在線監(jiān)測技術(shù)在變電檢修中的應(yīng)用分析

張純

摘要：電力系統(tǒng)的安全已經(jīng)成為人們關(guān)注的內(nèi)容之一，故為保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定，技術(shù)人員會在變電檢修中加入很多新技術(shù)，比如在線監(jiān)測技術(shù)，這個技術(shù)的運用，可以實現(xiàn)對電網(wǎng)運行的實時監(jiān)測，在監(jiān)測中發(fā)現(xiàn)設(shè)備出現(xiàn)的故障并及時處理，從而保持日常供電的穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：變電檢修;在線監(jiān)測技術(shù);絕緣子

對設(shè)備與系統(tǒng)實施在線監(jiān)測是為了盡早發(fā)現(xiàn)故障特征，使運維人員可以在事故初期，即萌芽狀態(tài)，采取可靠的手段進行消除，繼而防止事故發(fā)生。伴隨我國電力系統(tǒng)市場化進程的加快，以及競價上網(wǎng)和廠網(wǎng)分離等策略的實施，將減少設(shè)備檢修費用與降低生產(chǎn)成本為核心目標(biāo)的在線監(jiān)測逐漸得到越來越多人的關(guān)注。

1、設(shè)備預(yù)防性試驗及在線監(jiān)測

常用的定期檢修方法并不能滿足所有設(shè)備的要求。部分具有良好初始運行狀態(tài)的設(shè)備，如果進行了盲目性檢修，則其良好的運行狀態(tài)將有可能被破壞，而且還浪費了人力與物力。對于設(shè)備預(yù)防性試驗而言，因其試驗電壓較低，且大多需要停電，所以很難反映出設(shè)備在運行電壓條件下的性能及工況，造成檢測結(jié)果不全面，這也是預(yù)防性試驗結(jié)果合格，但仍不能防止故障發(fā)生的主要原因。因此，必須盡早對設(shè)備檢修制度進行改進，向在線監(jiān)測、故障診斷與將在線監(jiān)測作為核心的狀態(tài)檢修方向發(fā)展。

在線監(jiān)測由于可以提取出設(shè)備故障特征信號，所以能為后續(xù)故障診斷及處理奠定良好基礎(chǔ)。實行在線監(jiān)測的主要目的在于通過對設(shè)備運行過程中的健康狀況的測量，識別已有或可能產(chǎn)生的缺陷，通過分析確定檢修時間，以此避免設(shè)備損壞。在線監(jiān)測及故障診斷主要包含以下基本內(nèi)容：

（1）實時監(jiān)測并診斷設(shè)備故障機理;

（2）提供在線監(jiān)測設(shè)備運行狀態(tài)的具體方法;

（3）對信息傳輸、處理與保存等過程進行監(jiān)測;

（4）提取設(shè)備運行狀態(tài)征兆與故障特征信號;

（5）提供可行的故障診斷方法。

2、在線監(jiān)測技術(shù)在變壓器檢修中的應(yīng)用

變壓器是電力系統(tǒng)的重要組成部分，在系統(tǒng)運行過程中，絕緣不斷劣化，會進一步影響潛伏性故障不斷凸顯，在運行時可能會發(fā)生多種化學(xué)反應(yīng)，因此，在實際檢修過程中，要從不同的角度對其進行全面的檢修。油中氣體的在線監(jiān)測 ：在變壓器的檢修工作當(dāng)中，針對油中氣體監(jiān)測這一部分，最早有人采用氣相色譜法來實現(xiàn)相關(guān)監(jiān)測目的，經(jīng)過長時間的應(yīng)用、總結(jié)、創(chuàng)新、嘗試等，形成了現(xiàn)階段應(yīng)用較為普遍的以氣相色譜法為核心的故障監(jiān)測方法。對油中氣體實施在線監(jiān)測，即是要對氣體構(gòu)成和濃度進行監(jiān)測與分析，監(jiān)測過程如下：油中存在固體形態(tài)的絕緣材料，變壓器在運行過程中產(chǎn)生的電壓，會對這些絕緣材料產(chǎn)生一定的作用，綜合其他因素的影響，會進一步發(fā)生變質(zhì)，裂解后就會產(chǎn)生多種氣體。對油中的氣體進行在線監(jiān)測，進而對氣體含量以及生成速率進行分析，得到相應(yīng)的故障診斷結(jié)果，如變壓器是否發(fā)生過熱性或放電性故障等，進而優(yōu)化故障維修方案。在對油中氣體監(jiān)測的過程中應(yīng)用在線監(jiān)測技術(shù)，具有連續(xù)性與實時性的應(yīng)用優(yōu)勢，能夠及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備當(dāng)中的潛在問題，應(yīng)用價值十分顯著。局部放電的在線監(jiān)測：在變壓器運行過程中，局部放電現(xiàn)象不僅是設(shè)備絕緣老化的一種前兆表征，同時，還是加快絕緣老化的重要因素。因此，對其進行有效的監(jiān)測與及時的預(yù)防，對變壓器的使用壽命與使用性能具有重要意義。對變壓器局部放電進行有效監(jiān)測，常規(guī)的方法包括聲學(xué)局部放電監(jiān)測和光學(xué)局部放電監(jiān)測。其中，以聲學(xué)局部監(jiān)測法的應(yīng)用更為廣泛，即在變壓器的外部安裝聲學(xué)傳感器，此種專業(yè)傳感器對放電所發(fā)出的聲音信號極為敏感，能夠準(zhǔn)確捕捉到放電具體位置等信息，便于故障檢修工作的順利執(zhí)行。另外，在特殊情況下，化學(xué)監(jiān)測方法，也能夠通過標(biāo)準(zhǔn)的監(jiān)測手段，獲取到變壓器局部放電的狀態(tài)信息。

3、在線監(jiān)測技術(shù)在高壓設(shè)備檢修中的應(yīng)用

在電力系統(tǒng)當(dāng)中，高壓設(shè)備運行是否健康與電網(wǎng)安全和系統(tǒng)運行安全有著直接的聯(lián)系。高壓斷路器的可靠性是變電檢修中的重要環(huán)節(jié)。經(jīng)過長時間的工作總結(jié)發(fā)現(xiàn)，高壓斷路器的故障原因，多為機械性能失效。因此，在高壓斷路器的檢修過程中，要重視對其機械性性能的在線監(jiān)測。對高壓斷路器的在線監(jiān)測辦法較為多樣化，其中包括行程監(jiān)測、速度監(jiān)測、振動信號監(jiān)測等，以操作時振動信號的在線監(jiān)測為例，即捕捉振動信號的變化狀況，同時監(jiān)測分閘或合閘時產(chǎn)生的線圈電流波形，通過對分合閘線圈電流波形的幅值、特征、持續(xù)時間等參數(shù)的記錄和分析，進一步對斷路器的機械性能進行判斷。在實際監(jiān)測過程中，若其機械性能處于穩(wěn)定狀態(tài)，則震動波形的分支大小和時間差也都會維持在穩(wěn)定狀態(tài)下，而判定震動信號是否出現(xiàn)變化，需要通過分閘與合閘試驗，得出特征波形，由此作為對照波形，幫助評價機械性能的穩(wěn)定性。

采用行程監(jiān)測或時間監(jiān)測辦法，都需要利用光電傳感器，將物理量的持續(xù)變化狀況轉(zhuǎn)化為電脈沖信號，通過對脈沖數(shù)量的記錄，獲取相應(yīng)全程運行參數(shù)。而對脈沖形成時間進行記錄，利用一定的計算辦法，能過獲得動觸頭的運行速度，包括平均速度與最大速度，這樣一來，就能進一步得出動觸頭的機械特性。在儲能電機來說，采用在線監(jiān)測方法對其啟動次數(shù)、動作持續(xù)時間以及負荷電流進行有效監(jiān)控，能夠客觀的反映實際負載狀況，也能將監(jiān)測結(jié)果應(yīng)用到電機運行狀態(tài)的判斷環(huán)節(jié)。對彈簧機構(gòu)而言，能夠客觀的反映出彈簧目前的壓力狀況，對液壓機構(gòu)而言，能夠?qū)σ簤翰僮鞯拿芊庑赃M行評判，是較為可靠的參考依據(jù)。

4、在線監(jiān)測技術(shù)在其他設(shè)備檢修中的應(yīng)用

4.1電容型設(shè)備

電容型設(shè)備絕緣性能的在線監(jiān)測是指對設(shè)備泄露電流、電容電流及介質(zhì)損耗進行實時監(jiān)測。依靠帶電檢測裝置，對運行中的設(shè)備絕緣性能參數(shù)進行準(zhǔn)確檢測， 可實現(xiàn)對設(shè)備絕緣缺陷的早發(fā)現(xiàn)、早處理。

4.2高壓電纜

高壓電纜的絕緣材料主要使用交聯(lián)聚乙烯，其具有良好抗熱變形能力與電氣性能，但在劣化以后會形成水樹，容易破壞絕緣或造成擊穿。對于高壓電纜而言，其帶電在線監(jiān)測實際上是劣化診斷，常用的方法有：直流成分法、直流重疊法、帶電 tgδ 法與復(fù)合判斷法。

4.3絕緣子

絕緣子在長期運行中由于長時間受到外界因素的影響，如風(fēng)雨、溫度變化和機電負荷等，其絕緣電阻容易降低，嚴(yán)重時還會出現(xiàn)開裂與擊穿，直接危及供電的安全性與可靠性。同時， 由于絕緣子的在線監(jiān)測在安裝位置等方面存在一定特殊性，所以始終是一個難點。目前，在絕緣子的在線監(jiān)測領(lǐng)域，出現(xiàn)了非電量測量與電量測量兩類方法。其中，非電量測量還包含紅外檢測、超聲波檢測與激光多普勒振動等方法，而電量測量包含脈沖電流、電壓分布檢測與絕緣電阻等方法。實踐表明，以上方法適用于不同的情況，且各具優(yōu)劣勢，可很好的滿足復(fù)雜情況下絕緣子的在線監(jiān)測與故障診斷要求

4.4載流體的過熱

對于一些負載較大的載流體，比如導(dǎo)線、線夾、閘刀觸頭等，因負載的急劇變化或者接觸不良，會出現(xiàn)過熱現(xiàn)象，嚴(yán)重的可能燒熔載流體。因此采用長期在線溫度監(jiān)測手段，記錄重要載流體的發(fā)熱變化，對于預(yù)防突發(fā)性的過熱缺陷，有著重要的意義。

5、結(jié)論

對在線監(jiān)測技術(shù)在變電檢修中的應(yīng)用進行分析，能夠進一步完善相應(yīng)技術(shù)缺陷與應(yīng)用方式的不足。通過相關(guān)分析，能夠進一步彌補以往應(yīng)用過程中的眾多漏洞，從而大幅度提升相關(guān)設(shè)備的運行性能，延長其使用壽命，在提升電力系統(tǒng)運行安全性與穩(wěn)定性的同時，降低電力系統(tǒng)的運行成本。

參考文獻：

[1] 孫思彬，高林.淺析在線監(jiān)測技術(shù)在變電檢修中的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2014，6（3）：156-157.

[1] 鄒建明.在線監(jiān)測技術(shù)在電網(wǎng)中的應(yīng)用[J].高電壓技術(shù)，2007（8）：203-206.