輸變電在線監(jiān)測系統(tǒng)的應用與意義

王麗斌

前言

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們的日常工作與生活環(huán)境不斷優(yōu)化，對電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的要求越來越高。在電力系統(tǒng)中，為了使設備的運行狀態(tài)監(jiān)測目標的可靠性與有效性得以有效提高，為設備的安全運行提供強有力的保障，就必須針對輸變電設備在線監(jiān)測技術(shù)展開深入的研究，并不斷強化其應用，以此支持智能電網(wǎng)設備狀態(tài)的發(fā)展?；诖?，本文對輸變電設備在線監(jiān)測技術(shù)的研究進行探討與研究，對輸變電設備在線監(jiān)測進行簡單的介紹，并闡述幾種常見的輸變電在線監(jiān)測技術(shù)的應用，希望能為輸變電在線監(jiān)測系統(tǒng)的建設與發(fā)展提供一點理論支持。

1、輸變電設備在線監(jiān)測概述

在不停電的情況下，通過對電設備狀況進行具有連續(xù)性與周期性的自動監(jiān)視監(jiān)測即指的是輸變電設備在線監(jiān)測。在線監(jiān)測系統(tǒng)具有較強的綜合性與技術(shù)性，其組成部分主要有監(jiān)測裝置、綜合監(jiān)測單元與站端檢測單元，其主要功能有對狀態(tài)數(shù)據(jù)采集、傳輸以及后臺處理的在線監(jiān)測，以及存儲與轉(zhuǎn)發(fā)。

狀態(tài)監(jiān)測是指對機器設備運行狀態(tài)進行檢測的技術(shù)，其是對被監(jiān)測設備故障信號或者變化趨勢的獲取來實現(xiàn)維護需求的提前獲取，或者是對機器設備“健康”狀況的評估。狀態(tài)監(jiān)測是基于機器設備的壽命特征的利用得以開發(fā)的設備，其主要工作為采集與分析數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)對設備發(fā)展趨勢的預測。狀態(tài)監(jiān)測主要分為基于狀態(tài)維護服務的技術(shù)（CBM）與預知性維護服務的技術(shù)（PM）。此前，相關(guān)研究人員采用的使基于時間的維護策略，盡管這種方法通過對時間表或者運行時間的充分利用實現(xiàn)的檢修，能夠使很多事故得以有效避免，然而對于檢修期間的意外故障的避免仍然難以實現(xiàn)，這是由于當前機器設備的任何狀態(tài)信息的缺失，導致維護的盲目性較大，造成了大量的資源浪費。而CBM的不同之處在于，其能夠?qū)崿F(xiàn)對設備當前狀態(tài)信息的有效獲取，并以此向人們進行設備維護時間與維護方式的告知，進而使盲目性得以避免，同時產(chǎn)生的消耗也得以較小，使效益得到了很大的提升。相信對狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息的利用，CBM必然有著巨大的發(fā)展空間，并在未來有著極為廣泛的應用。

2、輸變電設備在線監(jiān)測現(xiàn)狀分析

隨著日益嚴峻的能源短缺問題，人們對供電的可靠性與持續(xù)性提出了越來越高的要求，電網(wǎng)運營的壓力越來越大，國際電網(wǎng)也必將朝著智能化的方向發(fā)展。一些西方發(fā)達國家也針對智能電網(wǎng)展開了相關(guān)研究，歐美國家對智能電網(wǎng)的建設也予以了高度重視。并且傳感器、通信以及計算機技術(shù)的不斷進步為電網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)提供了強力的技術(shù)支持，一些歐美國家也在這方面取得了巨大的成果。

對于智能電網(wǎng)的研究，盡管我國的起步較晚，然而卻有著較快的發(fā)展速度，在某型領(lǐng)域也去了的一定的突破，并處于世界領(lǐng)先地位。國網(wǎng)公司的智能電網(wǎng)變電環(huán)節(jié)中，高壓設備的智能化的提高也基本實現(xiàn)，對于信息化接入而言，也有著完整的解決方案，高壓設備智能化研究也在不斷發(fā)展，一些設備狀態(tài)監(jiān)測與診斷評估、電介質(zhì)材料老化檢測與故障機理方面取得了巨大的突破，具體成果包括紅外線測溫、多組分油色譜在線監(jiān)測、GIS超高頻局部放電在線監(jiān)測等等，并且在一些領(lǐng)域中的應用也越來越廣泛，監(jiān)測技術(shù)與手段得到了極大的完善與發(fā)展。

狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)是基于狀態(tài)檢修而進行的電網(wǎng)機器設備狀態(tài)信息的獲取、分析與判斷得以發(fā)展的，這些設備的應用對象或平臺也具有針對性，具體在發(fā)電機、變壓器以及輸電線路等具體設備中得以應用與表現(xiàn)。由于平臺統(tǒng)一性的缺失，各類監(jiān)測裝置運行的獨立性較強，難以實現(xiàn)資源共享。并且在線監(jiān)測數(shù)據(jù)也能以結(jié)合到其他重要狀態(tài)信息，其輔助診斷的作用無法得到充分發(fā)揮。

隨著智能電網(wǎng)對全網(wǎng)信息狀態(tài)能力的擴展，利用具有安全性與可靠性的信息通道，可以使電力系統(tǒng)中全網(wǎng)實時信息的獲取、分析、整合與分享得以實現(xiàn)。如此就能夠使電網(wǎng)運行人員基于對全網(wǎng)實時、動態(tài)的狀態(tài)監(jiān)測與診斷，提高運行狀態(tài)的全面性與準確性，同時也對控制方案、備用方案與輔助決策方案得到優(yōu)化，為電網(wǎng)運行的高效性、安全性以及可靠性的提高提供了強有力的保障。隨著智能電網(wǎng)的進步，完善的設備監(jiān)視體系的建設也具有十分重要的意義，國家電網(wǎng)公司也針對此進行相關(guān)技術(shù)規(guī)范與技術(shù)導則的制定，以此支持狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展與應用，隨著設備在線監(jiān)測與帶點監(jiān)測技術(shù)的不斷發(fā)展，綜合狀態(tài)監(jiān)測也得到了巨大的技術(shù)保障。

3、輸變電在線監(jiān)測技術(shù)

在線監(jiān)測指的是通過對相關(guān)設備與儀器的應用，并在被檢測設備中安裝這些設備，使設備的實時監(jiān)測得以實現(xiàn)?，F(xiàn)階段，容性設備介損與泄漏電流的在線監(jiān)測、充油設備油中溶解氣體的在線監(jiān)測、GIS局部放電的在線監(jiān)測等在線監(jiān)測技術(shù)有著一定的應用與發(fā)展，并且這些技術(shù)的實用性也得到了極大的提升。具有十分重要的應用價值，下文就針對幾種輸變電在線監(jiān)測技術(shù)進行簡單的介紹。

第一，變壓器油在線監(jiān)測技術(shù)。其應用主要體現(xiàn)在變壓器油色譜在線監(jiān)測、變壓器局部放電在線監(jiān)測以及變壓器繞組變形在線監(jiān)測、變壓器鐵心接地電流在線監(jiān)測等。

第二，GIS組合電子在線監(jiān)測技術(shù)，該項技術(shù)主要是采用以SF6為絕緣的全封閉組合電器，其組成設備主要有斷路器、電流互感器、電壓互感器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)等等，根據(jù)變電站的電器主接線的要求，對這些設備進行成套裝置的組合，并完成相關(guān)電能傳遞與切換的工作。GIS的主要故障模式分為很多種，大體上包括局部放電、氣體質(zhì)量降低、機械故障以及載流導體局部過熱等等。關(guān)于GIS組合電器在線監(jiān)測技術(shù)的應用，具體包括局部放電監(jiān)測、SF6微水密度監(jiān)測、避雷器在線監(jiān)測等等。

第三，電纜在線監(jiān)測技術(shù)。該項技術(shù)的應用主要包括電纜局部放電監(jiān)測、電纜光纖測溫等等。

3、結(jié)語

綜上所述，輸變電在線監(jiān)測技術(shù)的應用與發(fā)展對于提高電力系統(tǒng)中設備的可靠性、穩(wěn)定性而言有著十分重要的意義。然而現(xiàn)階段關(guān)于輸變電在線監(jiān)測系統(tǒng)的建設與發(fā)展仍然存在很多問題，再加上我國的起步較晚，盡管有較快的發(fā)展速度，但是仍然需要付出不斷的努力。我們應針對此展開深入的研究，并認真分析其中存在的不足，找出問題存在的原因，應提出有效的改進方案，以此實現(xiàn)輸變電在線監(jiān)測技術(shù)的提高，實現(xiàn)對輸變電在線監(jiān)測系統(tǒng)的建立，為電力系統(tǒng)的發(fā)展提供強有力的支持。

（作者單位：國網(wǎng)黑龍江省電力有限公司調(diào)度控制中心）