变电设备在线和带电数据的状态评估

张霖　杨超　鄢小虎　杜振波　卢文华

摘 要：国网电网公司根据我国的运维现状提出了相关的输变电设备状态评价导则（包括变压器、GIS、断路器和输电线路等），其基本思路也是针对设备状态量的劣化情况进行打分，最后综合评判设备状态。本项目在国网公司的状态评价方法基础上对状态量的选择及评判进行了相应的研究，并增加了在线监测和带电检测等状态量，对输变电设备进行更加准确的状态评价。

关键词：变电设备；在线监测；状态评估

1 在线监测

在线监测信息能及时地发现输变电设备的缺陷故障，通过先进的状态监测手段、可靠的预测评价方法来评估设备状态，是进行状态检修的一个必然趋势。变电设备在线监测状态量有：油中气体含量、局部放电、铁芯接地电流、套管介质损耗因数、顶层油温、绕组温度、油中含水量、油位等信息。本项目分析在线监测量的值和增长速度，结合出厂交接试验、同站同类设备的监测值和与监测量相关的信息，对变电设备进行预警，能准确及时地对设备状态进行评估。

1.1 油中气体含量

油色谱为目前最为可靠的在线监测设备，本项目按变压器的类型和电压等级进行预警。当油色谱中的总烃、乙炔和氢气含量大于阈值（表1）时进行预警。

由于在线监测数据存在不准确性，本项目定义乙炔超标预警时，状态评价算法扣12分；其他气体超标预警时，状态评价算法扣8分。油中溶解气体的相对产气率大于10%时进行报警，此时油色谱增长趋势较快。乙炔预警时，状态评价算法扣22分；其他气体预警时，状态评价算法扣12分。

1.2 局部放电

局部放电需要测量现场局放的背景值。当在线监测设备的值是背景值的3倍，则认为该周波中含有局放，进行报警。为了使监测预警结果更加准确，需要对局放在线监测的背景值定时进行人工的修正。

当局放在线监测值与上次监测值相差10%，进行预警。当正常状态时A、B、C三相的局放值应该相差不大，若三相的测量值偏差较大时，则认为变压器出现了异常。假设A、B、C三相的局放量分别为：Pa、Pb、Pc，则变压器三相的最大相差量记为PD。若PD>50Pc时，则三相的局放值偏差较大，设备状态异常，扣8分。

1.3 套管介损

当套管介损值与上次监测值相差10%时，预警扣6分；套管介损值与交接试验的值相差30%时，预警扣10分。

1.4 铁芯接地电流

当铁芯接地电流大于100mA时，进行预警，扣6分；当接地电流的值与上次监测值相差8%时，进行预警，扣8分。

2 其他在线监测量

温度与变压器的负载电流有关，当顶层油温异常时扣4分。本项目加入带电检测状态量，对设备进行更加准确的状态评估，如当红外测温的值超出阈值时，对变压器扣6分。当没有停电油色谱试验数据时，取带电油色谱数据对变电设备进行扣分。

3 结束语

本项目在国网公司的状态评价方法基础上对状态量的选择进行了相应的改进，能对输变电设备状态进行准确及时的评价。