電容型設備絕緣特性的在線監測技術

周振宇 孫世廣 李海峰

【摘要】 介紹了變電站電容型設備絕緣特性的在線監測方案，提出了分層分布式的在線監測系統架構及面向對象的單元設計方法。通過監測電容性設備介質損耗（tanδ）、等值電容量、泄漏電流來判斷容性設備的絕緣性能。

【關鍵詞】 在線監測系統 電容型設備 絕緣特性 變電站 故障診斷

引言？

變電站內電容型設備內部難免存在因制造不良、老化以及外力破壞造成的絕緣缺陷，在電網工頻電壓和過電壓作用下，其絕緣性能會產生劣變，進而影響設備和電網的安全運行。設備管理單位一般通過定期停電試驗檢測設備缺陷，但停電試驗存在周期長、工作量大、效率低等問題。隨著社會對供電可靠性要求的提高，定期停電試驗的做法已不能滿足要求。近年來，在線監測技術能夠實時監測容性設備的運行狀態，通過狀態檢修提高檢修工作的針對性和科學性，符合目前提高電網運行可靠性、避免突發故障的發展方向。

一、電容型設備在線監測的檢測原理

1.1 電容性設備介質損耗因數（tanδ）的在線監測

電介質的電氣強度通常隨其厚度增加而下降，因此電力電容器、電容型套管、電容型電流互感器、電容型電壓互感器常將較厚的絕緣分割為若干份較薄的絕緣，形成電容串聯結構。由于結構上的這一共同特點，上述設備統稱為電容型設備。

二、電容型設備絕緣在線監測系統簡介

2.1 在線監測系統實現的功能

系統借助數字信號處理技術、高效的通訊網絡以及嵌入式系統的應用實現了設備狀態信號的就地處理、數字量傳輸以及后臺系統的數據分析和故障診斷，實現以下功能：

（1）基于WEB方式設計的人機交互操作界面，一次系統主接線圖、分接線圖的動態實時顯示，直觀展示設備當前狀態；

（2）報警列表顯示和報警記錄，報警閥值設定，報警參數的動態實時顯示及聲光報警功能；

（3）數據綜合管理：數據分析、故障類型判斷、異常數據處理、容錯處理等；

（4）與局內MIS系統的通訊，實現數據共享；

2.2 在線監測系統結構

電容型設備絕緣在線監測系統通過現場總線、光纖、以太網構筑高效的通訊網絡，系統結構如圖3所示。

三、實際案例分析

根據上述電容型設備在線監測的基本原理，進行實驗室試驗以及現場實際測驗，測驗結果分別見表一、表二。

四、結語

變電站絕緣在線監測系統實現了一次設備狀態信息的實時監測，對于實時掌握設備健康狀態科學有效制定檢修策略具有重要意義。

依托高效的通訊網絡實現數據分析、故障診斷、數據遠傳、遠方監控、遠程維護等功能，以多種方式進行故障報警。系統已在國內多座變電站得到應用，運行情況良好，系統穩定可靠，取得了良好的經濟效益和社會效益。

參 考 文 獻

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