變電檢修中在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

常群英

摘要：時(shí)代發(fā)展很快，很多領(lǐng)域都在不斷實(shí)現(xiàn)管理和監(jiān)測(cè)工作的自動(dòng)化，自動(dòng)化帶來(lái)的好處顯而易見(jiàn)。在變電檢修工作中采用在線監(jiān)測(cè)技術(shù)是一大進(jìn)步，它不僅可以使檢修工作更有針對(duì)性和計(jì)劃性，顯著提高變電檢修的工作效率，而且也屬于一項(xiàng)重要的監(jiān)測(cè)技術(shù)的更新。在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的使用有利于變電檢修工作的順利進(jìn)行，但是在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中還有很多需要注意的地方，必須在重視在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的同時(shí)，注意科學(xué)合理的應(yīng)用，使之更好的為變電檢修工作服務(wù)。

關(guān)鍵詞：變電檢修；在線監(jiān)測(cè)；應(yīng)用

一、在線監(jiān)測(cè)技術(shù)概述

我國(guó)電力系統(tǒng)是由很多部分組成的，其中一個(gè)非常重要的組成部分就是變電設(shè)備，而且變電設(shè)備運(yùn)行的好與壞，將會(huì)直接影響到整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，由此可以看出必須加強(qiáng)對(duì)變電檢修的重視程度，從而在最大程度上確保電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。目前在線監(jiān)測(cè)技術(shù)一方面能夠?qū)ψ冸娫O(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)，另一方面還能及時(shí)發(fā)現(xiàn)變電設(shè)備的不正常情況，使操作人員能夠在第一時(shí)間采取解決措施，從而避免事故的發(fā)生，因此，變電檢修中在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用具有非常重要的意義。就目前來(lái)說(shuō)，在線監(jiān)測(cè)技術(shù)在變電檢修中之所以能夠得到重要應(yīng)用是因?yàn)槠渚哂幸韵聨追矫嬷匾δ埽壕哂袦囟取h(huán)境和雷擊等監(jiān)測(cè)的功能，同時(shí)也有導(dǎo)線震動(dòng)監(jiān)測(cè)的功能。雖然在線監(jiān)測(cè)具有以上幾方面的重要功能，但是在實(shí)際變電檢修過(guò)程中，技術(shù)人員在專業(yè)技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)等方面還存在著一定的不足，從而不能充分發(fā)揮出其實(shí)際功能和作用。例如，當(dāng)使用在線監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)變電檢修時(shí)，一旦遇到外界因素對(duì)其進(jìn)行干擾時(shí)，就不能得到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，這就直接導(dǎo)致一些地區(qū)由于沒(méi)有信號(hào)的覆蓋而不能接收到數(shù)據(jù)的現(xiàn)象出現(xiàn)，另外還有數(shù)據(jù)分析缺乏較強(qiáng)的智能化等問(wèn)題。所以，要求相關(guān)部門(mén)必須加強(qiáng)對(duì)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究和創(chuàng)新，不斷提高監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的精確度，同時(shí)提高其智能化的數(shù)據(jù)分析功能，從而使得在線監(jiān)測(cè)技術(shù)在變電檢修中得到更加廣泛的應(yīng)用，為我國(guó)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行奠定良好的基礎(chǔ)，滿足社會(huì)生活、發(fā)展過(guò)程中人們對(duì)電力的需求。

二、在線監(jiān)測(cè)技術(shù)在變電檢修中的應(yīng)用

變電檢修中的在線監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.1變壓器檢修的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用

變壓器運(yùn)行過(guò)程中，因其絕緣不斷劣化，加之潛伏性故障的影響，使其運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生不同的化學(xué)反應(yīng)。

2.1油中氣體的在線監(jiān)測(cè)

早在60年代就有人提出可使用氣相色譜法對(duì)變壓器絕緣油中氣體進(jìn)行檢測(cè)，這為后續(xù)的以氣相色譜法為核心的變壓器故障檢測(cè)創(chuàng)造了良好的條件。變壓器絕緣油中氣體的在線監(jiān)測(cè)是指對(duì)油中氣體主要組成與濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析，其物理過(guò)程為：油中以固體形式存在的絕緣材料，由于受到變壓器運(yùn)行電壓的作用，加之其它眾多因素的影響，會(huì)發(fā)生變質(zhì)，裂解之后生成多種氣體。采用油氣色譜對(duì)氣體的含量與產(chǎn)生速率進(jìn)行分析，實(shí)施故障診斷，可確定變壓器是否發(fā)生了放電性及過(guò)熱性故障。

因該方法具有良好的連續(xù)性與實(shí)時(shí)性，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備潛在問(wèn)題，所以始終被人們關(guān)注。我國(guó)于90年代初期正式開(kāi)始研發(fā)色譜在線監(jiān)測(cè)技術(shù)及裝置，之后通過(guò)數(shù)年的研究和發(fā)展，已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。實(shí)踐應(yīng)用結(jié)果表明，通過(guò)對(duì)該技術(shù)和裝置的應(yīng)用，能對(duì)變壓器實(shí)際運(yùn)行進(jìn)行隨時(shí)監(jiān)測(cè)，值班人員負(fù)責(zé)操作，在交接班時(shí)根據(jù)濃度曲線，結(jié)合氣體產(chǎn)生速率，對(duì)投入的時(shí)間及周期進(jìn)行隨時(shí)調(diào)整。

2.2局部放電的在線監(jiān)測(cè)

對(duì)局部放電而言，它不僅是設(shè)備絕緣出現(xiàn)老化的前兆，還是加劇絕緣老化的誘因。統(tǒng)計(jì)表明，使變壓器運(yùn)行可靠性下降的關(guān)鍵因素就是變壓器絕緣出現(xiàn)劣化。通過(guò)變壓器油中氣體的監(jiān)測(cè)分析能從一個(gè)角度對(duì)局部放電進(jìn)行反映，而開(kāi)展專門(mén)的局部放電監(jiān)測(cè)，則是進(jìn)行設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)工作的基本要求，放電量及放電的模式能折射出很多故障。

目前，局部放電檢測(cè)主要有以下常用方法：聲學(xué)局部放電檢測(cè)、光學(xué)局部放電檢測(cè)與化學(xué)檢測(cè)等，其中以聲學(xué)檢測(cè)法居多。它是指在變壓器外部安裝聲學(xué)傳感器，由于傳感器對(duì)放電所產(chǎn)生的信號(hào)十分敏感，所以能準(zhǔn)確測(cè)出放電具體位置與信號(hào)。

2.3變壓器絕緣的在線監(jiān)測(cè)

對(duì)變壓器絕緣進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)能有效保證變壓器運(yùn)行的安全性與可靠性，對(duì)于變壓器絕緣性能的劣化而言，它是一個(gè)進(jìn)行緩慢的潛伏性故障。變壓器絕緣性能的在線監(jiān)測(cè)，可以連續(xù)監(jiān)測(cè)有關(guān)絕緣性能的參數(shù)，如泄漏電流與環(huán)境溫濕度等，以此為依據(jù)對(duì)絕緣情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。

變壓器絕緣性能的在線監(jiān)測(cè)有外殼接電線電流監(jiān)測(cè)、套管接地引下線電流監(jiān)測(cè)與鐵心接地線電流監(jiān)測(cè)。其中，套管監(jiān)測(cè)的目的在于對(duì)套管在運(yùn)行狀態(tài)下的電容電流、介損變化與電容量變化進(jìn)行檢測(cè)；泄漏電流監(jiān)測(cè)的目的在于對(duì)外部絕緣

積污情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，同時(shí)在對(duì)比以后給出判斷結(jié)果；而對(duì)鐵心接地進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，可對(duì)主變鐵心接地狀況進(jìn)行隨時(shí)監(jiān)視。

2.4高壓斷路器檢修的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用

（1）機(jī)械性能在線監(jiān)測(cè)

對(duì)于斷路器運(yùn)行可靠性而言，相關(guān)調(diào)查結(jié)果顯示，約有八成以上的故障是因?yàn)闄C(jī)械性能失效引發(fā)的，因此監(jiān)測(cè)斷路器機(jī)械性能是十分重要的。目前，斷路器的機(jī)械性能監(jiān)測(cè)可分為行程監(jiān)測(cè)與速度監(jiān)測(cè)，以及操作時(shí)的振動(dòng)信號(hào)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)幾種。其中，操作時(shí)的振動(dòng)監(jiān)測(cè)是指將振動(dòng)信號(hào)變化作為依據(jù)，同時(shí)結(jié)合分、合閘線圈電流波形，對(duì)機(jī)械性能進(jìn)行判斷。如果斷路器的機(jī)械性能較為穩(wěn)定，則其振動(dòng)波形中的峰值大小與時(shí)間差都是保持在穩(wěn)定狀態(tài)的。對(duì)于振動(dòng)信號(hào)是否出現(xiàn)變化，需將分、合閘試驗(yàn)結(jié)果作為特征波形，然后將其與后續(xù)得到的波形作對(duì)比，以此來(lái)評(píng)價(jià)機(jī)械性能。

行程與時(shí)間監(jiān)測(cè)均是利用光電傳感器，使持續(xù)發(fā)生變化的物理量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娒}沖信號(hào)。此時(shí)，對(duì)脈沖數(shù)量進(jìn)行準(zhǔn)確記錄，以此測(cè)量動(dòng)觸頭的全行程運(yùn)行參數(shù)；另外，對(duì)脈沖產(chǎn)生時(shí)間進(jìn)行記錄，通過(guò)計(jì)算得出動(dòng)觸頭在運(yùn)行時(shí)的速度，包括平均速度與最大速度，由此可以測(cè)量出主軸連動(dòng)桿具有的分、合閘特性，也就是動(dòng)觸頭的機(jī)械特性。對(duì)儲(chǔ)能電機(jī)的啟動(dòng)次數(shù)及負(fù)荷電流進(jìn)行監(jiān)測(cè)能反映出負(fù)載實(shí)際工況，也可用于電機(jī)運(yùn)行是否正常的判斷，并為液壓操作機(jī)構(gòu)是否達(dá)到要求的密封效果的評(píng)價(jià)提供依據(jù)。

（2）觸頭電壽命在線監(jiān)測(cè)

借助在不同開(kāi)斷電流條件下的磨損曲線，對(duì)每次發(fā)生電流開(kāi)斷時(shí)的電磨損進(jìn)行累計(jì)，而斷路器容許電磨損的總值根據(jù)它的額定短路開(kāi)斷電流與容許開(kāi)斷滿容量次數(shù)進(jìn)行確定，將觸頭磨損的累計(jì)值作對(duì)其電壽命進(jìn)行判斷的主要依據(jù)。通過(guò)對(duì)觸頭壽命影響因素的分析可知，電磨損是影響觸頭壽命的關(guān)鍵因素。

三、結(jié)語(yǔ)

在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的運(yùn)用，可以實(shí)時(shí)收集設(shè)備運(yùn)行的信息，借助數(shù)據(jù)、信息等內(nèi)容，分析并判斷是否出現(xiàn)故障，為檢修工作提供依據(jù)，由此，能有效控制設(shè)備故障的出現(xiàn)，提高電力系統(tǒng)變電檢修的效率，確保電能的質(zhì)量，為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行打好設(shè)備基礎(chǔ)，滿足當(dāng)下人們對(duì)電力的需求，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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[2]周楊.變電檢修中在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用研究[J].科技展望，2015，25（21）：90.

（作者單位：河北三知電力工程設(shè)計(jì)有限公司）