淺談電氣設(shè)備絕緣在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展

吳爽

摘 要：隨著整個(gè)國(guó)民生產(chǎn)中電氣自動(dòng)化、機(jī)械化程度日益提高，電氣設(shè)備的產(chǎn)品質(zhì)量也大大提高，故障率越來(lái)越低。電氣設(shè)備定期檢修的弊端就越來(lái)越突出，電氣設(shè)備在線(xiàn)絕緣狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)就越加突出?，F(xiàn)闡述了在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)的基本原理，并就高壓電氣設(shè)備絕緣在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用及其發(fā)展前景進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備；絕緣在線(xiàn)監(jiān)測(cè)；應(yīng)用

1.國(guó)內(nèi)外檢測(cè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

狀態(tài)檢測(cè)在一些發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展較快，狀態(tài)檢測(cè)是在現(xiàn)場(chǎng)隨時(shí)監(jiān)測(cè)和采集到的各種參數(shù)和數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)，建立評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，建立每個(gè)設(shè)備的歷史狀態(tài)參數(shù)的曲線(xiàn)，并繪制各個(gè)設(shè)備的品質(zhì)參數(shù)變化趨勢(shì)，將檢測(cè)到的數(shù)據(jù)參數(shù)依據(jù)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)判，依據(jù)評(píng)判結(jié)果提出處理建議，及時(shí)調(diào)整各種參數(shù)，逐步實(shí)現(xiàn)了從機(jī)組異常事后分析到異?，F(xiàn)象事先分析的飛躍。我國(guó)電氣設(shè)備絕緣在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)經(jīng)歷十多年的的發(fā)展，技術(shù)上日漸成熟。

2.在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)原理

高壓電氣設(shè)備絕緣在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)主要利用電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感器技術(shù)以及計(jì)算機(jī)信號(hào)處理技術(shù)等對(duì)運(yùn)行狀態(tài)中的高壓電氣設(shè)備的絕緣特性進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，從而可以實(shí)時(shí)分析高壓設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)可能出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)采取解決措施。

高壓電氣在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)設(shè)備主要分為硬件與軟件兩個(gè)組成部分，其中硬件部門(mén)主要采集信號(hào)，并對(duì)信號(hào)進(jìn)行后期處理。而軟件部分則主要對(duì)傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，且利用合適的數(shù)學(xué)模型、電容、泄露電流、絕緣電阻、母線(xiàn)電壓以及三相不平衡信號(hào)等參數(shù)，分析判斷高壓電氣設(shè)備的故障問(wèn)題。傳感器系統(tǒng)、信號(hào)采集系統(tǒng)以及分析診斷系統(tǒng)等均屬于高壓電氣設(shè)備在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主要組成部分，其中傳感器主要監(jiān)測(cè)并變換實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，信號(hào)采集系統(tǒng)則完成信號(hào)的傳輸與處理工作，將模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，且利用濾波技術(shù)處理信號(hào)，在將處理后的信號(hào)輸入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)。而分析診斷系統(tǒng)主要分析、診斷采集的數(shù)據(jù)信息，在結(jié)合高壓電氣設(shè)備監(jiān)測(cè)需求的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)，當(dāng)超出標(biāo)準(zhǔn)后還應(yīng)向上級(jí)控制中心傳輸信息。

3.高壓電氣設(shè)備絕緣在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

高壓電氣設(shè)備絕緣在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用滿(mǎn)足了現(xiàn)代化設(shè)備的使用和生產(chǎn)維修的需要，給電力系統(tǒng)運(yùn)行安全帶來(lái)了極大的可靠性。實(shí)現(xiàn)高壓電氣設(shè)備的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，成為了現(xiàn)代電力系統(tǒng)設(shè)備監(jiān)測(cè)的重要手段。

3.1發(fā)電機(jī)的絕緣在線(xiàn)監(jiān)測(cè)

發(fā)電機(jī)高發(fā)問(wèn)題是電氣絕緣故障，所以絕緣是發(fā)電機(jī)的主要監(jiān)測(cè)對(duì)象。如今廣泛采取的方式是局部放電以監(jiān)測(cè)發(fā)電機(jī)絕緣狀況，通過(guò)端部放電、繞組斷股放電等方式檢測(cè)絕緣過(guò)熱和污染。

3.2電容型高壓電氣設(shè)備的絕緣在線(xiàn)監(jiān)測(cè)

電容型高壓電氣設(shè)備主要包括電流互感器、電容式電壓互感器、禍合電容器、變壓器套管等。對(duì)電容型高壓電氣設(shè)備的監(jiān)測(cè)主要在于交流泄露電流、等值電容、介質(zhì)損耗角正切值等，監(jiān)測(cè)交流泄露電流旨在實(shí)時(shí)反映容性設(shè)備的整體受潮程度和局部缺陷反應(yīng)靈敏程度。

3.3氧化避雷器的絕緣在線(xiàn)監(jiān)測(cè)

氧化避雷器主要容易發(fā)生的故障是受潮及老化，因此主要監(jiān)測(cè)其能反映避雷器閥片受潮老化的主要因素，即閥片的泄露電流。避雷器發(fā)生故障時(shí)，阻性電流會(huì)增加，導(dǎo)致全電流增加。因此，在設(shè)備運(yùn)行時(shí)要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)避雷器實(shí)時(shí)電流及全電流，并和歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，從而準(zhǔn)確定位避雷器缺陷部位。目前，一種安裝于避雷器接地引下線(xiàn)上的測(cè)量運(yùn)行電壓下泄露電流、記錄避雷器動(dòng)作次數(shù)的新型避雷器在線(xiàn)監(jiān)測(cè)儀器已廣泛投入運(yùn)行，它既能夠帶電監(jiān)測(cè)，也能夠在線(xiàn)監(jiān)測(cè)避雷器運(yùn)行狀態(tài)下阻性電流及其他參數(shù)。與傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)手法相比，該儀器有了更高的精確性和可操作性。

3.4GIS的絕緣在線(xiàn)監(jiān)測(cè)

GIS的絕緣在線(xiàn)監(jiān)測(cè)方法主要包括化學(xué)、機(jī)械和電等方法?；瘜W(xué)方法通過(guò)分解產(chǎn)物的氣體分析、檢測(cè)局部放電和局部過(guò)熱；機(jī)械方法是采用一個(gè)高靈敏性的壓電加速傳感器和超聲波傳感器，來(lái)檢測(cè)在局部放電或絕緣故障時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)和彈性波；電的方法即采用外電極、內(nèi)電極和磁禍合方法測(cè)量GIS護(hù)套電勢(shì)，以檢測(cè)局部放電。面就舉例介紹高壓電氣設(shè)備在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)的具體應(yīng)用情況。

4.高壓電氣設(shè)備絕緣在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展前景

當(dāng)前的電力設(shè)備具備結(jié)構(gòu)多樣化、密集化、高電壓化以及大容量化等特點(diǎn)，以往傳統(tǒng)停電預(yù)防性試驗(yàn)的方式具備短暫性、試驗(yàn)電壓低以及電網(wǎng)供電可靠性低等缺點(diǎn)，無(wú)法有效檢測(cè)絕緣故障問(wèn)題，更無(wú)法確定周全的檢修技術(shù)。而高壓電氣設(shè)備絕緣在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)具備真實(shí)性、針對(duì)性、實(shí)時(shí)性以及可以提升電網(wǎng)運(yùn)行可靠性等優(yōu)勢(shì)，可以有效檢測(cè)故障位置，并進(jìn)行及時(shí)預(yù)防。

雖然高壓電氣設(shè)備絕緣在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)具備較多優(yōu)勢(shì)，但其也存在諸多不完善地方，對(duì)此還應(yīng)針對(duì)其進(jìn)行深層次研究。首先，應(yīng)利用人工智能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)絕緣在線(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)化，提升運(yùn)行安全性。其次，應(yīng)提升在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的靈敏性與可靠性。最后，應(yīng)智能化處理監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行高效科學(xué)分析，確保設(shè)備人員制定合理的決策?？傮w而言，高壓電氣設(shè)備絕緣在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)面向準(zhǔn)確、及時(shí)以及全面的方向發(fā)展，提升電氣設(shè)備的安全性，從而實(shí)現(xiàn)電氣系統(tǒng)的綜合管理。

5.結(jié)語(yǔ)

高壓電氣設(shè)備在具體應(yīng)用過(guò)程中必須使用監(jiān)測(cè)技術(shù)，而絕緣在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)智能化監(jiān)測(cè)，且具備一定的及時(shí)性、準(zhǔn)確性、真實(shí)性以及針對(duì)性，可以提升電氣設(shè)備運(yùn)行的安全性，有助于工作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)電氣事故隱患問(wèn)題，減少電氣系統(tǒng)的故障運(yùn)行問(wèn)題。同時(shí)，采用在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)也可以避免定期停電預(yù)防性試驗(yàn)問(wèn)題，使得電力設(shè)備可以時(shí)刻保持最佳的運(yùn)行狀態(tài)，為企業(yè)帶來(lái)較大的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。高壓電氣設(shè)備絕緣在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)在未來(lái)可以得到更為廣泛的普及，且具備更為廣闊的發(fā)展前景。

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