變電檢修中在線監測技術及其應用

羅非 黃興宇 陳昱 陳柯蓓

摘要：近年來，經濟的發展，促進我國科技水平的提升。伴隨著科學技術的飛速發展和不斷地進步，在線監測技術在變電檢修中的應用越來越多，并且這種技術的使用范圍也在不斷地擴大，應用范圍逐漸拓廣，這對于設備正常運行以及檢修工作的順利進行有著非常重要的作用。本文就變電檢修中在線監測技術及其應用展開探討。

關鍵詞：變電檢修;在線監測;技術應用

引言

在線監測的最終目的是為了盡早發現設備及系統在運行時出現的故障問題，使設備維護人員在事故發生的萌芽期采取有效的維修手段進行故障的消除，進而避免危險事故的發生。伴隨電力市場系統的不斷優化改進，節約物力、人力的在線監測技術廣受社會各界的關注。

1在線監測技術分析

作為在變電檢修實踐中發揮重要作用的技術，在線監測技術的實用價值較大。在線監測技術主要包括了三類技術：（1）動態數據監測技術。動態數據監測技術是獲取變電設備運行數據的重要技術，其通過對設備狀態信息的監控，了解設備的具體運行狀態，從而對設備運行的運行異常等做出判斷與分析。（2）網絡數據傳輸技術。網絡數據傳輸技術的主要目的是實現監測數據的傳輸，以此實現數據的匯總與分析。（3）遠程控制技術。遠程控制技術的利用對于數據的獲取、篩選等有著比較顯著的效果。在線監測技術基本步驟為：（1）利用監測設備獲取變電設備的基本運行信息。變電設備的運行有基本的參數，在變電設備周圍安裝監測設備，設備能夠獲取變電設備的運行參數數據。（2）利用網絡傳輸技術實現監測數據的傳輸。為了保證電力系統的穩定運行，一般會構建中央監控系統，中央監控系統和監測設備進行連接，監測設備獲取數據后，通過網絡傳輸將數據匯總于中央監控系統。（3）遠程控制技術基于中央監控數據分析結果實現控制，從而達到系統的調整和優化。

2在線監測技術應用現狀分析

目前在線監測技術在變電檢修中的應用對于這項工作有很大的促進作用，但是，在應用過程中仍然存在一些問題，第一點就是數據的真實性，有些數據未能真實地反映出現實問題，監測現場的環境因素等問題會對監測數據的真實性與有效性產生一定程度的干擾，而且也會對數據收集產生一定影響，這時候有些數據尚未能夠真實準確地反映出設備的問題。

3在線監測技術應用中的要點分析

3.1在線監測技術應用于變壓器設備的檢修

1. 在線監測變壓器局部放電。對于變壓器的局部放電進行監測，通常局部放電產生的原因是由于絕緣設備的老化引起的，局部放電也會加速設備的老化，這在設備的使用中是一種惡性循環。在線監測憑借測量變壓器中的氣體分析局部放電問題的產生，就專門的局部放電進行監測，通過放電的主要形式及放電的數量進行設備問題的反應。目前，局部放電監測主要有以下幾種形式：聲學局部放電監測、光學局部放電監測、化學局部放電監測等，在變壓器的外部安裝傳感器。傳感器對放電信號進行反饋，以此確定具體的放電位置。（2）在線監測變壓器絕緣設備。為保證變壓器運行的穩定性，需要對變壓器絕緣設備進行實時監控，在變壓器的運行過程中，老化現象是一種進度比較緩慢而危險系數較高的一類潛藏的風險。針對變壓器的絕緣設備的工作性能進行在線監控，以便隨時掌握變壓器的工作狀況，通過數據分析，其運行過程中的絕緣性能，例如環境條件，漏電情況等，并將其納入監測絕緣性能的評定。對于絕緣性能的監控主要分為以下幾種：鐵芯接地的線電流狀況監測、套管接底下的線電流監測、設備外殼接電線電流監測。其中套管的主要監測是針對于套管在運營狀態下的耗損狀況、電容量進行分析;對于泄露的電流進行監測以此掌握絕緣設備外部雜物的污染情況，加以分析對比得出相應的結果。

3.2高壓設備溫度的在線監測

發熱現象是電力系統運行的過程中變電設備經常發生的現象，進而會導致整個變電設備發生故障，對電力系統安全穩定的運行產生不利影響。例如，由于振動使變電設備在運行中接觸不良，接觸位置由于溫度的不斷升高而產生氧化現象，進而導致電阻升高，溫度的持續上升最后會發生放電現象或者產生火花，破壞了附近的絕緣材料，以至于變電設備遭到損壞。由此可見對變電設備溫度過熱的監測非常必要。利用在線監測技術，不僅可以監測變電設備的溫度，而且還可以有故障報警功能，這些設備一旦產生故障，相關故障檢修人員就可以在第一時間進行維修。

3.3在線監測技術應用于高壓斷路器的檢修

1. 在線監測高壓斷路器機械性能。根據有關資料顯示，斷路器設備的損壞有80%是由于機械性能遭到破壞引起的，因此，對于高壓斷路器的機械性能進行在線監測十分重要。現階段，針對于高壓斷路器進行在線監控的方式主要有：速度監測、工作行程的監測、操作過程中震動信號的隨時監測等。進行操作過程中的震動信號的監測以信號的變化作為進程的依據，并結合分閘及合閘過程中線圈的電流波形，從而進行高壓斷路器機械性能的監測。若機械性能穩定性較高，則峰值高低及時間差也是相對穩定的。時間監測及工作行程的監測均利用光電傳感器，將連接后發生變化的物理量轉化為相應的脈沖信號，對于脈沖信號進行數據的記錄、整理，進行相應的處理后計算出觸頭在工作過程中的速度，包括運行過程中的平均速度及運行的最高速度，有助于驗證主軸聯動桿分閘及合閘功能的監測，這就是我們所說的動觸頭的機械性能。（2）在線監測高壓斷路器觸頭電壽命。根據電流的斷開及結合過程中的仿真曲線，進行電流開關的電量磨損統計，而斷路器所允許的損耗數值是由額定的短路電流及滿容量頻次來確定的，將觸頭的磨損數值作為壽命依據進行評定，通過對于影響因素進行相應的分析可得，電磨損對于觸頭的運行影響較大。

3.4在變電設備預方面的應用

在線監測技術在變電檢修中的突出應用體現在變電設備預警方面。變電設備對電力系統的穩定性有重要的影響，為了提升電力系統的安全運行效果，在設備安裝的時候會在設備附近做監測儀器或者是設備的接裝，這些設備一般會設置預警系統。預譽系統當中會有設備運行的標準參數以及變化范圍設置，啟動監測設備后，其能夠對設備的運行參數數據做實時監測。在獲取監測數據后，實時數據和標準數據會進行對比，當實時數據在標準數據的范圍內時，預警系統不會發生反應，當實時數據在標準數據范圍之外時，預替系統會發生反應，此時的在線監測系統會及時發出預警。一般來講，當預警存在的時候表明設備的運行狀態發生異常。預警信號會隨著網絡傳人到中央控制系統，系統介導預普信號后作出指示，中央控制系統基于遠程控制技術實現對設備的控制，以此保證系統運行的安全性。簡單來講，變電設備的預警對于設備運行安全和系統運行安全有重要的影響，而在線監測技術利用所構建的監測系統能夠及時地向控制系統發出預譽，這對電力設備的故障危害降低起到了重要的作用。

結語

總體而言，在線監測技術在變電檢修工作中的應用已經取得了很大的進步，主要體現在使用范圍的擴大、收入增加等多方面。而且，各個高等學院與科研相關部門也根據電力公司和系統實施的特點，使用多種先進的技術，研發多種新型的監測設備。在線監測技術在未來發展中還可以將人工智能、信號處理等新型技術引用進來作為新的核心技術。

參考文獻

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