輸變電設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)分析及應(yīng)用

王剛

摘要：隨著我國城市化和現(xiàn)代化進(jìn)程的推進(jìn)，對電力消費(fèi)的需求越來越嚴(yán)格。大規(guī)模的電力傳輸也帶來了巨大的潛在安全問題。對輸變電設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)的研究與應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)可靠、有效、安全的傳輸狀態(tài)。它為智能電網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)的可視化奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，不僅促進(jìn)了電力設(shè)備在線監(jiān)測新技術(shù)的誕生和興起，也為電力設(shè)備在線監(jiān)測提供了一種利用運(yùn)行電壓測試高壓設(shè)備絕緣狀態(tài)的方法。它可以大大提高檢測的真實(shí)性和靈敏度，及時檢測絕緣缺陷。

關(guān)鍵詞：輸變電設(shè)備；在線監(jiān)測；發(fā)展趨勢

1、在線監(jiān)測技術(shù)概述及其特性

在線電力監(jiān)測技術(shù)主要是指安裝在電力系統(tǒng)設(shè)備上的智能網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對電能表設(shè)備實(shí)際運(yùn)行情況的實(shí)時記錄。同時，根據(jù)其基本運(yùn)行狀態(tài)，它是一種用于測量和診斷的檢測系統(tǒng)技術(shù)。

電力系統(tǒng)在線監(jiān)測技術(shù)具有靈活性和可控性。在實(shí)際應(yīng)用中，能準(zhǔn)確測量出準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，保證采集數(shù)據(jù)的可靠性。在日常維護(hù)中，維護(hù)技術(shù)簡單方便。變電站設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用提高了電力系統(tǒng)的工作效率。同時，隨著電力系統(tǒng)領(lǐng)域變電站設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展，對在線監(jiān)測產(chǎn)品的需求也在不斷增加。電力企業(yè)有必要進(jìn)一步完善電力系統(tǒng)的狀態(tài)維護(hù)。同時，智能電網(wǎng)策略的確定和發(fā)展對未來電網(wǎng)可靠性提出了更高的要求。在線監(jiān)控產(chǎn)品是其中不可分割的一部分。因此，為了充分實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)、電氣化和狀態(tài)維護(hù)，有必要加強(qiáng)智能電網(wǎng)技術(shù)和設(shè)備的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測和預(yù)警系統(tǒng)的實(shí)施。使電力在線監(jiān)測設(shè)備系統(tǒng)更加完善和成熟，進(jìn)一步促進(jìn)了智能電網(wǎng)在電力系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用。

2、我國輸變電設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)現(xiàn)狀

我國輸變電設(shè)備監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用主要分為三個階段，即輸變電設(shè)施的停電試驗(yàn)階段、現(xiàn)場監(jiān)測階段和在線監(jiān)測階段。在目前輸變電監(jiān)測工作中，我國已開始采用在線監(jiān)測技術(shù)。監(jiān)測技術(shù)在我國的應(yīng)用在實(shí)際工作中發(fā)揮了以下作用。

第一，做好事故預(yù)防工作。在研究工作中，我們發(fā)現(xiàn)使用在線監(jiān)測技術(shù)具有良好的事故預(yù)防特性。這是因?yàn)樵摷夹g(shù)具有很強(qiáng)的前瞻性，能夠及時發(fā)現(xiàn)電力事故的可能性。這樣可以及時做好事故預(yù)防工作。

其次，它可以大大降低成本。為了降低因停電引起的管理成本，可以采用在線監(jiān)測技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的停電實(shí)驗(yàn)技術(shù)對輸變電設(shè)備進(jìn)行檢測。同時，可以降低實(shí)驗(yàn)成本，完成成本管理。

最后，它可以提高輸變電設(shè)備的使用壽命。我國大部分輸變電設(shè)備使用壽命長，在實(shí)際工作中已達(dá)到關(guān)鍵使用壽命。在這種情況下，利用在線監(jiān)測技術(shù)及時檢測電力設(shè)備，及時發(fā)現(xiàn)電力設(shè)施存在的問題和影響電力設(shè)施安全的問題。安全保障工作可以提高這些設(shè)備的使用壽命和利用率，為電力系統(tǒng)設(shè)施的整體改造提供時間保障。

3、輸變電設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)存在的問題

第一，現(xiàn)有的一些設(shè)備會出現(xiàn)誤報(bào)現(xiàn)象，這是由于軟、硬件存在缺陷和不穩(wěn)定性導(dǎo)致的。

第二，受一些條件的限制，在線監(jiān)測技術(shù)沒有技術(shù)要求和指標(biāo)，積累的數(shù)據(jù)反映出來的故障缺乏科學(xué)性。

總而言之，輸變電設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)在現(xiàn)階段發(fā)展迅速的同時，受到了其他技術(shù)的挑戰(zhàn)以及自身缺陷的阻礙，在一定程度上還是減緩了其發(fā)展速度的。對于輸變電設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及未來的發(fā)展前景，都不需要太多的擔(dān)心。這種輸變電技術(shù)可以迅速反映出設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)故障，提出解決措施，較少不必要的損失和消耗，而且易于管理和操作，就應(yīng)該大力推廣和發(fā)揚(yáng)。

4、現(xiàn)階段主要的在線監(jiān)測技術(shù)研究

（1）輸變電設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測與診斷技術(shù)

（1）色譜分析監(jiān)測技術(shù)，主要是將變壓器自身的油經(jīng)過循環(huán)管路進(jìn)行循環(huán)，并進(jìn)入到脫氣的裝置中，然后再經(jīng)過脫氣裝置流入分析儀，對可燃?xì)怏w等進(jìn)行分析和打印，形成色譜圖清楚得知可燃?xì)怏w的含量值，再根據(jù)變壓器自身油中的溶解氣體的分析，能夠準(zhǔn)確的反映出變壓器運(yùn)行過程中內(nèi)部是否存在故障，如果存在故障能夠?qū)Υ_定相應(yīng)的故障類型，例如，總烴含量過大的話，說明變壓器存在過熱性故障；如果乙炔含量過大的話，說明變壓器存在放電性故障等。變壓器油中的氣體含量變化特征是發(fā)生故障的前兆，因此，對變壓器運(yùn)行的在線監(jiān)測非常關(guān)鍵。通過在線色譜分析技術(shù)，能夠?qū)ψ儔浩饔蛢?nèi)氣體的濃度、類型、氣體產(chǎn)生的速度以及氣體變化的趨勢進(jìn)行分析，準(zhǔn)確的判斷變壓器的故障情況，對變電設(shè)備的安全運(yùn)行起到關(guān)鍵的作用。

（2）鐵芯多點(diǎn)接地監(jiān)測技術(shù)

鐵芯多點(diǎn)接地故障監(jiān)測技術(shù)，主要是利用鐵芯引出線引發(fā)接地電流，再對其進(jìn)行取樣測量，從而實(shí)現(xiàn)對接地故障的在線監(jiān)測[4]。鐵芯多點(diǎn)接地監(jiān)測在大型變壓器的應(yīng)用中，是通過外殼的小套管將其引出變壓器外實(shí)施接地的，需要保證變壓器的鐵芯有一點(diǎn)接地，這樣能夠有效的消除鐵芯產(chǎn)生的懸浮電位引發(fā)的對地放電的現(xiàn)象。如果變壓器出現(xiàn)多點(diǎn)接地現(xiàn)象的話，極易造成鐵芯硅鋼片間短路，從而產(chǎn)生環(huán)流故障，因此，一般情況下鐵芯接地僅是一點(diǎn)接地，而且，接地都是以毫安為單位的，一旦出現(xiàn)鐵芯亮點(diǎn)接地故障的話，就會造成接地點(diǎn)的電流增大至數(shù)倍甚至數(shù)百倍的現(xiàn)象，會造成變壓器油內(nèi)總烴氣體含量迅速增加，而相應(yīng)的氣體繼電器就會發(fā)生動作，對供電的穩(wěn)定性產(chǎn)生一定的影響，因此，為了避免變壓器出現(xiàn)鐵芯多點(diǎn)接地故障，應(yīng)積極做好變壓器鐵芯接地電流故障監(jiān)測，這樣才能有效的避免或降低多點(diǎn)接地故障的發(fā)生。

（3）斷路器及相關(guān)設(shè)備監(jiān)測技術(shù)

最為高壓電力系統(tǒng)最主要的控制和保護(hù)裝置，斷路器在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著極其重要的作用。所以做好這一設(shè)備的監(jiān)測技術(shù)研究工作是很有必要的。在實(shí)際的監(jiān)測工作中，針對斷路器的監(jiān)測技術(shù)包括了以下的幾項(xiàng)。第一是對設(shè)備絕緣特性的監(jiān)測。第二是設(shè)備開斷能力的監(jiān)測。第三是對設(shè)備剩余壽命的評估監(jiān)測。第四是對設(shè)備的機(jī)械特性進(jìn)行監(jiān)測。以我國現(xiàn)代的技術(shù)水平而言，電容設(shè)備的絕緣特性監(jiān)測可以通過技術(shù)監(jiān)測手段很好地實(shí)現(xiàn)。

5、結(jié)束語

在變電站設(shè)備運(yùn)行過程中，故障是不可避免的，故障程度、故障造成的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡也各不相同。為了避免變壓器設(shè)備故障或降低變壓器設(shè)備故障造成的損失，有必要做好變壓器設(shè)備的在線監(jiān)測和故障分析。一旦發(fā)現(xiàn)故障，必須采取措施及時處理。避免故障惡化將導(dǎo)致更大的經(jīng)濟(jì)損失。通過對變電站設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)和故障分析的探討，希望通過本文的分析，為變電站設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供參考。

參考文獻(xiàn)

[1]王清華.對智能變電站全無線監(jiān)測的探研[J].電子技術(shù)與軟件工程，2013（19）.

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[3]王超.變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)的智能化改造研究[D].華北電力大學(xué)，2013（12）.

[4]劉黎，何文林，劉巖，等.輸變電設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)分析軟件設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用，2011（8）.

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