在線監測在智能互感器中的應用

劉大永 劉秀鳳

（1.保定天威新域科技發展有限公司；河北 保定 071056；2.保定天威互感器有限公司；河北 保定 071056）

國家電力系統正朝著可靠性、智能化方向發展。電力系統的供電可靠性關系到國計民生，如何有效地保障電力系統的安全、可靠運行一直是電力部門的一個重要課題，而高壓設備的安全運行是整個系統安全運行的基礎。高壓電氣設備在電網中運行時，如果其內部存在因制造不良、老化以及外力破壞造成的絕緣缺陷，會發生影響設備和電網安全運行的絕緣事故。因此，在設備投運后，傳統的做法是定期停電進行預防性試驗和檢修，以便及時檢測出設備內部的絕緣缺陷，防止發生絕緣事故。但是，隨著國民經濟的發展，社會對電力供應的可靠性要求越來越高，電力系統也逐漸發展壯大，傳統的定期停電進行預防性試驗的做法已不能滿足電網高可靠性的要求，需要向可靠性、智能化的方向發展，即意味著能在不停電的情況下，能隨時監測高壓設備的電氣特性勢在必行。

下面主要分析智能互感器。雖然互感器絕緣的劣化和缺陷的發展具有統計性，絕緣劣化發展速度有快有慢，但總有一定的潛伏和發展時間。在此期間會發出反映絕緣狀態變化的各種信息，而傳統的檢測方法是定期進行的，經常不能及時準確地發現故障，以至發生嚴重事故。為降低停電和維修費用、避免事故的發生，智能互感器不僅本身具有自動檢測電流、電壓和負荷等基本參數的功能，并且對運行中互感器絕緣狀況可進行連續的在線監測，隨時獲得能反映絕緣狀況變化的信息。在對信息進行分析處理后，對互感器的絕緣狀況作出診斷，并根據診斷的結論安排必要的維修，也即做到有的放矢地進行維修，包括三個步驟：在線檢測、分析診斷、預知性維修。

智能互感器的基本原理框圖如圖1所示。

圖1

對于油浸互感器來說，當互感器內部發生熱故障、放電性故障或者油、紙老化時，會產生多種氣體。這些氣體會溶解于油中，不同類型的氣體及其濃度可以反映不同類型的故障。所以對油中溶解氣體的監測和分析是油浸互感器絕緣診斷的重要內容。不同故障類型產生的氣體組分如表1所示。

表1

氣相色譜分析具有選擇性好、分離性能高、分離時間快、靈敏度高和適用范圍廣等優點。但常規的色譜分析是一套龐大、精密而復雜的檢測裝置。整個分析時間較長，需要熟練的試驗人員，對環境條件的要求較高，整套設備體積龐大，只適用于在實驗室內進行檢測。油樣從現場采集后運送到實驗室進行分析，這樣不僅耗時，而且采用、運輸、保存整個過程中還會引起氣體組成成分的變化，更不能做到實時監測。智能互感器按圖2中的流程圖能實現在線監測。

圖2

智能互感器是互感器發展的必然趨勢，具有以下優點：①提高互感器的利用率；②降低更換零部件與維修費用；③有目標地進行維修，可提高維修水平，是互感器運行安全、可靠；④可以系統地反饋質量信息，用以提高產品質量。