在线监测技术在变电检修中的运用初探

2022-12-18南通通明集团有限公司运维分公司

电力设备管理 2022年21期

南通通明集团有限公司运维分公司曲怿

在线监测技术可实时监测到电力装置的工作状况，若有问题会及时发现，可快速有效的把问题解决掉，防止问题的再次出现。在线监测技术应用于变电检修工作中，能在线实时监测变电检修工作并对其产生的数据进行采集，并通过对这些数据的深度分析来判定故障出现的可能性，根据故障发生状况来启动故障警报。这样变电系统的运营状况就变得更直观，为变电检修增添了便利条件。

1 在线监测技术在变电检修中的应用现状

1.1 在线监测技术的研究现状

截至目前，各大名校在关于变电检修在线监测技术中，没有在相关的基本理论和技术研究方面投入相应的经费，对变电工程没有一个全面的了解，对其重视程度很小，在线监测技术不能用最快的速度、最好的效果进行研究，所以在线监测技术的研究一直在拖延。目前好多有名的大学和搞科研的人员在变电技术上还是很注重理论研究，尽管如此仍没有得到有效研究。在线监测技术的开发能有效监测变电装置的数据信息，通过数据可对其进行分析研究。

1.2 监测设备的管理维护体制

在线监测技术可实时监测电力装置和系统，及时找到工作过程中发生的问题，但截止到现在变电系统中管理人员在监测时还没有丰富的经验，也不能及时有效的维护监测装置，更没有设置有关的管理体系。很多工作人员在实际工作中不能熟练的操作，致使电力设施以及操作体系中得不到有效的监测信息。

1.3 在线监测装置的检测

目前电力系统正处在快速发展的电力时期，各种新技术也快速被引入和应用到电力行业。在线监测技术中应用到的设备和机器要按标准选择变电装置，还需对检测装置的稳定性进行监测，在变电工作室中要严格把控在线监测装置的灵敏性，要不间断的监测工作现场，确保在线监测技术能在变电系统中正常运转，防止发生有关变电装置的问题，能够更好的节省变电工程中运行的检修费用[1]。

1.4 在线监测电流配置

在实际装置线圈的操作中，掌控分闸合闸可以促进工作人员进行有效的监测电流装置。同时霍尔元件同样可帮助工作人员实时监测装置，监测出电流波的数据，类似高效能的电流传感器可有效辅助工作人员在电力装置监测中得到电流波的数据，有助于变电系统的分析与判断，对于变电检修工作的数据实施在线监测，采集有效数据并记录，巧妙分析变电系统中存在的问题并做出合理诊断，做到故障及时发现与及时处理，将变电系统中的不足进行弥补。

1.5 变电装置试验

变电系统的不断进步使得变电的装置设备种类也随之不断增加，变电装置的合理监测必须采用有关的防治试验进行综合全面分析。通过防治试验所获取的相关数据对其变电装置实行分析与判断。定期变电监测不能保证设备的维护和保养，如没有按照变电设备的实际状况来监测，变电设备的功能和运营的状态就会受损，最后会产生大量的财力人力的浪费。

变电装置的防治试验使用的电压较低，结合在线监测的技术，不能准确监测变电装置在如此低电压状态下运营的特性和质量，也不能保障在线监测在试验监测中对变电监测获取的数据给出的建议，不能快速准确获得在变电系统中存在的问题和缺陷。在试验过程中，必要时要对变电装置的监测技术做进一步改良，正确运用在线监测技术，提高变电装置的工作效率，及时发现问题解决问题，保障变电工作的稳定高效发展。

2 在线监测技术在变电检修过程中的运用

2.1 变压器的检修

变压器是变电使用中最重要的装置，在变电系统运用中起着很突出的作用。由于变压器的绝缘装置会跟随长时间的使用而慢慢老化，因此会对变电装置的运营造成一定的影响，类似影响是不能确定的，具有潜伏性，在变电装置正常运作中发生的问题也是不确定的，所以给变电系统也带来很大影响。在变压器检修中要采用在线监测技术，对变压器的整体进行监测。

工作人员采用气相色谱法对变压器油中进行气体特性、结构、状况等各类特点进行在线监测。还需要对绝缘材料进行监测，结合变压器油中气体的特性、结构、状况的有关数据来分析，继而得到变压器出现问题的原因，如过热、零部件损坏、短路等，并结合实际参数对可能出现的问题实行全面的检修，避免变压器故障引发更严重问题。

在变压器局部放电进行在线监测过程中，运用声学或光学的传感器，能正确找到变压器绝缘老化问题，对于变压器绝缘设备老化的问题也起到防治作用，对绝缘设备进行在线监测可保证变压器的运行寿命，便于以后对变压器的检修工作。这种方式是采用传感器的灵敏特征来获得放电的信息，可快速发现解决变压器中发生的机械问题，也可补充变压器中的缺陷。对于检修变压器过程中所采取的数据，正确记录获取数据的信息，能正确分析判断出变压器的运行性能。

2.2 高压断路器的检修

在变电运转中须确保高压设备的正常运营，才能保证国家电力系统的正常运行，才能保障人民的安全。变电的检修可有效确保高压装置系统的正常运行，根据长期的观测和统计，高压断路器是最常见的通过变电检修的设备，大部分发生的问题都是物理性能的降低。在变电检修中，要求工作人员记录设备物理性能的所有数据来检测与统计，检测设备时需对监测过程的数据逐个进行记录和处理，保证电流与参数相符，保障操作中对装置线圈的开合闸保持一致，运用相同的霍尔元件可有效帮助工作人员对检测装置的电流实时检测，检测电流的波动、性能、周期的各类数据。

运用在线的检测可获取高压断路器的各类数据，把搜集的数据进行整理并记录，保存起来便于遇到高压断路器的特性数据提供参数分析，保障了高压断路器在物理性能上的有效分析。高压断路器的物理特性也会随着状态而发生改变，所以在实际的检修过程中需做好各项参数的对比和分析。

2.3 其他装备的检修

其他装备的检修主要有在线检测电容型装置的检修、高压电缆的检修、绝缘子的检修等等各类的变电设备，检修的主要目的就是查看设备的绝缘性。电容的检修主要是查看绝缘性能的实时检测，结合监测数据进行研究，把获取的数据结果再次整理并记录，保存起来便于有关电容设备性能数据分析，谨防产生绝缘遭到破坏。高压电缆同样也是对设备的绝缘性能检测，工作人员要对绝缘材料的信息进行记录并分析，预防击穿。绝缘子的检修必须要对电阻与电量实时检测，工作人员要对于绝缘子各类特性的数据分析，预防问题的出现。

2.4 在线监测技术应用存在的问题

变电装置在监测的过程中，工作人员要对变电装置有着熟练的操作技能和熟练的掌握技巧，对其了解操作重点，工作人员要确保在受外界影响下能够对装置实时监测，保证变电监测的正常工作，能够实时对变电装置进行正常的监测。变电监测中要不间断的对其变电装置实行在线监测，对变电装置的特征进行深入分析，充分利用监测过程中得到的各项数据。变电装置的检修必须要有专业操作的监测装备，对各类数据检修监测。

产品方面。目前，在线监测技术在我国电力领域的应用时间已持续了较长时间，在当前我国电网逐渐升级的背景下，传统的在线检测装备需尽快撤离，否则在线监测就会受到一些条件上的限制，须在室内进行操作，还有一些高度灵敏的设备也是同样。而工作人员也不会想那么多，还是会把设备照常放在恶劣环境下，就会造成供电的不稳定；技术方面。在线监测也需有效改善、不断创新，而当前状况，电力的行业在技术改进上投资非常的少，无法让工作人员检修科研工作。即使有人提出研究，由于资金问题也不能把实验融入其中。

3 在线监测技术的应用案例

高压断路器的在线监测：设备性能的监测。经调查，可得知产生大部分的问题主要原因在于高压断路器，长时间使用原有的装置性能也会降低，产生在运转时出现问题的状况，因此所以要注重监测高压断路器的性能。最主要的是监测断路器的速度、震动信息和工作行程，行程的监测一般采用光电传感器来操作，把变化的物理量转变成脉冲信号，还要对数据做详细记录，然后进行整理，整理后得出触头工作过程中的速度。

高压断路器触头时间的监测。电流的数据是由电流互感器第二次测量的数据得来的，具体的时间是由开关辅助点的连接时间决定。在正常运营中，有的问题是出于触头的损坏。所以辨别是否应对其更换或维修，主要取决于触头的磨损值[2]。

绝缘子的监测：变电装置通过长时间的工作绝缘性会逐步下降，有可能也会消失。需要利用在线监测技术来实时监测电力变电设备，才能够有效解决类似问题。绝缘子易受外界因素的干扰，尤其是受天气骤变的温度、雨雪天气等，都可使绝缘子的电阻降低、甚至绝缘子产生裂痕，致使供电稳定性与可靠性下降。

正是如此，可利用绝缘子易受外界因素影响的这一特点，对绝缘子的安放位置加倍注意，才能对其实时监测。当前还曾未找到合适的安放位置，这对大多电力公司来讲压力非常大。现在对绝缘子的监测常用的两种方式是电量的测量和非电量的测量。电量的测量通常是由电压的布局测量和绝缘电阻的形式来进行的；非电量是通过红外线与激光多普勒振动的形式进行的。在实际操作当中，这两种方式的效果非常显著。

电能质量的监测：要想保证电能的质量，需要对电能质量进行在线监测，否则即使电力运输能正常运行，质量也得不到保障。首先，采用分层监测电能质量所出现的问题，获取相对应的数据，对其数据分析解决措施。

其次，要搜集电能质量的信息，保证数据的准确性，这样才能依照数据准确的对电力系统的运营状态进行详细的分析；最后，还要提供优越条件来保证电网的安全性，对其综合分析，强化系统监测。

变压器的监测：变压器的监测主要是通过变压器的油色谱、局部放电、铁芯多点接地进行的。变压器出现的局部放电都是由于设备长时间使用绝缘老化造成的，局部放电也能够使绝缘老化加快，是一种循环反应。主要利用对变压器中气体实施监测和分析，还有放电的数量和放电的形式，最后可得知变压器局部放电的原因。

高压设备温度变化的在线监测：红外热像仪设备。对高压设备的温度检测，可用到的设备是红外线热像仪，利用红外热线仪高灵敏度的特点，测量高压电器非常容易。拥有这个设备，要想对高压电器设备的异常情况进行诊断，那么异常原因就能够快速被诊断出来；导电连接可触动。

在现实生活中接触不良故障发生的几率比较高，根据实践经验能够得知引发接触不良故障的原因有很多。如，机械运转产生振动致使区域温度过高，致使电器元件的电阻加大，到最后会出现某些部位发生熔化，周边的绝缘材料被烧毁，出现电力设备损坏甚至报废。要对电气设进行实时监测，如有异常就会随时报警，减少以上情况发生，把损失减到最小。