電氣設備在線監測技術的研究與發展前景

黃曉明 陳勇圳

摘要：在電氣設備應用的過程中，應該做好監測工作，全面掌握電氣設備的運行情況，了解設備運行中潛在的隱患問題，進而及時有效地采取解決對策。為此，可以采用在線監測技術，通過在線監測技術實現實時監測，盡快發現安全隱患并及時消除，降低故障發生的概率和影響范圍，本文就在線監測技術和該技術的發展前景進行了研究和分析。

關鍵詞：電氣設備;在線監測技術;發展前景

在電能傳輸的過程中，需要應用各種電氣設備，包括斷路器、變壓器等等，這些電氣設備發揮著十分重要的作用，可以確保供電的安全穩定。在實際應用的過程中，由于電壓的等級存在差異，所以設備容量也有所不同，設備檢修的難度較大，需要耗費較多的時間和成本，有可能影響供電的穩定性。為了確保設備安全穩定的運行，可以采用在線監測的方式，及時發現電氣設備中存在的隱患問題，進而采取預防性的處理措施，降低設備維護的難度，保障電力傳輸的穩定性。

一、電氣設備在線監測技術相關概述

現如今，各個行業都在向自動化、智能化的方向發展，電力行業也不例外。在線監測技術可以實現自動化監測，既可以降低成本的投入，也能提升監測效果。在實際監測的過程中，采用色譜剖析技能，該技能針對油中溶解的氣體進行深入剖析，變壓器油的測試要配合該技術展開。烴類氣體在變壓器油中溶解，氣體的含量、產生速度能夠體現變壓器的運行情況，利用該特點對變壓器的工作狀態進行監測。此外，剖析變壓器的油色譜，了解變壓器中潛藏的隱患問題。該方法具有簡便、易控的特點，優勢比較明顯，并且逐漸在絕緣檢測中應用;絕緣故障在線監測技術也比較常用，變壓器的絕緣層經常出現故障問題，絕緣層性能下降會造成局部放電，所以要做好絕緣層的監測[1]。通常，放電量和絕緣性能有關，局部放電會有氣體被分解出來，并且在油中產生反應，同時在色譜儀上有所呈現，根據氣體檢測的結果，對絕緣功能性能進行判斷;變壓器鐵芯接地技術也具有良好的而應用效果，由于線圈和磁場的差異，鐵芯電位也會存在差異，如果沒有做好接地工作，可能會導致放電問題，進而影響設備絕緣性能。所以，可以利用電流傳感器檢測接地情況，及時了解接地故障，并采取有效的改進措施。

二、電氣設備在線監測技術分析

（一）變壓器在線監測

在電氣設備中，變壓器是不可或缺的一項設備，做好該設備的監測工作對電氣設備的整體運行有很大的影響。在變壓器監測的過程中采用在線監測技術，主要針對油中氣體、局部放電和絕緣性能進行監測。在油中氣體監測時，可以采用油氣色譜在線監測技術，具體的應用方式上文已經有所敘述;在局部放電的監測上，可以采用聲學檢測、化學檢測、電氣測量等多種方式。聲學檢測的方式比較常用，這種方式就是將多個高頻聲學傳感器安裝在變壓箱外部，傳感器對局部放電、電弧放電帶來的暫態聲音信號比較敏感，如果出現此類問題，傳感器會第一時間發現，并且定位具體的放電部位;在絕緣監測方面，需要從多個方面入手，包括對泄漏電流、介質損耗等進行檢測。根據具體的檢測結果對絕緣性能進行判斷，根據具體的絕緣性能采取有效的維護措施。

（二）高壓斷路器監測

在電氣系統中，高壓斷路器也發揮著十分重要的作用，所以要利用在線監測技術對高壓斷路器進行檢測。主要對機械性能和觸頭電壽命進行檢測。在對機械狀態進行監測的過程中，主要對形成、速度、振動信號等方面進行監測。在實際操作的過程中，監測機械振動信號就是根據振動信號出現的時間、變化情況、峰值變化進行分析，同時結合分、合閘線圈的電流波形，對機械狀態做出準確的判斷。如果斷路器的機械性能比較穩定，則分、合閘振動波形峰值大小和時間差都比較穩定。判斷振動信號的變化情況，可以對新斷路器或經過修正的斷路器進行分、合閘試驗，對振動波形進行測試和記錄，以此作為特征波形，然后將檢測所得波形和特征波形進行比較，通過比較做出判斷，分析機械性能是否正常[2]。在觸頭電壽命監測時，主要對等效磨損曲線進行分析，記錄不同電流開斷時的相對點磨損，各個斷路器允許的總量與額定短路的開斷電流、滿容量次數有關，利用累積磨損量對電壽命進行判斷。

（三）避雷器在線監測

避雷器是電壓保護設備，具有良好的保護作用，如果發生故障會影響電氣系統的整體穩定性，所以要對該設備進行在線監測。主要進行全電流監測和阻性電流監測。在全電流監測方面，將監測裝置與氧化鋅避雷器底部串聯，并且與地面連接，通過在線監測獲取全電流增長情況，并且進行對比分析，判斷設備是否存在受潮、進水等情況。該監測對閥片內部的接觸效果、容性電流反應比較敏感，可以及時發現潛在問題。在分析電流數據的過程中，應該做好縱向對比，注意運行過程中的環境溫度、電壓、濕度等要素造成的影響;在阻性電流監測方面，其對閥片初期老化、受潮等問題比較敏感，在避雷器運行時，電壓和過電壓會對設備造成影響，進而導致設備不斷老化，阻性電流會隨之增加。所以，要對阻性電流進行跟蹤監測，確保設備安全穩定的運行。

三、電氣設備在線監測技術的發展前景分析

目前來看，在線監測技術和設備還可以進一步完善，尤其在輸變電主設備中的應用還存在很多缺陷，可靠性水平需要進一步提升[3]。從發展的趨勢來看，未來主要想信號處理、人工智能、專家系統等方向發展，著重提升在線監測技術的靈敏性和準確性。首先，應該將在線監測和各種先進技術結合在一起，包括計算機技術、人工智能技術等等，為在線監測的發展提供更多技術支持。同時也要發揮高速運算處理器的作用，結合專家系統，從監測和診斷多方面入手。其次，在線監測會逐漸向整體監測的方向發展，實現狀態遠程監測和網絡化跟蹤。

結語：

綜上所述，在電氣設備運行的過程中，可以應用在線監測技術，該技術可以提升監測的效率和質量，進而及時了解設備中存在的隱患問題，全面提升設備維護的效果，進而保障電氣系統的穩定性。

參考文獻

[1]宮杰.電氣設備在線監測技術的研究與發展[J].科學與財富，2020，000（004）：87.

[2]戰書紅.電氣設備在線監測技術的研究與發展[J].數字化用戶，2019，025（031）：160.

[3]高一丹.電氣設備在線監測與狀態檢修技術的研究與應用[J].華東科技（綜合），2019，000（012）：P.1-1.

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