关于变电站电气设备在线监测的分析

杜俊杰

（郑州工业应用技术学院，河南 新郑 451150）

在实际的电力系统运行过程中，电气设备在设计、安装和运行等环节经常有故障发生，不但严重的影响了电力系统的安全性和稳定性，对于整个电网的正常运行也造成了极大威胁。因此，想要提升电力系统的安全性和可靠性，保障电网的安全运行，就必须要对变电站的电气设备，特别是高压设备的运行进行有效管理，施行在线监测。对于变电站电气设备的传统检修方式往往是定期检修，这种检修方式最大的问题是造成“过剩维修”，不但会降低电网供电的可靠性，而且非常容易造成维修故障。因此，对传统的电气设备检修方式进行优化，采用在线监测的方式对变电站电气设备进行检修，是今后变电站电力设备管理发展的一个重要的趋势，也是提升电网运行稳定性和可靠性的必要手段。

1 对电气设备施行在线监测的必要性

在科学技术和经济快速发展的推动下，我国电力技术有了空前的发展，但是与此同时，社会各行各业对于电力的供应有了更高的需求，电网供电的安全性和可靠性成为了电网运行与维护的一大原则。在这种供电形势下，传统的计划检修管理模式已经不能够适应电网管理和发展的需求。在传统的电力设备检修模式中，如果电力设备出现故障，往往会导致大面积、大范围的停电现象。而且传统检修往往要定期的对所有电力设备进行检修，不但会耗费大量的人力物力，也不能够提升检修的效率和质量。除此之外，传统的电力设备检修方式还有一个局限性，就是检修工作往往需要在10kV电压以下的条件下才能够开展，这样就不能够对电力设备的故障情况有一个充分的了解，不能够准确的找到电力设备的故障所在。

既要满足社会各行各业的用电需求，又要保障电网供电的稳定性和可靠性，就必须要采取科学有效的电力设备监测方式，通过在线监测的方式来对电力设备进行检修，从而减少电力设备的故障发生频率，提升电网运行的安全性和可靠性。通过对在线监测技术的有效应用，一方面能够对电气设备实现预防性的监测，另一方面则是能够对电力设备中存在的故障进行及时有效的排查。

2 电力设备在线监测的特点分析

在变电站的运行过程中，电力设备出现的故障可以分为三个类别，分别是：缓慢发展形成的故障、急剧发展形成的故障以及处于两者之间形成的故障。

缓慢发展的故障。缓慢发展的故障通常需要对电力设备进行定期的检修才能够有效的排除，而且需要较多的时间去进行才能够进行妥善的处理。

急剧发展的故障。这一类故障在出现之前，往往没有显著地征兆，具有突发性，这种故障往往会在较短的时间内对电力设备造成严重的危害，即使采用在线监测的方式也很难进行处理。

介于缓慢和急剧之间的故障。这一类故障是存在最为广泛的故障，往往能够通过在线监测的方式进行有效的排查，而且在时间充足的情况下，也能够有效的进行排除。

3 我国在线监测发展分析

电力设备在线监测技术的研发和应用最早出现在国外20世纪60年代，之后随着传感器和计算机等技术的不断进步和广泛应用，极大地推动了电力设备在线监测设备的快速发展和完善。然而，由于当时的在线监测技术的应用较为复杂，导致在其推广方面存在一定的难度。我国对于电力设备在线监测的研究和应用在80年代后才发展起来。在这一时期，我国工业发展迅速，工业水平迅速提升，但是依然很难充分的满足用电的需求。如果想要推动我国电力行业的进一步发展，就必须要对电力设备的在线监测技术重视起来，加强对在线监测技术的研发和应用，为电网供电的稳定性和可靠性进行保障。

4 在线监测技术发展趋势分析

在线监测技术的发展和应用离不开计算机技术、光纤技术以及材料技术等多个方面的发展。例如，当前最新的油中氢气监测材料所使用的透氢膜就有赖于监测材料技术的迅速发展。

灵境技术是一种能够将现实和虚幻有效连接起来的技术。其作用原理是利用相应的输入设备，例如数据手套等，将虚拟的立体头像通过专用的显示器来为人们展现出来。灵境技术在变电站电力设备监测中的应用的优势在于，它能够将变电站所发送的数据信息通过立体图像的形式展现给电力设备检修人员。即使操作人员距离电力设备千里之外，也会有一种身临其境的感觉。尽管这项技术还没有被广泛的应用到电力设备的检修之中，但是这项技术对于今后电力设备监测管理水平的提升有着重要的意义。

随着计算机技术以及电子技术的不断发展，通过两者的有效结合能够有效的将人的视觉和听觉进行模拟，但是在模拟人的嗅觉方面还具有较大的阻碍。因此，在今后的变电站监测技术发展过程中，加强对气味识别和模拟技术的研究和应用有着较大的发展空间。

许多学者认为，在当前的变电站电气设备在线监测过程中，仅仅是在额定工频的电压下进行监测，而对于其他的电压情况则不能够起到较好的监测作用。因此，在今后的在线监测技术的研发中，应该以当前的监测技术为基础，将停电自动测试技术与在线监测技术有效的结合起来，目的是实现在停电情况下对电力设备进行自动的监测，这是今后电力设备监测技术发展的一个重要的方向。

在当前的变电站电力设备监测过程中,大多数电力企业都缺乏系统的测量数据和丰富的测量经验，而且对于国家的相关监测标准以及在线监测和预防性试验数据还存在很多争议。特别是对于预防性检验程序中很多电力设备将数值作为运行标准的可行性，如果以一种数值为标准能够正常运行，那么用另一种数值往往会出现一些不合理的情况。这是因为，不同的电力设备由于生产的厂商不同，在结构和型号上都会存在差异。而通过对在线监测技术的应用，则能够有效的避免预防性试验中由于检测数据不足而产生的缺陷。

5 在线监测的发展趋势

当前，在电力设备在线监测技术中对于电力设备的状态监测和其故障诊断都存在一定的难度。大多数国家的电力设备监测系统都较为单一，很难对变电站的电气设备进行全面深入的监测。因此，今后电力设备监测系统的发展有以下几个方面。

（1）实现功能构架多样，参数更加丰富的综合性监测和诊断，在线监测技术在今后的发展不仅仅要能够将电力设备的运行状态实时的反映出来，还要求能够将电力设备相应的特征参数反映出来。

（2）构建完善科学的分布式监测系统，实现对变电站电力设备的集中监测和有效诊断，从而提升监测的有效性和高效性。

（3）当前我国电力行业的变电站监测系统在可靠性和灵敏性方面仍然存在一定的缺陷。所以说，想要进一步推动电力行业的发展，必须要加强对在线监测系统可靠性和灵敏性的提升，从而提升在线监测的效率和质量，为电力行业的发展奠定坚实的基础。

（4）现阶段，尽管一部分电力企业在变电站监测系统上实现了一定程度的自动化，但是依然不能够满足实际的电力系统运行和维护的需要。想要有效的节省人力的投入，还需要进一步加大自动化技术的研发和应用，早日实现在线监测的自动化。实现变电站电力设备在线监测的自动化，就要加强对电力设备监测数据的积累，积累丰富的数据和经验，并以此为前提，加强对自动化技术的研发和应用，将其与在线监测技术有效的结合起来，从而推动在线监测自动化技术的实现。

6 结语

变电站的运行和维护是电网供电系统中的核心环节，加强对变电站电力设备的监测和诊断，及时排除电力设备的故障和隐患，提升电力设备的安全性和可靠性，对于电网供电质量的提升以及电力企业持续稳定的发展都有着非常重要的意义。变电站电力设备监测工作是其他电力系统环节监测的基础，只有加强对变电站电力设备在线监测系统的构建，才能够为其他电力设备的监测和维护形成保障。随着我国工业水平和科技水平的不断进步，对于变电站电力设备在线监测技术的应用已经越来越成熟，但是在实际的应用过程中仍然存在一定的缺陷，导致在线监测的效率和准确性不能够得到进一步的提升。因此，在电力企业的今后发展过程中，一方面要加强计算机技术、光纤技术、信息技术等与在线监测技术的结合，提升在线监测技术的可靠性和灵敏性，另一方面要对当前的在线监测系统进行优化，构建分布式的在线监测系统，实现对电力设备的集中监控和有效诊断。电力设备在线监测系统有着广阔的发展前景，加强对在线监测技术研发和应用的深度，对推动电力行业持续稳定发展有重要作用。

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