變電檢修中在線監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用

常群英

摘要：時代發(fā)展很快，很多領(lǐng)域都在不斷實現(xiàn)管理和監(jiān)測工作的自動化，自動化帶來的好處顯而易見。在變電檢修工作中采用在線監(jiān)測技術(shù)是一大進步，它不僅可以使檢修工作更有針對性和計劃性，顯著提高變電檢修的工作效率，而且也屬于一項重要的監(jiān)測技術(shù)的更新。在線監(jiān)測技術(shù)的使用有利于變電檢修工作的順利進行，但是在實際的應(yīng)用過程中還有很多需要注意的地方，必須在重視在線監(jiān)測技術(shù)的同時，注意科學合理的應(yīng)用，使之更好的為變電檢修工作服務(wù)。

關(guān)鍵詞：變電檢修；在線監(jiān)測；應(yīng)用

一、在線監(jiān)測技術(shù)概述

我國電力系統(tǒng)是由很多部分組成的，其中一個非常重要的組成部分就是變電設(shè)備，而且變電設(shè)備運行的好與壞，將會直接影響到整個電力系統(tǒng)的正常運行，由此可以看出必須加強對變電檢修的重視程度，從而在最大程度上確保電力系統(tǒng)的正常運行。目前在線監(jiān)測技術(shù)一方面能夠?qū)ψ冸娫O(shè)備的運行狀況進行有效的監(jiān)測，另一方面還能及時發(fā)現(xiàn)變電設(shè)備的不正常情況，使操作人員能夠在第一時間采取解決措施，從而避免事故的發(fā)生，因此，變電檢修中在線監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用具有非常重要的意義。就目前來說，在線監(jiān)測技術(shù)在變電檢修中之所以能夠得到重要應(yīng)用是因為其具有以下幾方面重要功能：具有溫度、環(huán)境和雷擊等監(jiān)測的功能，同時也有導線震動監(jiān)測的功能。雖然在線監(jiān)測具有以上幾方面的重要功能，但是在實際變電檢修過程中，技術(shù)人員在專業(yè)技術(shù)、經(jīng)驗等方面還存在著一定的不足，從而不能充分發(fā)揮出其實際功能和作用。例如，當使用在線監(jiān)測技術(shù)對變電檢修時，一旦遇到外界因素對其進行干擾時，就不能得到準確的數(shù)據(jù)，這就直接導致一些地區(qū)由于沒有信號的覆蓋而不能接收到數(shù)據(jù)的現(xiàn)象出現(xiàn)，另外還有數(shù)據(jù)分析缺乏較強的智能化等問題。所以，要求相關(guān)部門必須加強對在線監(jiān)測技術(shù)的研究和創(chuàng)新，不斷提高監(jiān)測數(shù)據(jù)的精確度，同時提高其智能化的數(shù)據(jù)分析功能，從而使得在線監(jiān)測技術(shù)在變電檢修中得到更加廣泛的應(yīng)用，為我國電力系統(tǒng)的正常運行奠定良好的基礎(chǔ)，滿足社會生活、發(fā)展過程中人們對電力的需求。

二、在線監(jiān)測技術(shù)在變電檢修中的應(yīng)用

變電檢修中的在線監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.1變壓器檢修的在線監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用

變壓器運行過程中，因其絕緣不斷劣化，加之潛伏性故障的影響，使其運行時會產(chǎn)生不同的化學反應(yīng)。

2.1油中氣體的在線監(jiān)測

早在60年代就有人提出可使用氣相色譜法對變壓器絕緣油中氣體進行檢測，這為后續(xù)的以氣相色譜法為核心的變壓器故障檢測創(chuàng)造了良好的條件。變壓器絕緣油中氣體的在線監(jiān)測是指對油中氣體主要組成與濃度進行監(jiān)測分析，其物理過程為：油中以固體形式存在的絕緣材料，由于受到變壓器運行電壓的作用，加之其它眾多因素的影響，會發(fā)生變質(zhì)，裂解之后生成多種氣體。采用油氣色譜對氣體的含量與產(chǎn)生速率進行分析，實施故障診斷，可確定變壓器是否發(fā)生了放電性及過熱性故障。

因該方法具有良好的連續(xù)性與實時性，可及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備潛在問題，所以始終被人們關(guān)注。我國于90年代初期正式開始研發(fā)色譜在線監(jiān)測技術(shù)及裝置，之后通過數(shù)年的研究和發(fā)展，已經(jīng)成功實現(xiàn)應(yīng)用。實踐應(yīng)用結(jié)果表明，通過對該技術(shù)和裝置的應(yīng)用，能對變壓器實際運行進行隨時監(jiān)測，值班人員負責操作，在交接班時根據(jù)濃度曲線，結(jié)合氣體產(chǎn)生速率，對投入的時間及周期進行隨時調(diào)整。

2.2局部放電的在線監(jiān)測

對局部放電而言，它不僅是設(shè)備絕緣出現(xiàn)老化的前兆，還是加劇絕緣老化的誘因。統(tǒng)計表明，使變壓器運行可靠性下降的關(guān)鍵因素就是變壓器絕緣出現(xiàn)劣化。通過變壓器油中氣體的監(jiān)測分析能從一個角度對局部放電進行反映，而開展專門的局部放電監(jiān)測，則是進行設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測工作的基本要求，放電量及放電的模式能折射出很多故障。

目前，局部放電檢測主要有以下常用方法：聲學局部放電檢測、光學局部放電檢測與化學檢測等，其中以聲學檢測法居多。它是指在變壓器外部安裝聲學傳感器，由于傳感器對放電所產(chǎn)生的信號十分敏感，所以能準確測出放電具體位置與信號。

2.3變壓器絕緣的在線監(jiān)測

對變壓器絕緣進行在線監(jiān)測能有效保證變壓器運行的安全性與可靠性，對于變壓器絕緣性能的劣化而言，它是一個進行緩慢的潛伏性故障。變壓器絕緣性能的在線監(jiān)測，可以連續(xù)監(jiān)測有關(guān)絕緣性能的參數(shù)，如泄漏電流與環(huán)境溫濕度等，以此為依據(jù)對絕緣情況進行評價。

變壓器絕緣性能的在線監(jiān)測有外殼接電線電流監(jiān)測、套管接地引下線電流監(jiān)測與鐵心接地線電流監(jiān)測。其中，套管監(jiān)測的目的在于對套管在運行狀態(tài)下的電容電流、介損變化與電容量變化進行檢測；泄漏電流監(jiān)測的目的在于對外部絕緣

積污情況進行監(jiān)測，同時在對比以后給出判斷結(jié)果；而對鐵心接地進行在線監(jiān)測，可對主變鐵心接地狀況進行隨時監(jiān)視。

2.4高壓斷路器檢修的在線監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用

（1）機械性能在線監(jiān)測

對于斷路器運行可靠性而言，相關(guān)調(diào)查結(jié)果顯示，約有八成以上的故障是因為機械性能失效引發(fā)的，因此監(jiān)測斷路器機械性能是十分重要的。目前，斷路器的機械性能監(jiān)測可分為行程監(jiān)測與速度監(jiān)測，以及操作時的振動信號實時監(jiān)測幾種。其中，操作時的振動監(jiān)測是指將振動信號變化作為依據(jù)，同時結(jié)合分、合閘線圈電流波形，對機械性能進行判斷。如果斷路器的機械性能較為穩(wěn)定，則其振動波形中的峰值大小與時間差都是保持在穩(wěn)定狀態(tài)的。對于振動信號是否出現(xiàn)變化，需將分、合閘試驗結(jié)果作為特征波形，然后將其與后續(xù)得到的波形作對比，以此來評價機械性能。

行程與時間監(jiān)測均是利用光電傳感器，使持續(xù)發(fā)生變化的物理量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娒}沖信號。此時，對脈沖數(shù)量進行準確記錄，以此測量動觸頭的全行程運行參數(shù)；另外，對脈沖產(chǎn)生時間進行記錄，通過計算得出動觸頭在運行時的速度，包括平均速度與最大速度，由此可以測量出主軸連動桿具有的分、合閘特性，也就是動觸頭的機械特性。對儲能電機的啟動次數(shù)及負荷電流進行監(jiān)測能反映出負載實際工況，也可用于電機運行是否正常的判斷，并為液壓操作機構(gòu)是否達到要求的密封效果的評價提供依據(jù)。

（2）觸頭電壽命在線監(jiān)測

借助在不同開斷電流條件下的磨損曲線，對每次發(fā)生電流開斷時的電磨損進行累計，而斷路器容許電磨損的總值根據(jù)它的額定短路開斷電流與容許開斷滿容量次數(shù)進行確定，將觸頭磨損的累計值作對其電壽命進行判斷的主要依據(jù)。通過對觸頭壽命影響因素的分析可知，電磨損是影響觸頭壽命的關(guān)鍵因素。

三、結(jié)語

在線監(jiān)測技術(shù)的運用，可以實時收集設(shè)備運行的信息，借助數(shù)據(jù)、信息等內(nèi)容，分析并判斷是否出現(xiàn)故障，為檢修工作提供依據(jù)，由此，能有效控制設(shè)備故障的出現(xiàn)，提高電力系統(tǒng)變電檢修的效率，確保電能的質(zhì)量，為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行打好設(shè)備基礎(chǔ)，滿足當下人們對電力的需求，促進經(jīng)濟發(fā)展。

參考文獻

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[2]周楊.變電檢修中在線監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用研究[J].科技展望，2015，25（21）：90.

（作者單位：河北三知電力工程設(shè)計有限公司）