电力设备运行状态在线监测系统的设计和实现

黎兵 张茂永 陈知元 张立 王亚南

摘要：高压输电线路是电力输送的关键，尤其是在智能电网的核心构成中，为了满足较大范围和规模的供电需求，必须确保高压输电线路达到标准的运行要求。电力设备运行状态在线监测系统具有科学的监测作用，可以对电力设备的运行状态进行持续的和实时的监测，为了达到更好的监测质量和效果，需要加强对电力设备运行状态监测系统的设计，针对多元化的监测需求，不断完善系统的监测技术。但技术的提高受到较多因素的影响，导致较多的系统问题，不仅无法达到监测标准，还会造成电力设备运行故障，所以更要注重电力设备运行状态在线监测系统设计的可实现性。

关键词：电力设备运行;在线监测系统;设计和实现

引言

过对电力设备状态进行监测和科学合理的诊断，可以降低相关设备的运行与维护成本，使整个系统的运行更加安全。本文对电力设备状态监测和相关的故障诊断的实际应用情况进行了阐述。在对整个电力系统进行监测和故障诊断的过程中，对于具体设备和系统的综合分析与常规测试都十分重要，有效保障这两点就可以及时的消除相关的安全隐患，使电力系统可以稳定运行。另外，可以通过引入计算机技术、信息技术与人工智能技术，以便更好地对检测到的故障进行具体判断，分析其影响因素和可能造成的事故结果，寻找故障原因之间的内在规律，探索更加有效的故障诊断技术与状态监测系统。

1电力设备运行状态在线监测系统的设计思路

电力设备运行状态在线监测系统可以通过收集绝缘劣化或缺陷过程中产生的电气、物理和化学等特性变化信息的方式，进行综合的分析和处理，从而掌握实际的变化数据和趋势，作为评估电力设备可靠性和使用寿命等性能标准的科学依据。当数据和趋势存在异常表现时，可从中推断出电力设备运行存在的故障，以及故障的原因、程度和范围等影响。所以电力设备在线监测系统的设计必须能够及时和准确地了解电力设备运行的情况，尤其是在故障前期的微弱表现信息，是做到提前示警和评估的关键。

2状态监测与故障诊断的必要性

为了保证电力系统安全运行，需要对整个系统的设备状态进行严密的监测并需要拥有良好的故障诊断技术。在电力设备的具体运行过程中，难以避免的会由于各种外部因素和内部因素的影响出现相关故障;同时，由于电力系统的长期运行，建设材料难以避免的会由于电热气候等原因出现老化，一旦电力系统发生故障，有可能造成的后果就是区域性的停电，严重时甚至有可能引起大规模停电，造成非常重大的损失。为了避免相关故障的发生，电力企业必须能够有效地对整体设备和相关系统进行状态监测，同时对可能发生的故障进行正确诊断。按照传统的检测方式，相关工作人员需要对整个电力系统的装置及运行状态数据进行记录，对相关参数进行控制，分析采集得到的数据与状态进行评估，最后得到检验结果。整个状态监测与故障分析的基本步骤都是首先进行数据采集与分析，根据分析的结果进行设备的特征提取，完成对整体状态的评估。通过这些步骤，可以有效地对整个系统运行数据进行收集和资料积累;通过详细的数据记录，建立起科学的分析模板，可以及时发现并处理可能存在的问题，确保整个系统的安全运行，防止故障发生;最后，通过相关的监测与控制，完成对设备的测评和结果的有效分析，达到预测系统出现工作异常的目的。

3电力设备在线监测系统的系统架构

3.1过程层设备监测

对工艺层设备的监测包括变压器、电容器、避雷针、组合式气体绝缘装置和断路器。目前，中国对电器设备进行了广泛的研究，监控能力和范围不断提高，智能开关是监控工艺层设备的重要组成部分。它们通常配备电子设备、数字通信接口、传感器和驱动程序，并具有在线监测和诊断功能。用于电气设备的SF6绝缘性能是确保安全运行的必要条件，电气设备运行期间会发生放电现象，局部放电是设备运行状况监测的目标之一。变电站在线监控系统包括智能监控平台、容差设备、断路器等。以实时监控变电站在线运行状态，及时处理异常信号报警。

3.2变电站运行环境监测

针对变电站运行环境的监测需求，以安全和视频防护监测为主，通常是无人值班监测系统，可以在减少人力资源的基础之上，达到更加准确的实时监测、出入口监测、防盗报警和火灾预警等监测目的。主要通过红外线、紫外线和电子烟感等技术，收集变电站内环境温度、变电站外环境温度和风速雨量等数据信息，记录变电站可能产生的明火、漏电、烟雾和进排水等情况。监测到的数据经过通信网络向子站系统传输，最后由集控中心对全部数据信息进行分析和处理，达到密集型排查电力设备运行状态监测效果。输电网环境监测信息内容较多，以变电站运行环境监测最为关键，当数据信息异常表示变电站存在故障问题时，可通过远程视频监控终端，窗口自动切换，将报警信号和图像传输，并自动确定报警位置和类型，还可与警笛或照明等设备联动，强化监测系统的警示意义。险情的监控和自我检查需求，可通过视频单元系统实现，对事故地点和实际情况进行全方位的智能化跟踪。

3.3过程层设备监测

过程层设备监测包含的组件较多，以变压器、电容器、避雷器和断路器为主。为促进监测能力和范围的提高，需对电力设备深入研究，尤其是在过程层设备中起到重要作用的智能型开关，需加强电子设备、传感器、执行器和数字型通信接口等配置，提高在线监测和诊断功能的整体水平。为确保安全运行状态，必须对电气设备运行中产生的局部放电严密监测。可采用SF6电气设备，通过其绝缘性能优势，减少放电问题造成的不良影响。

结束语

在线监测系统是一个系统，用于分析和报告电气设备的运行状况，通过计算机技术应用后的电气设备数据采集將信息传递给处理器，通过光纤通信将信息传递给中央监测站，并通过该系统的应用进行控制和 为中央站和工作人员提供可靠的监控数据，及时消除电气设备故障，提高电气设备运行的可靠性和稳定性。

参考文献

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