變電站電氣設備在線監(jiān)測研究

□許燕雯

（國網(wǎng)撫州供電公司江西撫州344000）

變電站電氣設備在線監(jiān)測研究

□許燕雯

（國網(wǎng)撫州供電公司江西撫州344000）

變電站在電力系統(tǒng)中擔任著電力輸送的重要角色。本文以變電站中的電氣設備為研究對象，針對變電站中的變壓器、避雷器和高壓斷路器等主要電氣設備的在線監(jiān)測進行了詳細探討。希望能夠在文中為變電站電氣設備的管理人員提供在線監(jiān)測方面的理論參考和技術幫助。

變電站；電氣設備；在線監(jiān)測

作為電力系統(tǒng)中極為重要的一個傳輸部分，變電站中各個電氣設備的在線監(jiān)測工作也有著舉足輕重的作用。隨著社會生產(chǎn)力、市場經(jīng)濟和科學技術的不斷發(fā)展，不管是硬件、軟件的設備應用，還是機械、網(wǎng)絡的技術開發(fā)，變電站電氣設備的在線檢測技術都向著更加及時、全面和準確的方向優(yōu)化提升。

1　變壓器的在線監(jiān)測

變電站中變壓器的在線檢測主要有油中氣體的在線監(jiān)測、絕緣在線監(jiān)測、局部放電的在線監(jiān)測和熱點監(jiān)測。

絕緣在線監(jiān)測是變電站中變壓器在線監(jiān)測管理工作中不可或缺的一項重要內(nèi)容。該監(jiān)測系統(tǒng)會不間斷地持續(xù)向變壓器的泄漏電流、運行電壓、介質(zhì)損耗和溫度濕度等環(huán)境因素進行監(jiān)測。

局部放電的在線監(jiān)測包括了電氣檢測、光學檢測、化學檢測和有聲檢測等方法。其中最常用的一種就是聲學檢測方法，即通過聲學傳感器對變電站局部放電所產(chǎn)生的暫態(tài)聲音信號進行捕捉和記錄。這種在線監(jiān)測的方法能夠檢測出變電站運行過程中一閃而過的放電信號，并且可以迅速予以定位。但是聲學檢測法對聲學傳感器的敏感性要求很高，一般采用的都是自動化程度較高的高頻傳感器。

熱點監(jiān)測針對的是變電站中油溫的溫度變化。一旦油溫過高，很容易導致變壓器因為短路而出現(xiàn)故障。根據(jù)國際上對變電站油溫的規(guī)定標準，熱點溫度必須在綜合考慮電壓負載和繞組油溫上升的情況下，在最高油溫的數(shù)據(jù)基礎上預測和評估出來。剛剛應用不久的紅外線檢測技術，是一種利用全天候監(jiān)測的熱成像圖，分析和判定環(huán)境油溫熱點溫度的在線監(jiān)測技術。該項檢測技術將溫度誤差有效地控制在了1℃以內(nèi)。

2　避雷器的在線監(jiān)測

變電站中避雷器的在線監(jiān)測是專門用來限制過電壓幅值和保護變壓器電路安全的一種電氣設備。避雷器的在線監(jiān)測主要有全(漏)電流、功率損耗和環(huán)境濕度等。

全(漏)電流的在線監(jiān)測集中于對電流密封性的檢測。通常情況下，工作人員會將一個主電流的監(jiān)測裝置安裝在氧化鋅避雷器的底部和地面之間。經(jīng)過電壓互感器的連續(xù)性在線監(jiān)測，對避雷器計數(shù)器電阻上的電壓信號進行記錄，對全電流的數(shù)據(jù)信息進行分析，對主電流的增長情況和泄漏電流的數(shù)值加以判定。

功率消耗的在線監(jiān)測直接反映出的是變電站中避雷器使用壽命的縮短和安全性能的劣化。隨著功率的不斷消耗，避雷器的實際電阻值會增大，泄露出來的電流也會逐漸增多。電阻上升、電流泄露的運行情況又會加速避雷器功率的消耗，這樣就陷入了一個功率損耗的惡性循環(huán)當中。不過，工作人員只需要在線監(jiān)測避雷器的電阻變化和泄漏電流的數(shù)值，就能準確掌握避雷器功率的真實損耗情況。

濕度的在線監(jiān)測技術是借助一些電子測量儀，對變電站內(nèi)部環(huán)境的空氣濕度進行全天候的數(shù)據(jù)監(jiān)測。一旦濕度超過了規(guī)定的安全范圍，電子儀器就會發(fā)出預警性的警報，提示工作人員對避雷器進行安全檢查和故障排查。

3　高壓斷路器的在線監(jiān)測

變電站中高壓斷路器的故障集中表現(xiàn)為機械故障。所以，高壓斷路器的在線監(jiān)測主要就是對其機械性能和機械故障的適時檢測。而在線監(jiān)測的具體方式包括了機械振動監(jiān)測、合分閘圈電流監(jiān)測以及行程時間特性和開關速度監(jiān)測。

機械振動監(jiān)測指的是在高壓斷路器合閘與分閘的過程中，將操動機械和連動機械等機械化的運動軌跡轉(zhuǎn)化成沖擊振動的響應信號。工作人員可以從這些信號的波段記錄中確定高壓斷路器的機械動作狀態(tài)。

合分閘圈電流監(jiān)測一般采用的是補償式霍爾電流互感器，專門檢測高壓斷路器開關合分閘的線圈電流波形。工作人員可以將在線監(jiān)測的電流波形和正常的電流波形進行重合比較，就能找出高壓斷路器開關機械的異常情況和故障位置。

行程時間特性和開關速度的在線監(jiān)測是在操動機構直線運動的線桿上安裝直線式廣電編碼傳感器，或是在操動機構的旋轉(zhuǎn)軸上安裝增量式旋轉(zhuǎn)光電編碼器傳感器。利用傳感器檢測高壓斷路器中開關操作動觸頭的行程波形。再通過計算得出開關速度，結合行程的時間特性，診斷高壓斷路器的機械性能是否良好。

1004-7026（2016）01-0099-01中國圖書分類號：TM764

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本文10.16675/j.cnki.cn14-1065/f.2016.01.68

許燕雯（1966-）,女,工程師，研究方向:電氣工程。