高電壓設(shè)備在線監(jiān)測(cè)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的研究與實(shí)施

梁常梅

摘 要：高電壓設(shè)備在線監(jiān)測(cè)技術(shù)是電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)之一，其主要的數(shù)據(jù)來源于整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)。隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，隨著各行各業(yè)對(duì)電能需求量的不斷上升，電力工作人員面臨的工作壓力也日益增加。傳統(tǒng)的人工高電壓設(shè)備檢測(cè)已經(jīng)不適用于當(dāng)代電力行業(yè)發(fā)展的步伐。在信息技術(shù)高速發(fā)展的基礎(chǔ)上，在線監(jiān)測(cè)已經(jīng)成為了主流發(fā)展的方向。該文主要從高電壓設(shè)備的具體檢測(cè)要求入手，淺談智能電網(wǎng)建設(shè)中高電壓設(shè)備在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng) 在線監(jiān)測(cè) 高電壓設(shè)備

中圖分類號(hào)：TP393.08 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）12（b）-0003-02

在電力部門的經(jīng)濟(jì)工作中，高電壓設(shè)備檢測(cè)是最重要的組成部分之一，是保證高電壓設(shè)備可靠、準(zhǔn)確運(yùn)行的關(guān)鍵，還可以作為管理決策、經(jīng)營指導(dǎo)和發(fā)展生產(chǎn)的動(dòng)力。在國家實(shí)行廠網(wǎng)分開和電力體制改革之后，電力企業(yè)對(duì)高電壓設(shè)備技術(shù)管理的要求也日益提高。但是由于我國智能電網(wǎng)建設(shè)的起步較晚，技術(shù)手段還不完善。因此，在高電壓設(shè)備的智能電網(wǎng)管理中依然有很多問題存在。改善現(xiàn)有的工作方式，積極探索新的技術(shù)管理手段勢(shì)在必行。

1 智能電網(wǎng)的特征

智能電網(wǎng)是一個(gè)龐大的、具有高科技含量的電力體系，其中包含了多個(gè)輸電體系和配電體系，其能夠迅速對(duì)電力市場(chǎng)的總體需求與公司的需求作出反應(yīng)。此外，智能電網(wǎng)的組織結(jié)構(gòu)非常智能，傳輸信息的速度非?？?，便于更好地服務(wù)于用戶[1]。從長遠(yuǎn)角度來看，構(gòu)建智能電網(wǎng)也是電網(wǎng)建設(shè)中投資最少的方式，值得推廣使用。其具有環(huán)保特性，該特點(diǎn)與現(xiàn)階段我國生態(tài)經(jīng)濟(jì)的要求相符合，同時(shí)也要求電網(wǎng)資源可以再次進(jìn)行加工利用，使工業(yè)生產(chǎn)對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染得到了有效的降低。同時(shí)其還具有交互性，在智能電網(wǎng)構(gòu)建之后，在向用戶供給能源的過程當(dāng)中，需要建立一個(gè)良好的市場(chǎng)溝通體制，及時(shí)、準(zhǔn)確地掌握客戶的需求，優(yōu)化自身的服務(wù)品質(zhì)。

2 在線監(jiān)測(cè)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的研究與應(yīng)用

智能電網(wǎng)相比于傳統(tǒng)電網(wǎng)，對(duì)電網(wǎng)全景信息的重視程度更高，獲取能力也更強(qiáng)。利用在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，能提升高壓設(shè)備實(shí)施狀態(tài)數(shù)據(jù)的精確性，從而便于工作人員對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估，還可以優(yōu)化系統(tǒng)的運(yùn)行方式，增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性。

整個(gè)高電壓設(shè)備綜合誤差中，應(yīng)首先針對(duì)設(shè)備指數(shù)誤差進(jìn)行考核，然后才是測(cè)量二次回路壓降的參數(shù)、傳感器誤差等。在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行時(shí)，設(shè)備的誤差是不斷變化的[2]。在校驗(yàn)電壓誤差時(shí)候，由于現(xiàn)場(chǎng)負(fù)荷狀況的變化是動(dòng)態(tài)的，功率因數(shù)也不是一成不變，特別是暫態(tài)過程對(duì)誤差的影響比較嚴(yán)重。循環(huán)監(jiān)測(cè)一組電能表的誤差，不僅可以知道在不同工作狀態(tài)下電壓誤差的變化是否滿足監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的要求，還可以了解在負(fù)荷變化中該電壓設(shè)備誤差的變化狀況。

傳感器是高電壓設(shè)備的感知元件，其可以將設(shè)備的狀態(tài)信息轉(zhuǎn)化為可測(cè)量信息?，F(xiàn)階段我國的高壓設(shè)備制造商對(duì)設(shè)備的檢測(cè)重視程度很低，通常都是由監(jiān)測(cè)技術(shù)供應(yīng)商來為設(shè)備安裝檢測(cè)功能。其可能將部分傳感器改裝成高壓設(shè)備，會(huì)極大降低設(shè)備的安全性。對(duì)于外置傳感器，其可能會(huì)對(duì)設(shè)備的絕緣性產(chǎn)生影響。所以在高壓設(shè)備的設(shè)計(jì)之初，就應(yīng)該將監(jiān)測(cè)技術(shù)納入設(shè)計(jì)要求。應(yīng)該留有專門的位置安置外置傳感器，這樣可以在不影響美觀性的前提下提升設(shè)備的整體性，也可提升高壓設(shè)備的安全質(zhì)量，增強(qiáng)設(shè)備的自檢測(cè)能力。

3 在線監(jiān)測(cè)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的具體應(yīng)用

3.1 地理信息系統(tǒng)在線監(jiān)測(cè)

在智能電網(wǎng)的高電壓設(shè)備在線監(jiān)測(cè)中，地理信息系統(tǒng)的的檢測(cè)范圍主要涉及氣壓、局部放電等指標(biāo)。其可以對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、輸出、分析、處理和更新，為決策提供了科學(xué)性，并可以對(duì)地形進(jìn)行一個(gè)三維立體模型的構(gòu)建，建立電力線路走向的地圖查詢和三維漫游的系統(tǒng)。因?yàn)閮?nèi)部缺陷，局部放電可能會(huì)產(chǎn)生電磁輻射、超聲波、電脈沖等，因此具體的在線監(jiān)測(cè)方法包括超高頻檢測(cè)法、超聲波檢測(cè)法、電脈沖檢測(cè)法[3]。通過GIS能夠精準(zhǔn)、快速地獲得其定位信息，對(duì)這些信息進(jìn)行綜合利用可以對(duì)影響區(qū)域進(jìn)行有效的規(guī)避，從而設(shè)計(jì)出一個(gè)符合實(shí)際情況的電力線路，減少了拆遷的情況，線路長度也有效縮短，有利于增強(qiáng)高電壓設(shè)備的穩(wěn)定性。

3.2 避雷器在線監(jiān)測(cè)

工頻電壓的沖擊是影響高電壓設(shè)備避雷器的重要因素，由于長期使用會(huì)極大地降低閥片的使用壽命，從而影響避雷器的正常使用。高電壓設(shè)備的處理方式主要有不接地、高阻接地、低阻接地、直接接地?？梢酝ㄟ^檢測(cè)電容電流和發(fā)生故障時(shí)電壓的實(shí)際變化，來彌補(bǔ)電容電流檢測(cè)對(duì)于閥值設(shè)定精度要求高的缺陷，還可以防止其他暫態(tài)信號(hào)誤導(dǎo)[4]。目前針對(duì)避雷器的監(jiān)測(cè)主要涉及兩方面，一方面是動(dòng)作次數(shù)指標(biāo)監(jiān)測(cè)，如果計(jì)數(shù)器的電流較少，則說明避雷器處于正常工作狀態(tài)。而雷雨天氣時(shí)，計(jì)數(shù)器的電壓會(huì)出現(xiàn)劇烈波動(dòng)，此時(shí)計(jì)數(shù)器就會(huì)發(fā)生動(dòng)作記錄放電次數(shù)。另一種則是泄漏電流監(jiān)測(cè)。其主要是檢測(cè)避雷器阻性電流和全電流。當(dāng)閥片出現(xiàn)故障時(shí)，阻性電流的比重會(huì)有明顯增長，以此可以作為避雷器運(yùn)行狀態(tài)的判斷依據(jù)。

3.3 電容型設(shè)備在線監(jiān)測(cè)

現(xiàn)代智能電網(wǎng)高電壓設(shè)備主要包括電流、電壓互感器等設(shè)備。電容型設(shè)備的絕緣性能對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定性、安全性會(huì)產(chǎn)生直接的影響，因此加強(qiáng)電容型設(shè)備的絕緣性監(jiān)測(cè)勢(shì)在必行。電容量檢測(cè)時(shí)電容型設(shè)備監(jiān)測(cè)工作的重點(diǎn)是通過對(duì)電容型設(shè)備接線端鈕上端電壓的采集計(jì)算出相應(yīng)參數(shù)，可以將電壓信號(hào)分路送到壓降測(cè)試單元，再和二次端電壓進(jìn)行直接比較。整個(gè)計(jì)算過程單位均為向量，保證同步進(jìn)行角差與幅值的測(cè)量。相比于其他技術(shù)，這種監(jiān)測(cè)技術(shù)具有良好的穩(wěn)定性、合理性、可操作性。

3.4 變壓器設(shè)備在線監(jiān)測(cè)

變壓器設(shè)備檢測(cè)主要包括兩方面，分別是對(duì)局部放電現(xiàn)象的實(shí)時(shí)監(jiān)控與對(duì)變壓器油內(nèi)溶解氣體數(shù)量及類型的監(jiān)測(cè)。變壓器設(shè)備的強(qiáng)磁及其他電動(dòng)、電力控制類負(fù)荷所產(chǎn)生的高頻電波可能會(huì)干擾脈沖傳輸線路，出現(xiàn)信號(hào)異變，特別是脈沖在常數(shù)過高的時(shí)候，抗干擾能力更差。因此監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在脈沖輸入端子處要進(jìn)行脈沖整形，避免出現(xiàn)信號(hào)畸變影響測(cè)量工作順利進(jìn)行。另外，在安裝前還應(yīng)將信號(hào)傳輸、屏蔽電纜的方式納入考慮范圍，盡量降低現(xiàn)場(chǎng)不利因素帶來的負(fù)面影響。溶解氣體技術(shù)目前廣泛應(yīng)用于變壓器設(shè)備監(jiān)測(cè)，其具有高效、廉價(jià)、快捷等優(yōu)勢(shì)，可以有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)周期長的缺點(diǎn)，可以在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)高電壓設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的在線監(jiān)測(cè)。

4 結(jié)語

隨著政府對(duì)科學(xué)技術(shù)水平的重視程度越來越高，我國的智能電網(wǎng)取得了很大的發(fā)展，在高電壓設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)工作中，出現(xiàn)了很多新型監(jiān)測(cè)技術(shù)，形成了變電站全方位、多層次監(jiān)控的智能化變電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。利用在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，工作人員可以準(zhǔn)確判斷出設(shè)備的使用壽命。增強(qiáng)高電壓設(shè)備在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，可以優(yōu)化設(shè)備的檢修模式，提升電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性水平。

參考文獻(xiàn)

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