浅析变电设备在线监测技术及状态检修

朱金朋 李尊磊

摘要：在电力系统自动化建设过程中，我国对电能的稳定性提出了更多、更高的要求。在电力系统中，变压器是非常重要机制设备，我国电力系统提出了越来越高的要求。电力系统要想保持可持续发展，必须采用智能化故障诊断方法和在线监测技术。通过运用变电设备在线监测技术与状态检修，能够使变电设备运行状态变得更为稳定和安全，有助于变电设备应用时间的延长，提高变电设备的工作效率。因此，本文对变电设备在线监测技术与状态检修进行研究，具有重要意义。

关键词 ：变电设备 ;在线监测技术 ;状态检修

当前，变电设备故障原因日趋复杂。对变电设备进行状态检修，要求尽量延长变电设备相应的检修周期，以促进变电设备潜力的充分发挥。对变电设备实施在线监测与状态检修，并对其检修周期进行正确推测，对变电设备的正常运行具有重要意义。因此，有必要采取有效策略强化变电设备在线监测与状态检修，有效保障变电设备的使用安全。

1.在线监测和状态检修的内涵

1.1 状态检修

状态检修是电力系统随着时代发展的产物，通俗来讲，根据电力系统变电设备的主要运行状态，采用相关技术对电力设备进行监测和分析的过程就是电力系统的状态检修。电力设备的状态检修工作流程以状态评价为基础，继而进行状态评估与结果诊断，再实施检修，整个工作过程更加系统与科学。

1.2 在线监测

准确的状态诊断是状态检修的重要基础与前提，实时在线监控技术在变电设备中的应用为实施状态诊断提供了可能。在电力系统运行中，如果发现运行异常或出现设备质量问题，相关人员应当立即进行检修。随着我国信息技术的不断发展，我国的电力系统运行异常情况越来越少，电力设备质量也逐步提高。很多新型技术都为电力系统变电在线监测和状态检修技术的应用打下了坚实的基础。

2.变电设备在线监测技术的应用

2.1电力变压器的常见故障

2.1.1铁芯故障

铁芯故障主要存在以下几种情况，其一，铁芯多点接地，和变压器之间产生闭合回路。电流稳定在主磁通的影响作用下，会随之大幅度上升，变压器中产生的气体不能进行有效释放，最终出现瓦斯动作情况 ;其二，因为铁芯接地，导致变压器发生运行不良现象。铁芯在静电感应影响作用下应处于悬浮状态，导致铁芯释放一定数量点至大地上。

2.1.2绕组故障

当变压器内绕组中产生短路、或者位移现象时，变压器便会发生绕组故障。根据变压器绕组内部结构，变压器绕组故障大致存在 4 种类型，即并间短路、股间短路、层间短路、匝间短路。因为变压器绕组结构和变压器制造工艺之间存在着非常密切的联系，所以一旦变压器制造工艺水平偏低时，就会非常容易产生绕组故障。对变电器来说，绕组故障是一种主要故障，在其影响作用下，变压器运行温度及时上升，当情况比较严重时，还会伴有轻重瓦斯动作现象的发生。

2.1.3分接开关故障

分接开关故障大致划分为两大种类，无载分解开关故障、有载分解开关故障，其中，最为常见的一种故障，就是有载分解开关故障。当发生有载分解开关故障时，常常会产生两种事故，即烧断故障、过渡电阻击穿故障。当变压器密封圈老化严重，或密封性较差时，变压器便会产生分解开关故障。

2.2电力变压器在线监测技术

电力变压器在线监测技术主要有以下几种：变压器绕组热点温度在线监测技术，变压器绕组变形在线监测技术，变压器铁芯多点接地在线监测技术，变压器油色谱在线监测技术等。在电力系统中，油测量、气体测量、放电测量、开关检测、回路检测、机械质量检测等都是在线监测和状态检修的主要内容。变压器绕组热点温度在线监测技术主要利用紫外成像与红外成像技术，在线监控变压器在运行过程中的内部温度，了解变压器在制热性与电压上的不足;绕组变形在线监测采用振动信号分析法，根据信号的变化监测绕组变形和铁芯等构件的松动故障;铁芯多点接地在线监测技术通过对接地电流的检测判断铁芯接地故障;变压器油色谱在线监测技术则是通过对故障中产生的气体进行监控的研究，有效对变压器潜在隐患发现出来，提前对变压器安全隐患进行预防。

3.变电设备状态检修技术

3.1常见的检修方式

变电设备状态检修主要包括以下 3 种检修方式。①事故检修方式。該检修方式是指当事故发生后，对变电设备实施进行检修，仅能实现弥补性维修。在对变电设备事故进行检修的过程中，若电力设备规模相对较小，事故仅对电网造成局部性影响，且用户未对用电质量提出较高要求，可采用该检修方式。当前，电网规模日益扩大，且自动化程度显著提高，变电设备故障会严重阻碍电网的正常运行。另外，用户对用电质量提出了较高要求，事故检修方式呈现显著的滞后性。②定期检修方式。该方式是指将变电设备呈现的运行情况作为依据，对变电设备实施等级划分，并制订具有较强针对性的检修计划，对检修周期进行科学设定，定期对变电设备进行检修，实现对设备事故的有效预防。此类检修方式有助于准确掌握变电设备的运行状态，但可能引发对变电设备的重复和过度检修。③状态检修方式。该方式是指借助先进性较强的监测技术，实时监控变电设备相应的运行状态，并对其进行科学评价，实现对变电设备实时运行状态的全面掌握，并在此基础上采取有针对的检修措施。

3.2变电设备故障诊断技术

故障诊断针对的对象主要为运行状态明显下降的变电设备，由于不同电子设备自身的结构与功能差异，多选择的故障诊断方法也有不同。一般来说，变电设备的故障诊断技术主要有故障树分析法、阈值分析法、人工神经网络分析法等多种，其中，故障树分析法是最常用的诊断技术。故障树分析法就是在设备设计过程中，分析软硬件、环境、人为等可能造成设备故障的因素，并画出逻辑图，对故障原因进行排列组合计算发生概率，进而对故障发生原因进行判断的方法。该方法稳定性较高，有利于分清故障型及其产生的原因，这样的分析对深化分析、研究对策都很有帮助。

4.加强变电设备在线监测与状态检修的策略

4.1构建系统完善的变电设备状态检修保证体系

电力企业要针对变电设备状态检修构建系统完善的保证體系，增强变电设备状态检修步骤及相关作业流程的规范性，并明确各岗位的具体职责，秉承以人为本的原则构建变电设备状态检修模式，有效增强变电设备状态检修安全管理。同时，电力企业要针对变电设备状态检修制定配套的验收制度，并设置验收管理的具体部门，负责对变电设备实施自检、初检及预验收，有效保障变电设备的检修质量。另外，要制定相应的变电设备隐患排查治理制度。

4.2引用计算机辅助技术

因为在检修变电设备过程中，常常会涉及多个环节，且变电设备故障产生原因多种多样，如果采用人工检修方法，要想在较短时间中，将变电设备故障产生的真正原因找出来，其难度是非常高的。所以，在检修变电设备过程中，应引用计算机辅助技术。在变电设备检修中，通过引用计算机辅助技术，有助于变电设备检修工作的开展和进行，提高变电设备检修管理水平，制定出更为有效、合理的变电设备检修方法，有助于变电设备检修决策质量的提高，有助于变电设备检修数据信息的采集和分析。

4.3优化变电设备状态检修方案

要将变电设备相应的在线监测具体状态和相关试验的实际状况作为依据，对变电设备状态检修的具体时间进行合理安排，并对变电设备状态检修的具体方案进行科学评估，在有效保障变电设备正常运行的基础上对变电设备状态检修的具体方案进行优化。

5.结语

做好变电设备在线监测与状态检修工作，是适应电力系统发展需求、保障供电安全稳定的重要手段，能够进一步为电力企业创造更好的经济价值。因此，电力企业一定要致力于构建智能化、技术化的在线监测与故障诊断体系，不断提高供电质量，降低变电设备的运行成本，充分发挥在线监测与状态检修在维持变电设备平稳运行中的优势和作用，为国民经济的发展提供安全稳定的供电支持。

参考文献

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