電力一次設備的在線監測和狀態檢修技術研究

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2025.06.026

中圖分類號：TM7；TP3 文獻標志碼：A

Research on Online Monitoring and Condition Maintenance Technology for Primary Power Equipment

LI Junye， SHAO Jie （Southern Power Grid Digital Grid Research Institute Co.，Ltd.，Guangzhou 510700， China）

Abstract：This article studies theonline monitoring andcondition based maintenance technology of primary power equipmentanalyes thecharacteristcsofoie moitorigofprimarypowereuipment，andelaboratesonthoinemoting technologyandconditionbased maintenance technologyofprimarypowerequipment.Intendedtoachievereal-time evaluationof equipment status andearly warning ofpotentialfaults through online monitoringandcondition based maintenance technology.

Keywords： primary power equipment; online monitoring; status maintenance

1 電力一次設備在線監測的特點

電力一次設備在線監測的主要特點包括精準性、實時性、連續性和智能化。一是精準性。在線監測設備能夠精確捕捉設備的細微數據變化，測量誤差可以控制在極小的范圍內，如溫度監測設備的誤差能低至 0.1^°C 。二是實時性。在線監測設備能夠實時監控設備的運行狀態，及時發現潛在的安全隱患或異常情況，確保設備在運行過程中出現問題時能夠立即反饋。三是連續性。在線監測設備持續不斷地工作，積累大量寶貴的數據，為后續的分析和決策提供堅實的基礎。四是智能化。在線監測設備能夠自動分析和處理數據，并在出現異常情況時自動發出警報，幫助運維人員及時采取措施。

2 電力一次設備在線監測技術在智能電網中的應用

在智能電網內部，根據變電站與輸電元件等的實際需求，綜合配備操作系統科學完善的處理器，再者還可以設置代理器，以此快速精準傳輸信號，構建起分布式平臺。同時，還需按要求連接所有部件和處理器，從而明確處理器和代理器具體狀況，據此借助光纖通信系統傳輸相應信息數據。智能電網內部，處理器之間相互聯系，實施協調控制。

智能電網具備自愈控制功能，即為電網受到故障問題影響之前，預先處理本地故障，以此取得良好自愈效果。在智能電網發揮自愈控制作用條件下，其代理器的基本結構為一次設備在線安全監測裝置，該裝置已具備狀態檢修功能，能夠監測變電設備運行狀態，彌補了計劃檢修的不足（如圖1所示）。但是，現階段的在線安全監測尚未完全達到實時在線監測目標。針對該情況，若是可以進一步優化部分關鍵設備的狀態監測，同時實現高效狀態監測，方可滿足自愈智能電網需求，作為智能代理器投入應用[1]。

3 電力一次設備的在線監測技術

隨著電力設備檢修機制不斷完善與發展，在線監測技術應運而生，其優勢包括降低維修成本、強化供電可靠性與安全性以及延長設備使用壽命等。根據相關研究可知，通過利用在線監測技術，設備利用率超過 5% ，并將設備維修成本降低 25% 至 35% 。

3.1傳感器技術在線監測

利用傳感器技術在線監測功能，通過傳感器、數據采集器、數據傳輸設備和數據處理軟件等組成，可以對設備的溫度、壓力、振動、電流等參數進行實時監控，獲得動力設備動態化信息數據，并以此為參考指標[2]。加強對傳感器技術的優化提升，從而最大程度達到在線監測電源要求與規范。例如，溫度傳達感應機器，能夠實時掌握電氣設備工作情況，且形成數據信息。

3.2紅外線熱感呈像技術

紅外線熱感呈像技術作為一項關鍵傳感器技術，對紅外輻射進行獲取與處理，以形成熱場分布圖像，呈現相應溫度值（原理如圖2所示）。該項技術順應市場發展趨勢，其發展前景廣闊。在實際檢測工作中，紅外線熱感呈像技術重點檢測溫度與絕緣性能。該技術的優勢如下：首先，由于紅外線檢測能夠自主啟動，因此具備較強不可攻破性，處于較高穩定狀態。其次，具有較強敏感性，可優化改進監測設備，增強其溫度檢測精準度，使溫差指標在 0.01^° 至 3^° 之間。由此可見，即使溫度變化極小，仍舊能夠精確檢測，在此基礎上通過大數據計算獲取相應檢測結果。現階段，紅外線熱感呈像技術已相對完善、成熟，可高效進行圖像處理。

4 電力一次設備的狀態檢測方式

雖然通過技術支持，促進了電力一次設備的發展，但在該設備實際運行期間仍有一系列問題。對此，有關人員必須高度重視，全面分析問題原因及產生的影響等，并制定針對性解決措施。現階段，常見狀態檢測方式如下：

4.1在線檢測

在目前的狀態檢修工作中，在線檢測方式得到廣泛應用。重點檢測電力一次設備整體運行情況，該過程中進行連續性檢測或定期檢測。利用設備內部傳感器，對相關狀態數據實施在線采集與歸納，以此發現設備運行期間存在的故障問題，根據預先制定的解決方案，明確其狀態能否達到工作運行要求。

4.2離線檢測

離線檢測通常是在數據采集后進行的，需要將數據從采集現場傳輸到數據中心或離線存儲設備中進行分析和處理。實施離線檢測過程中，應充分利用振動檢測儀、油質分析儀等，以此綜合檢測電力一次設備。

4.3定期解體檢測

目前，定期解體檢測方式并未實現廣泛應用，仍存在使用局限。通常，該狀態檢測方式由專業素養較高技術人員使用，著重檢測運行中的電力一次設備。實際開展該方面檢測工作過程中，還應確保設備運行可靠性，同時避免對其他設備工作運行造成干擾。

5 電力一次設備狀態檢修技術

部分關鍵性電力一次設備一旦發生故障，會產生嚴重影響，甚至中斷整個電力系統的運行，應盡快采用狀態檢修技術開展檢修工作，最大程度減少電力損失。通常，電力一次設備檢修過程中，還需加強系統維護，提升設備運行水平。

5.1氣體絕緣變電站一次設備的狀態檢修

在變電系統內部，氣體絕緣變電站占據核心位置，開展一次設備狀態檢修工作時，應按照具體要求與規范進行嚴格操作。在穩定性與安全性方面對該變電站提出更高要求，所以在一次設備狀態檢修過程中，應綜合檢測其影響因素，包括氣壓、濕度等，并對運行狀態的檢測提出嚴格要求。就其中的SF6而言，如果出現局部放電情況，此時會產生相應物質，那么在檢測過程中應對該物質進行檢測，并據此判定變電站內部有無火花異常等故障發生，以此體現變電站整體工作運行狀況[3]。

5.2避雷器的狀態檢修

基于電力系統運行狀態下，主要使用避雷器達到保護目的，但仍有相關問題出現，易于被環境因素影響，遇到降雨天氣時空氣濕度較大，導致避雷器受潮，進而出現放電情況，大幅弱化對整個電力系統的保護，造成嚴重雷擊破壞。對此，應及時檢測避雷器，確保其性能良好，長期安全可靠運行。實際檢測過程中，通常使用絕緣電阻，以此判斷避雷器是否存在受潮的情況，并且實時監測其運行動態，以保證其正常運行。另外，還需注重避雷器維護工作，在此過程中也可采用在線監測技術，以全面監測其運行情況，第一時間發現避雷器故障。

5.3變壓器的狀態檢修

變壓器運行狀態檢修內容如下：

（1）在變壓器運行狀態下，若是出現異常聲響，可判斷變壓器發生故障，所發出的異常聲響雜亂無序，必須安排專業電工進行檢測。若是設備發生故障，則表示存在短路問題，當設備出現異常聲響時，可判斷變壓器發生故障。

（2）精確檢測變壓器是否滿足絕緣性要求，了解其是否可以長期使用，是否存在受潮的情況。

此外，當變壓器發生線路故障時，若是無法盡快檢測線路，容易造成電力系統整體短路，無法確保電力設備運行安全性與可靠性，同時若是電力系統停電，會危及技術人員人身安全[4。為更大程度提高系統整體運行穩定性與安全性，應當嚴格監管電力一次設備，對設備進行定期監測，以保證其安全穩定運行。在整個電力系統的運行過程中，需嚴格監管部分老舊設備，做好維護工作，若是設備存在安全隱患，需要踐行落實針對性維修措施，從而保證電力供應安全性與可靠性。

5.4斷路器的狀態檢修

在電力系統內部，斷路器作為關鍵元器件，若是出現故障問題將阻礙系統整體安全可靠運行，如果其溫度偏高，容易引發爆炸事故。所以，應全面排查斷路器實際運行情況，實時監控斷路器狀態，若其電壓過大或過小，均會導致電力系統運行安全性與穩定性下降，并出現拒動問題，為避免該狀況出現，需保證斷路器運行安全性與穩定性，從而推動電力系統整體可靠運行。

5.5互感器的狀態檢修

在電流互感器裝置工作運行過程中，由于較低二次阻抗產生影響，對鐵芯部件激磁電流造成干擾，其參數接近于零。若是該設備在運行狀態下出現異響等不良狀況，需要盡快停機處理。并且還需著重了解二次側開路放電情況與負荷指標等。再則，當電壓互感器處于運行狀態時，有關問題出現的原因是回路斷線發生故障。因此，具體開展狀態檢修工作時，首先需要對高壓熔斷器與低壓熔斷器進行檢測，以此了解其是否處于正常運行狀態，進而確認電壓回路有無接頭松動等情況。

6 電力一次設備狀態檢修技術的改善措施

6.1體制創新

電力一次設備狀態檢修技術應運而生，充分結合先進科技，開展電力設備檢修工作。該檢修方式除了要獲得技術支持，同時也要加強科學管理。因此，在電力一次設備投入應用后，需注重技術提升與創新，并優化健全管理制度[5]。

6.2做好設備的檢修工作

在電力一次設備內部，各類零部件均可更換，從而優化設備性能。根據常見故障問題的位置加強實時監控，盡快發現設備存在的安全隱患，據此采用有效性應對措施，以確保整個電力系統運行的安全性與可靠性。即使電力一次設備實際運行期間并未出現明顯異常，也要做好狀態檢測工作。

6.3對設備進行設計生產過程管理

電力一次設備設計環節，一方面需要考慮其功能與性能，另一方面也要注重其使用壽命。因此，開展設計工作時必須考慮全面，如若不然，正式投入應用后將增加大量維修成本，即使監測發現異常，仍舊不能改變設備功能。為避免該情況出現，應當在設計環節真正規避相關問題出現。

7 結束語

綜上所述，為確保電力系統整體安全穩定運行，需要嚴格檢測與管理電力一次設備，采用在線監測技術做好監測工作，根據所得數據分析結果，第一時間發現故障，并采取針對性解決措施。由于不同電力一次設備檢修方式存在差異，因此需要優化健全管理制度，不斷提高相關人員檢修能力與水平，從而實現狀態檢修統一目標，具體檢修期間加強研發新型技術方法，保障電力系統穩步長遠發展。

參考文獻

[1]董冊.基于電力一次設備的在線監測與狀態檢修技術分析[J].技術與市場，2021，28（04）：129-130.

[2]劉宇嘉.電力系統變電一次設備的狀態檢修策略分析[J].科學與信息化，2024（15）：66-68.

[3]陳道強.基于在線監測技術的變電站一次設備檢修策略研究[J].光源與照明，2023（11）：171-173.

[4]張穎.電力一次設備的在線監測及其狀態檢修技術[J].電力設備管理，2023（16）：10-12.

[5]吳文.試析電力系統變電一次設備狀態檢修技術[J].電力設備管理，2024（5）：42-44.