輸變電設備在線實時監測與故障檢測診斷技術的應用

趙勇飛

（欒川龍宇鉬業有限公司，河南 洛陽 471000）

輸變電設備在線實時監測與故障檢測診斷技術的應用

趙勇飛

（欒川龍宇鉬業有限公司，河南 洛陽 471000）

隨著供電系統向著高電壓、高容量的趨勢發展，電力設備特別是輸變電設備運行狀態監控的重要性日益凸顯。目前，我國輸變電設備廣泛采用的計劃檢修體制存在著維修頻繁、維修資源配置不合理等問題。因此，如何合理安排輸變電設備維修，降低監測維修成本與風險，提高系統可靠性與壽命都是亟待解決的問題。本文介紹了輸變電設備在線實時監測與故障檢測診斷技術的基本情況，分析了以變壓器為核心的輸變電設備在線實時監測與故障檢測診斷技術以及運用。

輸變電設備；在線實時監測；故障檢測診斷

1 輸變電設備在線實時監測技術及其應用

我國電力行業在線實時監測技術的開發運用已有20余年，對提高輸變電設備的維修水平起到了積極作用。20世紀80年代以來，我國輸變電設備在線實時監測技術發展較快，很大一部分輸變電設備都加入了在線實時監測體系。在線實時監測系統采用的傳感器靈敏度較高，依托計算機信息平臺可提高狀態信息處理的穩定性與準確性。

1.1 在線實時監測技術

輸變電設備在線實時監測技術是采集分析其特征信號，監測其故障狀態及發展趨勢。傳統的輸變電設備采取定期停電檢修維護的維修體制，無法全面及時發現設備內部的實時故障與隱患。輸變電設備在線實時監測技術有許多，一是油中溶解性氣體分析技術，通過分析油中氣體的各種物化參數，并采用特征氣體法、比值法等達到故障判斷監測的目的；二是局部放電在線實時監測，根據設備局部放電水平變化情況，監測輸變電設備內部發生的變化與空洞、金屬粒子、氣泡等缺陷；三是振動分析法，通過監測輸變電設備振動信號，達到在線實時監測狀態的目的；四是紅外測溫技術，運用紅外傳感器接收并處理紅外信號，轉換成標準視頻信號提供決策信息；五是頻率響應分析法，根據繞組機械位移產生微小阻抗的變動，達到監測輸變電設備的目的；六是繞組溫度指示，根據繞組溫度指示，規定合理的報警與跳閘門限；七是鐵心多點接地監測，接地后使鐵心上的懸浮電位對地放電，監測鐵心引出線接地電流；八是容性設備在線實時監測技術，通過高精度傳感器，測出被監測設備末屏電流的幅度和相位以及與參考源的相位差，通過這兩個信號的幅度和相位差，可計算容性設備的泄漏電流，電容及介損。

1.2 在線實時監測技術應用分析

我國輸變電設備在線實時監測技術的應用即取得了一定成績，也存在一些問題。我國的輸變電設備在線實時監測技術經歷了從引入到自主研發的過程，目前技術水平與國外先進技術還有一定差距。存在的問題：一是在線實時監測管理體制還未完善，管理主體不明，管理職責不細，管理對象不清，造成技術與管理的結合還不十分緊密；二是監測系統自身穩定性不高影響在線實時監測效果，受元件技術性能、外界環境等因素所限，系統抗擾動能力不高，導致測定數據獲得穩定性不高，影響設備的連續穩定監測；三是人員素質不高，缺乏操作、管理技術水平，人為因素造成了影響系統運行的各類問題，如不能及時恢復將會產生相應影響。

2 輸變電設備故障檢測診斷技術及其應用

輸變電設備的維修觀念隨著現代維修理論的演變經歷了事后檢修和優化檢修。事后檢修，是在設備出現故障后采取的維修，維修故障的代價一般較大。在輸變電設備維修中，采取優化檢修方式是以設備實際工作狀態為依據，通過在線實時監測技術對故障的早期征兆進行判斷診斷其故障，確定最佳維修時機，是耗費最低、技術最先進的維修制度。

2.1 輸變電設備故障檢測診斷技術

故障檢測診斷技術的發展走了從測重故障分析診斷到研發應用故障檢測診斷專家系統的過程，專家系統無法完全實現自動診斷，只能提供一定的判斷依據。輸變電設備在線故障檢測診斷技術主要包括變壓器和開關兩個方面。在變壓器方面，應克服只考慮負荷、溫度、材料的現狀，在保證安全的前提下，準確評估變壓器壽命，獲取運行狀態與歷史信息。在開關方面，由于高壓斷路器兼具控制與保護作用，關系著設備安全運行和檢修工作量，其使用壽命至關重要，具體有根據觸頭與噴口電學特性進行估算等方法。

2.2 我國輸變電設備在線故障檢測診斷技術應用分析

電力行業的在線故障檢測診斷技術始于20世紀80年代的美國，90年代中期引入我國，2007年國家電網公司發布了《輸輸變電設備優化檢修導則》、《國家電網公司輸輸變電設備優化檢修試驗規程》等一系列標準和規定，明確了故障檢測診斷技術標準。規范合理的在線故障檢測診斷應具備完整的診斷流程，達到近期目標與長期目標的統一，必須跟進相應的管理體制、技術手段和評估體系。但是，我國目前故障檢測診斷技術的問題，一是理論研究還未深入，體系建設還不完善，技術和管理水平還無法完全滿足要求，人員風險分析能力還有待提高。

3 結語

在電力行業改革不斷深化的今天，輸變電設備的維修體制以計劃檢修為主的現狀還未徹底改變，但在線實時監測與故障檢測診斷技術的發展應用是其未來發展趨勢。電力行業應著眼現有監測手段與技術，加強輸變電設備的在線實時監測管理，全面記錄相應技術參數，及時發現診斷可能引發故障的因素，提高輸變電設備的使用壽命，降低建設和維修成本，從而提高其效費比。

[1]程子霞，吳西博，代旭光.SVC和TCSC聯合補償提高系統穩定性的仿真分析[J].實驗室研究與探索，2013，09.

[2]林燕.論變電站無功控制與電壓調整[J].現代企業教育2010，02.

TM 76

A

1671-0037（2014）03-73-1

趙勇飛（1985.05-），男，助理工程師，工學學士，研究方向：電氣安裝、變電運行。