变电检修中在线监测技术的应用

常群英

摘要：时代发展很快，很多领域都在不断实现管理和监测工作的自动化，自动化带来的好处显而易见。在变电检修工作中采用在线监测技术是一大进步，它不仅可以使检修工作更有针对性和计划性，显著提高变电检修的工作效率，而且也属于一项重要的监测技术的更新。在线监测技术的使用有利于变电检修工作的顺利进行，但是在实际的应用过程中还有很多需要注意的地方，必须在重视在线监测技术的同时，注意科学合理的应用，使之更好的为变电检修工作服务。

关键词：变电检修；在线监测；应用

一、在线监测技术概述

我国电力系统是由很多部分组成的，其中一个非常重要的组成部分就是变电设备，而且变电设备运行的好与坏，将会直接影响到整个电力系统的正常运行，由此可以看出必须加强对变电检修的重视程度，从而在最大程度上确保电力系统的正常运行。目前在线监测技术一方面能够对变电设备的运行状况进行有效的监测，另一方面还能及时发现变电设备的不正常情况，使操作人员能够在第一时间采取解决措施，從而避免事故的发生，因此，变电检修中在线监测技术的应用具有非常重要的意义。就目前来说，在线监测技术在变电检修中之所以能够得到重要应用是因为其具有以下几方面重要功能：具有温度、环境和雷击等监测的功能，同时也有导线震动监测的功能。虽然在线监测具有以上几方面的重要功能，但是在实际变电检修过程中，技术人员在专业技术、经验等方面还存在着一定的不足，从而不能充分发挥出其实际功能和作用。例如，当使用在线监测技术对变电检修时，一旦遇到外界因素对其进行干扰时，就不能得到准确的数据，这就直接导致一些地区由于没有信号的覆盖而不能接收到数据的现象出现，另外还有数据分析缺乏较强的智能化等问题。所以，要求相关部门必须加强对在线监测技术的研究和创新，不断提高监测数据的精确度，同时提高其智能化的数据分析功能，从而使得在线监测技术在变电检修中得到更加广泛的应用，为我国电力系统的正常运行奠定良好的基础，满足社会生活、发展过程中人们对电力的需求。

二、在线监测技术在变电检修中的应用

变电检修中的在线监测与故障诊断系统结构如图1所示。

2.1变压器检修的在线监测技术应用

变压器运行过程中，因其绝缘不断劣化，加之潜伏性故障的影响，使其运行时会产生不同的化学反应。

2.1油中气体的在线监测

早在60年代就有人提出可使用气相色谱法对变压器绝缘油中气体进行检测，这为后续的以气相色谱法为核心的变压器故障检测创造了良好的条件。变压器绝缘油中气体的在线监测是指对油中气体主要组成与浓度进行监测分析，其物理过程为：油中以固体形式存在的绝缘材料，由于受到变压器运行电压的作用，加之其它众多因素的影响，会发生变质，裂解之后生成多种气体。采用油气色谱对气体的含量与产生速率进行分析，实施故障诊断，可确定变压器是否发生了放电性及过热性故障。

因该方法具有良好的连续性与实时性，可及时发现设备潜在问题，所以始终被人们关注。我国于90年代初期正式开始研发色谱在线监测技术及装置，之后通过数年的研究和发展，已经成功实现应用。实践应用结果表明，通过对该技术和装置的应用，能对变压器实际运行进行随时监测，值班人员负责操作，在交接班时根据浓度曲线，结合气体产生速率，对投入的时间及周期进行随时调整。

2.2局部放电的在线监测

对局部放电而言，它不仅是设备绝缘出现老化的前兆，还是加剧绝缘老化的诱因。统计表明，使变压器运行可靠性下降的关键因素就是变压器绝缘出现劣化。通过变压器油中气体的监测分析能从一个角度对局部放电进行反映，而开展专门的局部放电监测，则是进行设备状态监测工作的基本要求，放电量及放电的模式能折射出很多故障。

目前，局部放电检测主要有以下常用方法：声学局部放电检测、光学局部放电检测与化学检测等，其中以声学检测法居多。它是指在变压器外部安装声学传感器，由于传感器对放电所产生的信号十分敏感，所以能准确测出放电具体位置与信号。

2.3变压器绝缘的在线监测

对变压器绝缘进行在线监测能有效保证变压器运行的安全性与可靠性，对于变压器绝缘性能的劣化而言，它是一个进行缓慢的潜伏性故障。变压器绝缘性能的在线监测，可以连续监测有关绝缘性能的参数，如泄漏电流与环境温湿度等，以此为依据对绝缘情况进行评价。

变压器绝缘性能的在线监测有外壳接电线电流监测、套管接地引下线电流监测与铁心接地线电流监测。其中，套管监测的目的在于对套管在运行状态下的电容电流、介损变化与电容量变化进行检测；泄漏电流监测的目的在于对外部绝缘

积污情况进行监测，同时在对比以后给出判断结果；而对铁心接地进行在线监测，可对主变铁心接地状况进行随时监视。

2.4高压断路器检修的在线监测技术应用

（1）机械性能在线监测

对于断路器运行可靠性而言，相关调查结果显示，约有八成以上的故障是因为机械性能失效引发的，因此监测断路器机械性能是十分重要的。目前，断路器的机械性能监测可分为行程监测与速度监测，以及操作时的振动信号实时监测几种。其中，操作时的振动监测是指将振动信号变化作为依据，同时结合分、合闸线圈电流波形，对机械性能进行判断。如果断路器的机械性能较为稳定，则其振动波形中的峰值大小与时间差都是保持在稳定状态的。对于振动信号是否出现变化，需将分、合闸试验结果作为特征波形，然后将其与后续得到的波形作对比，以此来评价机械性能。

行程与时间监测均是利用光电传感器，使持续发生变化的物理量转变为电脉冲信号。此时，对脉冲数量进行准确记录，以此测量动触头的全行程运行参数；另外，对脉冲产生时间进行记录，通过计算得出动触头在运行时的速度，包括平均速度与最大速度，由此可以测量出主轴连动杆具有的分、合闸特性，也就是动触头的机械特性。对储能电机的启动次数及负荷电流进行监测能反映出负载实际工况，也可用于电机运行是否正常的判断，并为液压操作机构是否达到要求的密封效果的评价提供依据。

（2）触头电寿命在线监测

借助在不同开断电流条件下的磨损曲线，对每次发生电流开断时的电磨损进行累计，而断路器容许电磨损的总值根据它的额定短路开断电流与容许开断满容量次数进行确定，将触头磨损的累计值作对其电寿命进行判断的主要依据。通过对触头寿命影响因素的分析可知，电磨损是影响触头寿命的关键因素。

三、结语

在线监测技术的运用，可以实时收集设备运行的信息，借助数据、信息等内容，分析并判断是否出现故障，为检修工作提供依据，由此，能有效控制设备故障的出现，提高电力系统变电检修的效率，确保电能的质量，为电力系统的稳定运行打好设备基础，满足当下人们对电力的需求，促进经济发展。

参考文献

[1]陈坚.变电检修工作中在线监测技术的应用研究[J].山东工业技术，2016，（15）：152.

[2]周杨.变电检修中在线监测技术的应用研究[J].科技展望，2015，25（21）：90.

（作者单位：河北三知电力工程设计有限公司）