輸變電設備在線監測及帶電檢測技術在電網中的應用

丁　莎，曹　雷，陳　杰，詹　迅

（1.國網安徽省電力公司安慶供電公司，安徽安慶246000；2.國網湖南省電力公司常德供電分公司，湖南常德415000）

輸變電設備在線監測及帶電檢測技術在電網中的應用

丁莎1，曹雷2，陳杰1，詹迅1

（1.國網安徽省電力公司安慶供電公司，安徽安慶246000；2.國網湖南省電力公司常德供電分公司，湖南常德415000）

當前，我國電力行業已獲得了良好的發展，對輸變電的需求與質量的要求越來越高，本文首先分析了輸變電設備在線監測及帶電檢測技術相關內容，其次對提高輸變電設備在線監測及帶電檢測技術在電網中的應用措施進行了相應的闡述，以期提高電網運行穩定性。

輸變電設備；在線監測；帶電檢測；電網；應用

1　引言

目前，我國電力系統逐步向高電壓、大容量、互聯網方向發展，對電力系統安全性與可靠性提出了更高的要求，傳統的預防性試驗的局限性越來越明顯，例如無法及時發現電氣設備絕緣缺陷與反應設備即時狀態等，對此加強輸變電設備在線監測、帶電檢測技術研究具有重要意義。

2　輸變電設備在線監測及帶電檢測技術

2.1輸變電設備在線監測

2.1.1變壓器設備

在電力系統中，變壓器是最為重要的一類設備，變壓器可靠運行能夠為電力系統的安全、經濟運行提供保障。目前，變壓器設備的在線監測技術主要包括：變壓器設備的在線監測、油液中氣體的監測、局部放電的監測、繞組形變的監測、鐵心接地電流的監測以及振動頻譜的監測。

2.1.2電容型電氣設備

變電所設備中，大約有45～60%為電容型的電氣設備，此設備的絕緣性直接影響著變電所的安全運營。在電力系統所有電氣設備中，在線監測應用與研究最多的為電容器電氣設備，其監測工作主要包括泄漏電流的監測、電容器容量的監測以及介質損耗的監測。

2.1.3斷路器

在電力系統運行過程中，斷路器發揮著控制與保護的作用，斷路器開斷性能在很大程度上影響著電力系統的運營安全。就當前情況來看，斷路器狀態監測主要包括斷路器的機械動作特性、斷路器的滅弧室電壽命以及SF6氣體監測三方面內容。

2.1.4電 纜

疊加直流電壓法是我國電力系統中應用最為頻繁的一種電纜在線監測技術，但其存在以下缺陷與不足：①由于端部表面漏電阻改變、雜散電流改變等原因的存在，測量差距較大。②接地變壓器通過直流電的時間長，存在磁路飽和的現象，往往會導致繼電保護的不正確動作。

2.1.5輸電線路

當電力線路運營狀態與周圍環境條件相適應時，輸電線路的狀態在線監測工作主要包括：雷電定位系統、監測輸電線路覆冰、、監測風偏、監測導線溫度、監測絕緣子污穢度等。

2.2輸變電設備的帶電檢測

2.2.1紅外線成像

對于紅外線成像監測技術（圖1），其主要用于輸變電電氣設備由于電阻損耗、介電損耗等原因導致的局部溫度升高情況的監測。此技術存在較大的局限性，具體如下：紅外線的穿透能力相對較差，所以，如果需要監測許多復雜的電氣設備故障，若故障發生位置與電氣設備表面之間的距離相對大，其紅外檢測結構往往無法良好的展現出電氣設備實際故障情況。

圖1　紅外線成像原理圖

2.2.2紫外線成像

對于紫外線成像檢測技術，其主要用于輸變電電氣設備表面由于局部發電而導致的電蝕損檢測，一般用于電纜外部損傷與絕緣缺陷等情況的檢測工作，此技術也存在較大的缺陷，由于紫外線檢測光子會隨著檢測壓力、溫度與距離等參數的變化而改變，且其還缺乏正規的紫外線檢測標準的查閱與參考。

2.2.3超聲波

超聲波檢測技術主要通過超聲波的折射、反射原理檢測絕緣介質內部的缺陷，其具備穿透性能良好、檢測成本低廉、效率高的優勢，但同時也存在一定的缺陷：①必須采用耦合介質，以使得聲能進入被檢測的設備。②檢測結果無法直觀顯示，對相關技術工作人員的要求也相對較高。就我國當前輸變電電氣設備帶電檢測與在線監測技術的發展情況，超聲波檢測技術的發展方向在于監測重心向著絕緣狀態量，逐步向化學量、機械量等趨勢發展，且其電氣設備的在線監測主要趨向于綜合發展：即為通過網絡途徑進行電氣設備實時采集的狀態量的集中，然后將其與電力系統實際運行情況進行有機的融合，以此來對電氣設備進行全面綜合的分析，為電氣設備的實時狀態提供參考依據。

3　提高輸變電設備在線監測及帶電檢測技術在電網中應用的措施

3.1規范在線監測裝置的技術要求

當前，隨著在線監測技術的迅速發展，參與研發的廠家越來越多，在短期內要想形成國家標準，具有較大的難度，但可指定省公司層面的技術要求，對于入網的在線監測系統，必須滿足通信規約、數據庫等方面的統一要求，確保不同廠家的設備均具備可擴展性與互換性。此外，為了避免低質量產品入網使用，保證狀態檢修技術數據的準確性，還應當建立并配備統一的檢測方法，并且還需對在線監測裝置的測量進度、工作狀態與數據傳輸的準確性進行相應的檢測評價，以規范其選型與使用。

3.2提高在線監測裝置的性能

①對于傳感器與光纖等技術的發展情況，研發機構應當緊密跟蹤，從而開發出具有較高測量進度、較強抗干擾能力，且滿足實際需求的系統。②生產廠家應不斷提升產品設計制造工藝水平，以提升系統的穩定可靠性。③對于在線監測數據與試驗數據，運行單位應對其進行及時的對比分析，增強與研發機構、廠家之間的溝通交流，進一步提升專家系統的診斷能力。除此之外，對于面向智能電網的建設，必須提升在線監測系統的智能化水平，以此來為智能電網的電網自愈與智能化檢修目標的實現提供數據信息。

3.3加強在線監測裝置的管理

當在線監測系統正式投入運行之后，必須編寫相應的運行規程，將其納入生產設備日常管理范疇，不斷規范其儲存、使用、維護等管理制度。此外，設備廠家還需要充分掌握監測設備的運營實況，構建水平高、反應速度快的管理與維修機制，合理改進、完善監測裝置的性能。

3.4注重在線監測系統應用的技術經濟比較

通過在線監測，可及時掌握設備的切實運行情況，進一步提升供電可靠性。所以，在進行在線監測或是帶電檢測的儀器或系統的選用時，應當根據實際情況與需求，盡量先考慮影響面大的設備。在電氣量與非電氣量的監測方面，每一種不同的監測方法或儀器均存在各自的優勢與缺陷，所以，在進行在線監測設備型號的選擇時，應對其進行技術經濟比較，根據設備的特征，綜合考慮事故發生率、事故造成的損失、監測設備成本與維修成本、監測成功的幾率，且還需要根據項目實際需求，確定在線監測裝置的投入規模，從而提高監測系統利用率。

4　結語

綜上所述，在線監測與帶線檢測是一項復雜的系統過程，還存在一些不完善、不成熟的地方，所以，對于電網中輸變電設備在線監測及帶電檢測技術的應用，應當根據設備的具體運行情況，綜合分析設備監測數據，提升監測系統數據分析判斷的準確性，提升電網運行水平，促進檢修模式的轉變與狀態檢修的完善。

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[2]徐百達.輸變電設備在線監測技術研究及應用[J].引文版：工程技術，2015（39）：119.

[3]陸啟宇，陳 璐，徐 鵬.帶電檢測與在線監測在特高壓練塘站運維中的應用[J].華東電力，2014（42）：2827～2830.

TM855

A

2095-2066（2016）31-0060-02

2016-10-17

丁 莎（1986-），女，工程師，本科，主要從事變電運維等工作。