變電設備在線和帶電數據的狀態評估

張霖　楊超　鄢小虎　杜振波　盧文華

摘 要：國網電網公司根據我國的運維現狀提出了相關的輸變電設備狀態評價導則（包括變壓器、GIS、斷路器和輸電線路等），其基本思路也是針對設備狀態量的劣化情況進行打分，最后綜合評判設備狀態。本項目在國網公司的狀態評價方法基礎上對狀態量的選擇及評判進行了相應的研究，并增加了在線監測和帶電檢測等狀態量，對輸變電設備進行更加準確的狀態評價。

關鍵詞：變電設備；在線監測；狀態評估

1 在線監測

在線監測信息能及時地發現輸變電設備的缺陷故障，通過先進的狀態監測手段、可靠的預測評價方法來評估設備狀態，是進行狀態檢修的一個必然趨勢。變電設備在線監測狀態量有：油中氣體含量、局部放電、鐵芯接地電流、套管介質損耗因數、頂層油溫、繞組溫度、油中含水量、油位等信息。本項目分析在線監測量的值和增長速度，結合出廠交接試驗、同站同類設備的監測值和與監測量相關的信息，對變電設備進行預警，能準確及時地對設備狀態進行評估。

1.1 油中氣體含量

油色譜為目前最為可靠的在線監測設備，本項目按變壓器的類型和電壓等級進行預警。當油色譜中的總烴、乙炔和氫氣含量大于閾值（表1）時進行預警。

由于在線監測數據存在不準確性，本項目定義乙炔超標預警時，狀態評價算法扣12分；其他氣體超標預警時，狀態評價算法扣8分。油中溶解氣體的相對產氣率大于10%時進行報警，此時油色譜增長趨勢較快。乙炔預警時，狀態評價算法扣22分；其他氣體預警時，狀態評價算法扣12分。

1.2 局部放電

局部放電需要測量現場局放的背景值。當在線監測設備的值是背景值的3倍，則認為該周波中含有局放，進行報警。為了使監測預警結果更加準確，需要對局放在線監測的背景值定時進行人工的修正。

當局放在線監測值與上次監測值相差10%，進行預警。當正常狀態時A、B、C三相的局放值應該相差不大，若三相的測量值偏差較大時，則認為變壓器出現了異常。假設A、B、C三相的局放量分別為：Pa、Pb、Pc，則變壓器三相的最大相差量記為PD。若PD>50Pc時，則三相的局放值偏差較大，設備狀態異常，扣8分。

1.3 套管介損

當套管介損值與上次監測值相差10%時，預警扣6分；套管介損值與交接試驗的值相差30%時，預警扣10分。

1.4 鐵芯接地電流

當鐵芯接地電流大于100mA時，進行預警，扣6分；當接地電流的值與上次監測值相差8%時，進行預警，扣8分。

2 其他在線監測量

溫度與變壓器的負載電流有關，當頂層油溫異常時扣4分。本項目加入帶電檢測狀態量，對設備進行更加準確的狀態評估，如當紅外測溫的值超出閾值時，對變壓器扣6分。當沒有停電油色譜試驗數據時，取帶電油色譜數據對變電設備進行扣分。

3 結束語

本項目在國網公司的狀態評價方法基礎上對狀態量的選擇進行了相應的改進，能對輸變電設備狀態進行準確及時的評價。