術、微電子技術以及計算機技術的發(fā)展，使在線監(jiān)測和狀態(tài)檢修技術不斷完善，推動了電氣設備的發(fā)展，例如，紅外線成像技術在電力系統(tǒng)中實現(xiàn)了應用，大型變壓器油色分析系統(tǒng)的研發(fā)成功[3]。同時，配電網(wǎng)絡的自動化、智能化發(fā)展為電力系統(tǒng)進行大規(guī)模的在線監(jiān)測和狀態(tài)檢修提供了保障，可以通過通信技術和信息處理技術實現(xiàn)對電氣設備的綜合自動化管理。總之，從理論和實踐分析，電氣設備在線監(jiān)測和狀態(tài)檢修技術均具有可行性。

3 電氣設備的在線監(jiān)測分析

3.1 變壓器的在線監(jiān)測

變壓器是電力系統(tǒng)中的重要變電設備，對其進行在線監(jiān)測主要包括以下幾點：（1）絕緣性能的在線監(jiān)測。絕緣性能是變壓器正常工作的重要保障，而絕緣體的老化較為緩慢，需要從泄露電流量、介質(zhì)消耗量、運行電壓、等值電容等方面加強在線監(jiān)測，根據(jù)相關電氣參數(shù)建立絕緣性能分析模型，對變壓器的老化程度和使用壽命進行估算；（2）油中氣體的在線監(jiān)測。在電、光、熱等刺激作用下，變壓器內(nèi)部的油會發(fā)生化學反應，從中裂解出氫氣、甲烷、一氧化碳等氣體，可以利用氣相色譜原理對油氣的成分和濃度進行在線監(jiān)測，從而根據(jù)氣體環(huán)境的變化情況，判斷變壓器是否出現(xiàn)過熱性故障或放電性故障[1]；（3）局部放電的在線監(jiān)測。局部放電在線監(jiān)測技術包括光學監(jiān)測、聲學監(jiān)測、化學監(jiān)測等，以聲學監(jiān)測技術為例，主要是通過傳感器感知局部放電生成的暫態(tài)聲音，從而準確定位局部放電具體位置。

3.2 高壓斷路器的在線監(jiān)測

高壓斷路器是電力系統(tǒng)進行控制操作的開關設備，可以有效保障整個電路的安全性能，對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行發(fā)揮著重要的作用，因此，加強高壓斷路器的在線監(jiān)測是電力系統(tǒng)控制運營的關鍵措施。（1）加強高壓斷路器的機械性能在線監(jiān)測。高壓開關故障的一個重要原因就是斷路器的機械性能故障，通過在線監(jiān)測技術，對各級斷路器的震動波形峰值大小和時間差進行分析，如果波動較大，則說明斷路器出現(xiàn)了故障。（2）加強高壓斷路器觸頭電壽命的在線監(jiān)測。斷路器在控制電流開斷的過程中會造成觸頭的電磨損，根據(jù)不同開斷電流狀態(tài)和斷電次數(shù)，建立相應的等效磨損曲線，從而對每臺斷路器開關觸頭的磨損情況進行總結和分析，并根據(jù)觸頭累計磨損量對其電壽命進行準確判斷[2]。

3.3 避雷針的在線監(jiān)測

避雷針是電力系統(tǒng)中的保護設備，在工作過程中經(jīng)常出現(xiàn)進水受潮或設備老化問題，因此，需要針對避雷針的封閉環(huán)境和閥片的損害情況進行全電流、阻性電流、功率耗損等方面的在線監(jiān)測，為避雷針的狀態(tài)檢修提供可靠依據(jù)。全電流在線監(jiān)測的理論依據(jù)是物理電學方面的理論和方法，在避雷針的地位和地之間串聯(lián)相關監(jiān)測裝置，通過對串聯(lián)電流變化情況的分析，來判斷避雷針的工作狀態(tài)是否正常。阻性電流能夠敏感地反映出避雷針閥片的老化和受潮問題，阻性電流在線監(jiān)測主要針對避雷針運行的工作電件裝置進行電阻測試，從而分析避雷針的老化程度。

4 電氣設備的狀態(tài)檢修分析

4.1 狀態(tài)檢修的管理模式

狀態(tài)檢修技術是在故障診斷技術的基礎上發(fā)展而來的，并在電氣設備檢修中得到實踐和應用，為電力企業(yè)創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟效益。狀態(tài)檢修的管理要從全局出發(fā)，不能局限于在線監(jiān)測，還要優(yōu)化組合各種監(jiān)測方法，從而有效地減少檢修成本，保障設備的正常工作。目前，國內(nèi)外狀態(tài)檢修技術取得了突破性的研究與應用，發(fā)展十分迅速，在狀態(tài)檢修策略制定的過程中，需要將定期監(jiān)測和故障維修等技術與在線監(jiān)測技術進行有效結合，從而制定出最佳方案。

4.2 狀態(tài)檢修的基本理論

現(xiàn)階段，狀態(tài)檢修技術在電氣設備中的應用十分廣泛，論文以變壓器為例，對狀態(tài)檢修的基本理論進行說明。在變壓器的運行過程中，影響其工作狀態(tài)的主要因素包括溫度、負荷、絕緣材料等，此外，過電壓次數(shù)、短路次數(shù)、設計缺陷等也會增加狀態(tài)檢修工作的難度，如果檢修現(xiàn)場的運輸條件不佳，還會延誤檢修時間。變壓器狀態(tài)檢修需要對其使用壽命進行估算，并且在綜合分析變壓器的運行狀態(tài)、歷史信息的基礎上，進行科學、合理的評價。此外，高壓斷路器對于電力系統(tǒng)的安全運行十分重要，需要加強狀態(tài)檢修，由于開關動作較為分散，開關電流的大小與電磨損量的線性關系不明顯，在累積壽命時就需要進行加權處理。電力設備在工作中不能長時間停役檢修，因此，必須加強日常的監(jiān)測和診斷，從而及時發(fā)現(xiàn)問題并予以有效處理。

4.3 狀態(tài)檢修的系統(tǒng)支持

常用的狀態(tài)檢修技術有定期檢修、在線檢修、巡視檢修等，在實際的工作中，3種狀態(tài)檢修方式相輔相成。定期檢修是狀態(tài)檢修的基本方式，能及時發(fā)現(xiàn)并解決電氣設備運行中的安全問題。隨著設備投入使用的時間增加，僅僅依靠定期檢修很難診斷電氣設備內(nèi)部的輕微隱患，這就需要結合在線檢修技術，進行實時監(jiān)測，從而對電氣設備進行全面檢修。巡視檢修主要針對設備的外觀進行檢查，可以及時發(fā)現(xiàn)電力設備異常的狀態(tài)，然后再進行深入的檢測和維修。

5 結語

總而言之，當電氣設備發(fā)生故障時，整個電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)都會受到影響，因此，需要加強電氣設備的在線監(jiān)測和狀態(tài)檢修，應用先進的技術理論和方法，不斷提高電氣設備的維護和檢修水平，保證電氣設備處于高效、穩(wěn)定的工作狀態(tài)，進而促進電力系統(tǒng)的完善和發(fā)展。

【1】高全.電氣設備在線監(jiān)測與狀態(tài)檢修技術研究[D].保定：華北電力大學，2013.

【2】劉富榮.電氣設備在線監(jiān)測與狀態(tài)檢修技術[J].河南科技，2014(24): 26-27.

【3】周鐵.試析電氣設備的在線監(jiān)測和狀態(tài)檢修技術[J].中國高新技術企業(yè)，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，工程師，從事電力供應及用電營銷研究。