输变电设备在线实时监测与故障检测诊断技术的应用

赵勇飞

（栾川龙宇钼业有限公司，河南 洛阳 471000）

输变电设备在线实时监测与故障检测诊断技术的应用

赵勇飞

（栾川龙宇钼业有限公司，河南 洛阳 471000）

随着供电系统向着高电压、高容量的趋势发展，电力设备特别是输变电设备运行状态监控的重要性日益凸显。目前，我国输变电设备广泛采用的计划检修体制存在着维修频繁、维修资源配置不合理等问题。因此，如何合理安排输变电设备维修，降低监测维修成本与风险，提高系统可靠性与寿命都是亟待解决的问题。本文介绍了输变电设备在线实时监测与故障检测诊断技术的基本情况，分析了以变压器为核心的输变电设备在线实时监测与故障检测诊断技术以及运用。

输变电设备；在线实时监测；故障检测诊断

1 输变电设备在线实时监测技术及其应用

我国电力行业在线实时监测技术的开发运用已有20余年，对提高输变电设备的维修水平起到了积极作用。20世纪80年代以来，我国输变电设备在线实时监测技术发展较快，很大一部分输变电设备都加入了在线实时监测体系。在线实时监测系统采用的传感器灵敏度较高，依托计算机信息平台可提高状态信息处理的稳定性与准确性。

1.1 在线实时监测技术

输变电设备在线实时监测技术是采集分析其特征信号，监测其故障状态及发展趋势。传统的输变电设备采取定期停电检修维护的维修体制，无法全面及时发现设备内部的实时故障与隐患。输变电设备在线实时监测技术有许多，一是油中溶解性气体分析技术，通过分析油中气体的各种物化参数，并采用特征气体法、比值法等达到故障判断监测的目的；二是局部放电在线实时监测，根据设备局部放电水平变化情况，监测输变电设备内部发生的变化与空洞、金属粒子、气泡等缺陷；三是振动分析法，通过监测输变电设备振动信号，达到在线实时监测状态的目的；四是红外测温技术，运用红外传感器接收并处理红外信号，转换成标准视频信号提供决策信息；五是频率响应分析法，根据绕组机械位移产生微小阻抗的变动，达到监测输变电设备的目的；六是绕组温度指示，根据绕组温度指示，规定合理的报警与跳闸门限；七是铁心多点接地监测，接地后使铁心上的悬浮电位对地放电，监测铁心引出线接地电流；八是容性设备在线实时监测技术，通过高精度传感器，测出被监测设备末屏电流的幅度和相位以及与参考源的相位差，通过这两个信号的幅度和相位差，可计算容性设备的泄漏电流，电容及介损。

1.2 在线实时监测技术应用分析

我国输变电设备在线实时监测技术的应用即取得了一定成绩，也存在一些问题。我国的输变电设备在线实时监测技术经历了从引入到自主研发的过程，目前技术水平与国外先进技术还有一定差距。存在的问题：一是在线实时监测管理体制还未完善，管理主体不明，管理职责不细，管理对象不清，造成技术与管理的结合还不十分紧密；二是监测系统自身稳定性不高影响在线实时监测效果，受元件技术性能、外界环境等因素所限，系统抗扰动能力不高，导致测定数据获得稳定性不高，影响设备的连续稳定监测；三是人员素质不高，缺乏操作、管理技术水平，人为因素造成了影响系统运行的各类问题，如不能及时恢复将会产生相应影响。

2 输变电设备故障检测诊断技术及其应用

输变电设备的维修观念随着现代维修理论的演变经历了事后检修和优化检修。事后检修，是在设备出现故障后采取的维修，维修故障的代价一般较大。在输变电设备维修中，采取优化检修方式是以设备实际工作状态为依据，通过在线实时监测技术对故障的早期征兆进行判断诊断其故障，确定最佳维修时机，是耗费最低、技术最先进的维修制度。

2.1 输变电设备故障检测诊断技术

故障检测诊断技术的发展走了从测重故障分析诊断到研发应用故障检测诊断专家系统的过程，专家系统无法完全实现自动诊断，只能提供一定的判断依据。输变电设备在线故障检测诊断技术主要包括变压器和开关两个方面。在变压器方面，应克服只考虑负荷、温度、材料的现状，在保证安全的前提下，准确评估变压器寿命，获取运行状态与历史信息。在开关方面，由于高压断路器兼具控制与保护作用，关系着设备安全运行和检修工作量，其使用寿命至关重要，具体有根据触头与喷口电学特性进行估算等方法。

2.2 我国输变电设备在线故障检测诊断技术应用分析

电力行业的在线故障检测诊断技术始于20世纪80年代的美国，90年代中期引入我国，2007年国家电网公司发布了《输输变电设备优化检修导则》、《国家电网公司输输变电设备优化检修试验规程》等一系列标准和规定，明确了故障检测诊断技术标准。规范合理的在线故障检测诊断应具备完整的诊断流程，达到近期目标与长期目标的统一，必须跟进相应的管理体制、技术手段和评估体系。但是，我国目前故障检测诊断技术的问题，一是理论研究还未深入，体系建设还不完善，技术和管理水平还无法完全满足要求，人员风险分析能力还有待提高。

3 结语

在电力行业改革不断深化的今天，输变电设备的维修体制以计划检修为主的现状还未彻底改变，但在线实时监测与故障检测诊断技术的发展应用是其未来发展趋势。电力行业应着眼现有监测手段与技术，加强输变电设备的在线实时监测管理，全面记录相应技术参数，及时发现诊断可能引发故障的因素，提高输变电设备的使用寿命，降低建设和维修成本，从而提高其效费比。

[1]程子霞，吴西博，代旭光.SVC和TCSC联合补偿提高系统稳定性的仿真分析[J].实验室研究与探索，2013，09.

[2]林燕.论变电站无功控制与电压调整[J].现代企业教育2010，02.

TM 76

A

1671-0037（2014）03-73-1

赵勇飞（1985.05-），男，助理工程师，工学学士，研究方向：电气安装、变电运行。