變電檢修中在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的使用研究

趙博群 段慶亮 張辰 劉益 張軍

摘要：對(duì)設(shè)備與系統(tǒng)實(shí)施在線監(jiān)測(cè)是為了盡早發(fā)現(xiàn)故障特征，使運(yùn)維人員可以在事故初期，即萌芽狀態(tài)，采取可靠的檢測(cè)手段進(jìn)行消除，繼而防止事故發(fā)生。伴隨我國(guó)電力系統(tǒng)市場(chǎng)化進(jìn)程的加快，以及競(jìng)價(jià)上網(wǎng)和廠網(wǎng)分離等策略的實(shí)施，將減少設(shè)備檢修費(fèi)用與降低生產(chǎn)成本為核心目標(biāo)的在線監(jiān)測(cè)逐漸得到越來(lái)越多人的關(guān)注。以下就變電檢修實(shí)際，對(duì)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：變電檢修；在線監(jiān)測(cè)技術(shù)

變電檢修是電力系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)的必要環(huán)節(jié)，為優(yōu)化變電檢修的效果，技術(shù)人員按需運(yùn)用新技術(shù)，借助先進(jìn)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，提高檢修的水平。電力經(jīng)濟(jì)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，而現(xiàn)下人們對(duì)電力的需求也逐漸增加，由此，滿足人們的用電需求，保持電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定，是電力企業(yè)需要思考的問(wèn)題之一。

1變電檢修中使用在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的重要意義

在不斷地實(shí)踐和檢驗(yàn)的過(guò)程中，在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的科學(xué)性得到了證實(shí)，該種技術(shù)的推廣是對(duì)于變電檢修工作是非常有利的。在線監(jiān)測(cè)技術(shù)可稱為是一種比較新穎的監(jiān)測(cè)方法，其主要目的是為了提取數(shù)據(jù)，從而對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，為故障維修提供參考價(jià)值。眾所周知，設(shè)備的性能狀況跟運(yùn)行狀況是相連的，設(shè)備出現(xiàn)故障的頻率是很大的。很多時(shí)候，設(shè)備故障導(dǎo)致的損失是無(wú)法估算的，而在線監(jiān)測(cè)技術(shù)就能夠較好的處理好這個(gè)問(wèn)題。在線監(jiān)測(cè)技術(shù)即為對(duì)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備出現(xiàn)故障，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)。在線監(jiān)測(cè)技術(shù)能夠監(jiān)測(cè)到設(shè)備的絕緣參數(shù)以及泄露電流，并且能夠讓監(jiān)測(cè)結(jié)果跟真實(shí)情況更加貼切，這樣得到的真實(shí)度要高。另外，在線監(jiān)測(cè)技術(shù)得到的檢測(cè)數(shù)據(jù)能夠比較真實(shí)地對(duì)設(shè)備的工作狀況進(jìn)行反應(yīng)，將變電檢修工作變得更加具有指向性，目的變得更加明確化。

2在線監(jiān)測(cè)技術(shù)在變電檢修中的具體應(yīng)用

2.1變壓器

對(duì)于變電設(shè)備當(dāng)中較為重要的組成元素之一的變壓器來(lái)講，運(yùn)用在線監(jiān)測(cè)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)其油色譜的監(jiān)測(cè)，還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)其放電狀況進(jìn)行檢測(cè)。首先對(duì)于油色譜的監(jiān)測(cè)方面，在線監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)其的監(jiān)測(cè)原理就是通過(guò)對(duì)變壓器油的狀況進(jìn)行檢查，通過(guò)變壓器油的狀況來(lái)反映出變壓器在工作的過(guò)程中其內(nèi)部狀況是否呈現(xiàn)出正常的狀態(tài)。其次是對(duì)變壓器放電狀況的檢測(cè)上，主要是通過(guò)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)變壓器當(dāng)中是否存在氣孔或間隙進(jìn)行檢測(cè)，或者對(duì)變壓器中的導(dǎo)體的整體狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，來(lái)發(fā)現(xiàn)是否在變壓器當(dāng)中存在局部放電的現(xiàn)象。

2.2斷路器

斷路器的重要原件是其操作線圈，使用各種測(cè)量電流的傳感器，可以對(duì)其操作線圈中形成的電流波形進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，再通過(guò)對(duì)波形變化數(shù)據(jù)的分析與解讀，分析出斷路器的運(yùn)行故障。而斷路器觸頭的磨損狀況監(jiān)測(cè)，則需要監(jiān)測(cè)12T的積累量，由于電流是由互感器的二次側(cè)決定，時(shí)間是由開(kāi)關(guān)輔助接點(diǎn)的動(dòng)作時(shí)間決定的。其監(jiān)測(cè)主操作桿的機(jī)械負(fù)載情況，則是由開(kāi)關(guān)剛分與剛合還有接觸壓力、連桿斷裂、松動(dòng)、卡死、設(shè)備負(fù)載特性等各個(gè)機(jī)構(gòu)的輸出特性來(lái)反映其設(shè)備的真實(shí)性能。當(dāng)前斷路器在線監(jiān)測(cè)有三樣主要的方法：一是記錄斷路器分合閘操作行程———時(shí)間特性曲線，將其機(jī)械運(yùn)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行提取，從而監(jiān)控其操作運(yùn)動(dòng)特性，以此來(lái)對(duì)其中存在的機(jī)械故障進(jìn)行判斷；二是對(duì)操作線圈中的電流及其電壓波形進(jìn)行監(jiān)測(cè)，有利于對(duì)拒動(dòng)和誤動(dòng)等機(jī)械故障進(jìn)行判斷；三是斷路器在運(yùn)行中，會(huì)產(chǎn)生一些機(jī)械振動(dòng)的信號(hào)，其含有比較豐富的信息，可以對(duì)其進(jìn)行體外監(jiān)測(cè)，對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分析，從而對(duì)高壓開(kāi)關(guān)機(jī)械系統(tǒng)的相應(yīng)狀態(tài)進(jìn)行有效診斷。

2.3設(shè)備高溫

某些地區(qū)的電力系統(tǒng)需不間斷地運(yùn)行，隨著設(shè)備持續(xù)運(yùn)行時(shí)間的增加，設(shè)備內(nèi)部的溫度會(huì)隨之上升，當(dāng)?shù)竭_(dá)一定溫度后，會(huì)讓設(shè)備發(fā)生氧化反應(yīng)，一段時(shí)間后變電設(shè)備可能會(huì)出現(xiàn)故障，為系統(tǒng)的運(yùn)行帶來(lái)安全隱患。所以，在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備溫度的變化，及時(shí)預(yù)警。其采用的方式是固定、可動(dòng)的導(dǎo)電連接、紅外熱像儀[2]。其一，導(dǎo)電連接有兩種方式，分別是固定連接與可動(dòng)連接，如果設(shè)備出現(xiàn)接觸不良，可能會(huì)引發(fā)溫度過(guò)高，讓某些接觸的位置發(fā)生氧化，接觸點(diǎn)部位的電阻增加，并伴隨放電現(xiàn)象，有時(shí)也會(huì)向外釋放電流，破壞設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。所以，技術(shù)人員會(huì)根據(jù)開(kāi)關(guān)的基本情況，把導(dǎo)電裝置與開(kāi)關(guān)連接，若是設(shè)備內(nèi)部的溫度持續(xù)上升，超過(guò)既定的溫度時(shí)會(huì)自動(dòng)報(bào)警，檢修人員可以及時(shí)處理，防止故障發(fā)生。用于監(jiān)測(cè)溫度的材料是對(duì)熱度較為敏感的材料，隨著溫度的上升，其電路阻值會(huì)呈現(xiàn)為非線性的增長(zhǎng)，當(dāng)溫度達(dá)到預(yù)警溫度后，可及時(shí)報(bào)警告知管理人員；其二，紅外熱像儀與上一種方式相比，它更加靈敏，可以通過(guò)監(jiān)測(cè)及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)溫度過(guò)高的情況。

2.4避雷器

目前來(lái)看，十千伏電壓以上等級(jí)的變電站大多都使用了無(wú)間隙的氧化鋅避雷器（MOA），通過(guò)在線監(jiān)測(cè)MOA的阻性電流值的異常，就可以監(jiān)測(cè)到MOA是否老化或者發(fā)生故障。對(duì)MOA阻性電流進(jìn)行監(jiān)測(cè)，是目前最主流的在線監(jiān)測(cè)手段。目前我國(guó)已研發(fā)了多種對(duì)MOA阻性電流值大小的在線監(jiān)測(cè)裝置，對(duì)保障MOA正常運(yùn)行發(fā)揮極大的作用。比如，日本的LCD-4監(jiān)測(cè)儀，主要通過(guò)從泄露電流里分離出阻性電流值的諧波分析法來(lái)監(jiān)測(cè)MOA的運(yùn)行狀態(tài)，還有運(yùn)用交流電的伏安特性變化來(lái)監(jiān)測(cè)阻性電流值，以此分析MOA運(yùn)行狀態(tài)的方法。

2.5絕緣和電能質(zhì)量

在線監(jiān)測(cè)中，對(duì)絕緣和電能質(zhì)量的檢測(cè)也是變電站在線監(jiān)測(cè)中的重點(diǎn)。隨著我國(guó)電力行業(yè)的發(fā)展和運(yùn)行效率的提高，絕緣的作用也在不斷提升。因此，在進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)時(shí)，要加強(qiáng)對(duì)絕緣狀況的在線監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)絕緣的老化和質(zhì)量問(wèn)題。此外，對(duì)電能質(zhì)量的檢測(cè)也是其中的重要部分。電能質(zhì)量是電力運(yùn)行的關(guān)鍵，通過(guò)利用在線監(jiān)測(cè)方式，對(duì)電能的質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，可以及時(shí)反饋并解決。因此，通過(guò)對(duì)絕緣和電能質(zhì)量的在線監(jiān)測(cè)，和對(duì)絕緣的老化狀況及電能質(zhì)量的指標(biāo)進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，可以保障變電站電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

3結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在變電檢修中，在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用通過(guò)對(duì)變電設(shè)備運(yùn)行狀況的監(jiān)測(cè)，收集相關(guān)數(shù)據(jù)信息，并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和管理，從而為變電檢修工作的開(kāi)展提供依據(jù)，提高了變電檢修的工作效率，保證了電能質(zhì)量，在確保我國(guó)電力系統(tǒng)安全運(yùn)行方面發(fā)揮著重要作用，使電網(wǎng)能夠更好地我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和人們生產(chǎn)生活提供電力服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]梁常梅.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[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào).2016（35）.

[2]劉政.電力系統(tǒng)電氣設(shè)備在線監(jiān)測(cè)技術(shù)分析[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊）.2017（03）.

[3]趙秀琴.電氣設(shè)備在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究與發(fā)展[J].綠色環(huán)保建材.2017（01）.

（作者單位：大連供電公司）