在线监测技术在变电检修中的应用分析

秦凯

摘要：在线监测技术[1-7]在我国已经有十几年的发展了，其用处便是在被测设备正在运行的时候，在线监测设备的状况。在电力的整个系统当中，变电设备是最基本也是最关键的，没有设备整个系统便无法运行。因此变电设备如果出现一点问题，都有可能对电力系统产生巨大的影响，然而在线监测技术的出现，能够大大减少设备出现故障的情况，提高电力系统的运行效率。变电检修主要是对电力系统进行维修工作，负责的有更换、检修、隔离开关、调试断路器等。但是，不管是变电检修还是在线监测，目的与作用都是让电力系统得到正常运行。

关键词：在线监测技术;变电检修;应用

1 变电检修中应用在线监测的意义

在线监测技术经过十几年的快速发展，其应用效果已经得到广泛认可和全面验证。在线监测技术通过多种传感器和数据采集设备，实现变电设备工作情况的全方位监控，智能化的在线监测设备还能将采集到的数据与设定值进行比对并调节，初步实现了变电设备自修复和自调整目标。另外，变电设备一旦发生故障，造成的经济损失往往较大，使用在线监测技术记录和监测设备使用的全过程，一旦发生故障，设备故障之前的运行数据能够为技术人员提供故障分析与故障排除的基础数据和分析依据，大大降低设备维修时间。

2 在线监测技术在变电检修中的应用

2.1 环网柜在线监测应用

2.1.1 环网柜局部放电在线监测

局部放电初期是在一个很小的区域内，此时还没有形成连续的放电通道。电荷释放会影响绝缘介质的介电性能，材质绝缘性能的下降受放电剧烈程度的影响，放电程度越高，则绝缘性能下降越快。环网柜局部放电在线监测就是要在绝缘部件失效之前发现设备故障。局部放电的电压变化和电流情况，相对于变电设备而言非常微小，同时由于周围存在较强的电磁干扰，准确检测环网柜局部放电具有一定难度。

2.1.2 环网柜绝缘性能在线监测

环网柜绝缘性能对于设备运行稳定性影响非常显著，在使用过程中，绝缘老化是一种渐进的缓慢过程，传统检测手段难以发现这一类潜在风险。环网柜绝缘性能的在线监测能够实时掌握环网柜工作状态，将环境因素、漏电强度等信号进行收集和传输，并通过多种对比手段和内置程序完成工作状态对比，在第一时间发现故障隐患。

2.2 高压断路器在线监测应用

2.2.1 高压断路器机械性能在线监测

根据有关资料显示，断路器设备的损坏有80%是由于机械性能遭到破坏引起的，因此，对于高压断路器的机械性能进行在线监测十分重要。现阶段，针对于高压断路器进行在线监测的主要方式包括：断路器工作行程在线监测、震动信号在线监测、断路器工作速度在线监测等。机械稳定性较高的断路器峰值变化相对稳定，同时峰值出现的时间差也相对稳定。高压断路器机械性能在线监测最常使用的传感器是光电传感器，可实现物理信号向电信号的转化，同时记录脉冲信号，计算相应的速度与行程数据。

2.2.2 高压断路器触头寿命在线监测

高压断路器触头寿命在线监测的原理可以理解为记录断路器断开和闭合过程中的数据曲线，统计电流通过开关前后的损失量，在此基础上与断路器额定损耗值相对比，综合判定触头的磨损量，最终以触头磨损情况判断触头寿命。

2.3 变电设备温度在线监测

在线监测技术对变电设备温度的检测主要使用红外热成像仪和導线连接两种方式。其中导线连接分为固定式和可移动式，设备一旦出现接触不良，引起局部温度上升，进一步加剧接触位置的电阻，并引发局部放电。技术人员可将导电装置和开关相连接，如果内部温度超过设定值，则会触发自动报警，告知检修人员入场进行故障排除。相比而言，红外热成像仪工作原理更加简单，使用也更为灵活。

2.4 电能质量在线监测

电能质量在线监测是在线监测技术智能化引用的一个典型案例，电能质量管理的原理分析如下：首先是通过电流、电压等多种电能指标的检测和数据收集，记录电力系统的运行状态，建立相应的工作日志;其次根据内置的各类信号范围，自动进行数据分析与分类，逐层分析电能质量;再次识别数据中的干扰信息并进行剔除，如干扰信号反复出现并且出现频率呈现上升趋势，则应按照故障进行处理;最终结合上述各类信号，综合评定电网系统运行质量，给出相应建议。

3 在线监测技术的应用案例

3.1 高压断路器的在线监测

3.1.1机械设备性能的监测

经过大量的调查，我们可以知道大部分的问题都是由于断路器失去了机械性能，从而才会导致在运行过程中断路器出现了故障的情况。因此，我们要十分重视监测高压断路器的机械性能。像速度的监测、操作时震动信号的监测以及工作行程的监测等都是检测性能的方式。时间监测以及工作行程的监测都是通过使用光电传感器，将发生变化的物理量转变为了脉冲信号，并且对于信号产生的数据进行记录与整理，经过处理过后计算出触头在工作时的速度。

3.1.2高压断路器触头寿命的监测

电流的数据主要是以电流互感器的第二次测量为准，由开关辅助点的衔接时间来确定具体的时间。在日常的运行过程中。有一部分的可能是因为出现了触头磨损的情况。因此我们需要将触头的磨损值作为其寿命的依据来进行判断其触头是否要进行更换或者维修。

3.2 绝缘子的在线监测

在电力系统中，变电设备经过长时间的使用过后，其绝缘性会逐渐降低，甚至是消失，从而影响电力系统的正常运行。为了能够有效解决该问题，我们则需要加强对变电设备绝缘体的在线监测。我们要知道绝缘子在运行的时候非常容易受到外界因素的干扰，特别像是突然变化的气温、骤降的大雨等等，都有可能让绝缘子的电阻减小，或是使得绝缘子出现裂痕，甚至还有可能被击穿，从而降低电力运输的稳定性与安全性。正因为绝缘子容易受到外界影响的特点，因此我们想要对其进行实时监测的话，那么绝缘子的安置地点就显得格外重要。然而，到目前为止，我们还尚未找到一个极其适合的位置来安装绝缘子，这使得很多电力企业都感到非常头疼。

现阶段，检测绝缘子常用的方法有两种：一个是电量的测量，另一个是非电量的测量。电量的测量主要是通过电压的分布测量以及绝缘电阻等方式进行的。而非电量的测量则是采用红外线和激光多普勒振动的方式来进行的。根据这两种方式的实际使用效果看来，其优势还是非常明显的。

3.3 电能质量的在线监测

电能质量的在线监测也是十分有必要的，若是电能的质量没有保障，那么即便能进行电力运输，那也是不过关的。首先，我们应该分层监测质量指标出现问题的地方，提取出相应的信息，为电能质量问题做出一定的依据。其次，我们要实时采集电能质量的数据，确保该数据是准确无误，并且有效的，由此我们才能够根据这些数据精准地分析出电力系统的运行状况。最后，我们要为电网安全提供优质条件，对电能质量的指标进行全面综合的评价，并优化系统监测的手段。

4 结语

综上所述，在线监测技术能够大大降低监测的工作强度，提升监测质量，同时在线监测能够实现24小时实时监测，能够在第一时间发现和报告设备异常情况，并进行报警。该项技术在变电检修中运用，能够有效提升变电设备运行质量，提升电网运行安全系数。通过上文的分析可以看出，未来在线监测一定是向着更加智能的方向发展，借助于大数据和人工智能技术，实现变电检修的自动化和智能化。

参考文献

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[2]叶超凡，段次祎，田甜.刍议在线监测技术在变电检修中的应用[J].科技资讯，2019，17（5）：62+64.

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