變電檢修中在線監測技術的應用

張 磊

（國網四川省電力公司眉山供電公司，四川 眉山 620000）

1 在變電檢修工程中應用在線監測技術的價值體現

線監測技術又可以稱為創新型監測手段，其工作原理是通過相應數據的準確提取和分析找出故障產生的原因，進而為后期的維修提供重要的依據。通常情況下，設備由于自身故障都會造成無法挽回的經濟損失，而在線監測技術的問世則高效地解決了這一情況。在線檢測技術可以對運行中的設備進行實時的動態監測，只要設備運行中出現相應的故障，該系統可以第一時間發現并采取有效的解決措施。并且在線監測技術能夠準確測試機械設備的絕緣參數及泄露電流，保證監測結果與實際相對應，提高真實性。

2 將在線監測技術應用于設備的預防性試驗

當前，傳統的定期維修護理手段已無法滿足多樣化設備的實際需求。如果隨意對各類設備實施檢修，會對其功能及運行狀態造成不同程度的破壞，同時加大了資源使用的數量，造成一定程度的浪費。此外在進行設備防范性試驗時，由于對其電壓的要求不高，在一定條件下會采用停止供電的方式進行，這就使得設備運行狀態難以掌握，使檢測結果缺乏可靠性。

在線監測技術可以對設備異常信號進行有效提取，為后續故障判斷及解除創造了有利的條件。運用在線監測技術的實際目的是對設備運行過程中的具體情況予以檢測，準確地找出設備運行中存在的缺陷，并對故障點進行合理的判斷，之后再經過詳細分析確定檢修的時間，以免影響設備的運轉。在線監測及故障排查處理的具體內容包括如下幾方面：1）實現設備故障的動態監測和診斷。2）掌握在線監測設備運行的狀態；3）系統監測信息的傳導、處理及保存；4）收集設備運行狀態的信號，提取故障特異性信號；5）提供行之有效的故障監測維修方案。

3 在線監測技術的具體應用途徑

3.1 變壓器檢修中的應用

3.1.1 局部放電的原理

局部放電也就表示設備絕緣性能的弱化，同時也加快了絕緣老化的實際效率。根據相關試驗結果顯示，變壓器絕緣老化可以有效地降低變壓器運行的穩定性。在檢測過程中可以看到變壓器油中氣體，能夠從某一環節凸顯局部放電問題，從而有目的地進行局部放電檢測以滿足設備運行監測的需求。如果對放電形式以及電量進行深入分析，還將發現更多問題。

目前局部放電檢測技術最為廣泛的應用主要有光學局部放電監測和化學檢測等。其科學原理是依靠變壓器外部裝設的聲學傳感器對放電信號的靈敏度，準確判斷放電的實際位置。圖1為在線監測與故障診斷系統的結構圖。

圖1 在線監測與故障診斷系統結構

3.1.2 實時檢測變壓器的絕緣性能

動態檢測變壓器的絕緣效果能夠提升變壓器運行的穩定性，而變壓器絕緣性能的老化具有進度緩慢、屏蔽風險效果強的優勢。對變壓器絕緣性能進行檢測控制，這對相關數據的收集有著重要的意義。目前對變壓器絕緣功能實施動態監測的方式主要有3種：一是鐵心接地線電流監測。二是套管接地引下線電流監測。三是外殼接電線電流監測。其中，套管接地引下線電流監測可以有效地掌握運行中介損的情況；而泄漏電流監測技術的實質意義是詳細了解外部絕緣雜物的污染情況，并據此提高判斷結果的準確性。

3.2 在高壓斷路器檢修工藝中應用在線監測技術

3.2.1 在線監測機械設備的性能

相關調查結果顯示，有超過80%是由于機械功能喪失導致斷路器運行故障的，因此，科學合理地檢測斷路器的運行狀態十分關鍵。監控斷路器的機械性能主要有形成監測、運行效率監測、實際操作過程的震動信號監測這3種。而最后的實際操作過程中的震動監測主要是通過震動信號將分閘線圈電流波形和合閘線圈電流波形進行有效地連接，之后對功能的基本情況予以判定。如果其機械功能較為穩定，其震動曲線的峰值差及時間差均可維系在良性狀態下。

行程和時間檢測則是通過光電傳感器將連接處的物理量轉變成脈沖信號。不過在檢測過程中要對脈沖的參數以及動觸頭的運行參數進行準確的計算；同時，還要對脈沖的時間實行記錄以此來計算動觸頭的運行速率，及時掌控動觸頭的機械功能。合理地監控儲能電機的啟動頻率和負載電流可以了解設備實際的負荷情況，便于衡量電機運行的穩定性，從而對液壓操作的標準進行準確的判斷。

3.2.2 利用衡量觸頭的磨損率對電壽命實行合理地掌握

首先通過對不同時間內開斷電流磨損曲線的掌握來判斷點磨損量。其次根據額定短路開斷電流以及準許開斷滿容量頻次的相應參數對斷路器電磨損數值予以明確，并將觸頭磨損的具體數值作為衡量電壽命的依據。根據上述的相關資料可以分析出電磨損是影響觸頭運行時間的重要因素。

3.3 其他設備檢修中的應用

3.3.1 高壓線路絕緣方式

目前使用最多的高壓線路絕緣材料為交聯聚乙烯，其具有顯著的電氣功能，且抗熱性能也有一定的優勢，且隨著使用期限的增長，極易產生水樹，破壞絕緣性能。對于高壓電纜來說，帶點在線監控的根本意義是判斷其老化程度，該技術絕緣措施主要包括綜合判定法、直流重疊法和直流成分法等。

3.3.2 絕緣子監測及其作用

絕緣子在運行過程中很容易受到外界因素的影響，例如機電承載負荷力、溫差及自然條件變化等，有效地縮短絕緣電阻，嚴重情況下，甚至會出現裂縫，進而就會在很大程度上影響電力輸送的安全穩定性。此外，由于實時動態監測絕緣子在裝設地點等方面有特異性的要求，使得這些影響因素變成企業最為頭疼的問題。而目前使用最廣泛的絕緣子檢測技術主要有2種：一是電量測量；另一個是非電量測量。其中電量測量一般有絕緣電阻、脈沖電流等技術方式，非電量測量采用的是紅外線監測、激光多普震動等。實踐結果表明，上述這些監測技術適用于有針對性的狀況并且都具備相應的優勢，使其在較為復雜的環境下也可以對絕緣子進行實時監測，從而準確地判斷故障的類型。

4 結語

在變電檢修作業時，合理地使用在線監測技術能夠及時提取設備運行狀態的各項技術參數，并以此為依據判斷設備存在的故障或隱蔽性故障點位，第一時間做到預防監控，降低安全事故發生的概率，強化電力服務的質量。