淺談變電站在線監(jiān)測的新技術應用

摘 要：隨著科學技術的進步，變電站的在線監(jiān)測技術也取得了相應的發(fā)展，為了能夠更好地對這些技術進行使用，我們就需要對這些技術的應用進行很好的了解。只有這樣才能使這些技術能夠在我國普及，從而促進我國電力事業(yè)的發(fā)展。本文通過對變電站在線監(jiān)測新技術的應用的介紹，以期能夠?qū)ξ覈碾娏π袠I(yè)的人員能夠給予一定的啟示。

關鍵詞：變電站；在線監(jiān)測；技術應用；介紹

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A

在線監(jiān)測技術的發(fā)展是建立在離線檢測技術之上的，以往的離線檢測技術往往都需要進行停電，而這將給地方的生產(chǎn)生活帶來很大的影響。在線監(jiān)測技術就是在這樣的背景下才產(chǎn)生的，無人值守變電站的普及，自動化技術在變電站的管理中逐漸應用，在線監(jiān)測技術就顯得勢在必行。

1變電器（電抗器）局放在線監(jiān)測

電力變壓器是輸變電工程中的樞紐性設備，其運行狀態(tài)直接關系著電力系統(tǒng)的可靠性水平，一旦發(fā)生故障，必將引起局部甚至大面積停電，造成巨大的經(jīng)濟、社會損失。絕緣故障是電力變壓器的主要故障之一，發(fā)生絕緣故障的主要原因是絕緣薄弱處的局部放電。局部放電的發(fā)展會引起的絕緣老化和絕緣失效，并最終導致絕緣擊穿。當變壓器內(nèi)部局部放電發(fā)生時，局部放電脈沖的上升沿很陡，脈沖寬度多為納秒級，能激勵起特高頻電磁信號。UHF信號根據(jù)變壓器結(jié)構反復進行傳播、反射、折射，傳輸?shù)饺耍苁挚讉鞲衅鳌⒂烷y傳感器并被接收。通過安裝在現(xiàn)場的OCU單元（濾波、采集、檢波、光電轉(zhuǎn)換）對信號進行濾波、放大和采集，來監(jiān)測變壓器內(nèi)局部放電的強度、頻度和發(fā)生相位等信號，并通過信號分析和處理軟件，分析故障的性質(zhì)、大小、發(fā)生位置，同時信號經(jīng)過光纖分配器選擇性地通過光纜傳送至主控室中的中心處理單元，由中心處理單元的系統(tǒng)軟件對故障的性質(zhì)、大小、發(fā)生位置進行診斷處理并預報警，以達到評估變壓器內(nèi)部絕緣狀態(tài)的目的。

2斷路器在線監(jiān)測

斷路器在日常的電力系統(tǒng)工作中主要的作用就是開斷電流、切除短路故障等，其工作的條件十分的惡劣，而以往的離線檢測往往只能對器室、機構等完好性進行一些比較簡單的檢查，這樣往往達不到很好的檢測效果。而在線監(jiān)測的主要內(nèi)容包括了對絕緣氣體、電流波形、觸頭、儲能電機電流等方面的檢測。獲取斷路器開斷電流的主要方式就是在電流互感器的二次電纜上加套穿心式電流互感器，通過這樣的方式就能夠很好的獲取斷路器開斷電流；測量觸頭行程的主要辦法就是在觸頭連桿上安裝位移傳感器；獲取電機儲能電流的主要方式是在電機儲能回路上安裝穿心式互感器。通過對這些內(nèi)容的有效檢測，能夠檢測到斷路器的運行狀態(tài)，從而預判故障防患于未然。

3容性設備在線監(jiān)測

在電力系統(tǒng)中，日常比較常見的設備主要有電力變壓器套管、電流互感器、電壓互感器、耦合電容器等，這些設備在長期的使用過程中，其絕緣性能會下降。通過監(jiān)測容性設備主絕緣的末屏電流信號，經(jīng)高精度有源零磁通傳感器（CT）變換為Ux電壓信號，與被測容性設備相近母線PT的二次電壓信號經(jīng)高精度有源零磁通傳感器（CT）等變換為Un電壓信號，在監(jiān)控器（主機）控制下，對兩模擬電壓信號及220V AC工作電源Us進行同步采樣及傅立葉變換處理，得到信號Ux 、Un相對于Us的基波向量的相位夾角及末屏電流的幅值，通過監(jiān)控器（主機）讀取并計算出電容型設備末屏電流Ix相對于母線電壓Un的相位差及Ix幅值，從而獲得被測容性設備主絕緣介質(zhì)損耗tanδ和電容量Cx等參數(shù)。依此判斷并預警設備故障。

4避雷器在線監(jiān)測

避雷器在線監(jiān)測單元安裝在變電站端的避雷器下方，可實現(xiàn)對避雷器的全電流、阻性電流、容性電流和雷擊次數(shù)實時在線監(jiān)測。系統(tǒng)產(chǎn)品在測量方式、測量原理和系統(tǒng)結(jié)構上，相對于傳統(tǒng)的監(jiān)測技術作了重大的改進，采用先進的分層分布式系統(tǒng)結(jié)構，應用總線控制技術和模塊化設計原理，使系統(tǒng)的抗干擾性能、測量的準確性和穩(wěn)定性都得到了很大的提高，滿足了工業(yè)現(xiàn)場實用要求，并采用獨有的專家診斷系統(tǒng)對采集的數(shù)據(jù)進行科學分析診斷，便于及時方便地了解并掌握變電設備的健康狀態(tài)。系統(tǒng)中高精度的有源零磁通傳感器將泄露電流經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，再經(jīng)過微處理器進行DFT運算及處理，通過485接口將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到上位機監(jiān)測單元，上位機對接收到的數(shù)據(jù)進行計算、顯示和存儲，給出測試結(jié)果和變化趨勢曲線，并可將監(jiān)測數(shù)據(jù)及報警信號實時上傳至上級監(jiān)控中心。高頻傳感器將捕獲雷擊信息并將捕獲到的信息及時通過數(shù)據(jù)總線上傳到上位機進行保存。

5智能設備的在線監(jiān)測

隨著科學技術的發(fā)展，近些年，變電站中的智能設備的數(shù)量越來越多，智能化水平也越來越高，為了能夠使智能設備能夠充分發(fā)揮其功能，就需要我們對其進行及時有效的檢測。當前我們所熟知的智能設備主要有變電站二次設備以及智能終端，這些設備非常復雜，并且品種繁多，現(xiàn)在的在線監(jiān)測手段還不是很成熟。所以在對智能設備的在線監(jiān)測預期就是能對其裝置報警、壓板投入、空開投入、網(wǎng)絡流量等相關方面進行監(jiān)測，只有這樣才能取得理想的效果。

結(jié)語

隨著社會經(jīng)濟的經(jīng)濟，科學技術的不斷發(fā)展，以往那種離線的檢測方式已經(jīng)不能適應現(xiàn)在變電站的發(fā)展。現(xiàn)在變電站的自動化、智能化水平很高，如果相應的檢測手段還是過去那種低效率、高人工投入的方式的話，對于我國的電力系統(tǒng)的發(fā)展將會產(chǎn)生很大的制約作用，為了更好地促進我國變電站的綜合發(fā)展，就需要應用在線監(jiān)測的新技術。只有對變壓器局放在線監(jiān)測、斷路器在線監(jiān)測、SF6在線監(jiān)測、容性設備在線監(jiān)測、避雷器在線監(jiān)測、智能設備在線監(jiān)測等新技術進行科學合理的應用，才能促進我國電力系統(tǒng)自動化、智能化管理水平的提高，才能使電力在我國的社會經(jīng)濟發(fā)展中發(fā)揮更大的作用。

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