電氣設備在線監測與狀態檢修

王琤琪

（國網北京市電力公司海淀供電公司，北京100086）

電氣設備在線監測與狀態檢修

王琤琪

（國網北京市電力公司海淀供電公司，北京100086）

在線監測和狀態檢修是保證電氣設備正常工作的重要技術，能夠對電氣設備的運行狀態進行全面監控，并且準確發現故障并予以及時解決。論文對電氣設備在線監測與狀態檢修的發展進行了簡單概括，并探討2項技術的相關理論和方法。

電氣設備；在線監測；狀態檢修；電力系統

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.10.020

1 引言

隨著經濟的快速發展，我國的電力事業取得了很大進步，電網規模不斷擴大，電力系統逐步完善。電力系統涉及的電氣設備數量較多、種類豐富，只有所有電氣設備處于高效、穩定的工作狀態，電力系統才能安全、可靠地運行，因此，加強電氣設備的維護和檢修具有十分重要的現實意義。在科學技術的推動下，在線監測和狀態檢修技術不斷完善和發展，可以實現對電氣設備工作狀態的實時監控，為電力系統的調整和維護提供可靠依據，保障供電質量。

2 電氣設備在線監測和狀態檢修技術的發展

2.1 電氣設備在線監測和狀態檢修技術發展的必要性

目前，電力行業改變傳統的供銷體系，逐步向電力市場化運營模式發展，對電氣設備的關注內容也從單一的安全性逐漸向經濟性、安全性、實用性、科技性等綜合性能轉變。在線監測和狀態檢修技術不僅能保障電氣設備的安全性，還可以在一定程度上提高電氣設備的經濟性、實用性、科技性。隨著電力改革的深入和發展，在線監測和狀態檢修技術的應用價值不斷提高，通過對電氣設備運行狀態的實時監測和控制，保障電氣設備的工作效率，進而提高了電力系統運行的經濟效益，因此，在線監測和狀態檢修技術的應用和研究是電力改革的必然要求，符合時代發展需要。

3.2 電氣設備在線監測和狀態檢修技術發展的可行性

隨著科技的不斷進步，新型設備的運營和新技術在電氣設備中的應用為在線監測和狀態檢修提供了技術支持和物質保障。傳感技術、數字信號處理技術、微電子技術以及計算機技術的發展，使在線監測和狀態檢修技術不斷完善，推動了電氣設備的發展，例如，紅外線成像技術在電力系統中實現了應用，大型變壓器油色分析系統的研發成功[3]。同時，配電網絡的自動化、智能化發展為電力系統進行大規模的在線監測和狀態檢修提供了保障，可以通過通信技術和信息處理技術實現對電氣設備的綜合自動化管理。總之，從理論和實踐分析，電氣設備在線監測和狀態檢修技術均具有可行性。

3 電氣設備的在線監測分析

3.1 變壓器的在線監測

變壓器是電力系統中的重要變電設備，對其進行在線監測主要包括以下幾點：（1）絕緣性能的在線監測。絕緣性能是變壓器正常工作的重要保障，而絕緣體的老化較為緩慢，需要從泄露電流量、介質消耗量、運行電壓、等值電容等方面加強在線監測，根據相關電氣參數建立絕緣性能分析模型，對變壓器的老化程度和使用壽命進行估算；（2）油中氣體的在線監測。在電、光、熱等刺激作用下，變壓器內部的油會發生化學反應，從中裂解出氫氣、甲烷、一氧化碳等氣體，可以利用氣相色譜原理對油氣的成分和濃度進行在線監測，從而根據氣體環境的變化情況，判斷變壓器是否出現過熱性故障或放電性故障[1]；（3）局部放電的在線監測。局部放電在線監測技術包括光學監測、聲學監測、化學監測等，以聲學監測技術為例，主要是通過傳感器感知局部放電生成的暫態聲音，從而準確定位局部放電具體位置。

3.2 高壓斷路器的在線監測

高壓斷路器是電力系統進行控制操作的開關設備，可以有效保障整個電路的安全性能，對電力系統的穩定運行發揮著重要的作用，因此，加強高壓斷路器的在線監測是電力系統控制運營的關鍵措施。（1）加強高壓斷路器的機械性能在線監測。高壓開關故障的一個重要原因就是斷路器的機械性能故障，通過在線監測技術，對各級斷路器的震動波形峰值大小和時間差進行分析，如果波動較大，則說明斷路器出現了故障。（2）加強高壓斷路器觸頭電壽命的在線監測。斷路器在控制電流開斷的過程中會造成觸頭的電磨損，根據不同開斷電流狀態和斷電次數，建立相應的等效磨損曲線，從而對每臺斷路器開關觸頭的磨損情況進行總結和分析，并根據觸頭累計磨損量對其電壽命進行準確判斷[2]。

3.3 避雷針的在線監測

避雷針是電力系統中的保護設備，在工作過程中經常出現進水受潮或設備老化問題，因此，需要針對避雷針的封閉環境和閥片的損害情況進行全電流、阻性電流、功率耗損等方面的在線監測，為避雷針的狀態檢修提供可靠依據。全電流在線監測的理論依據是物理電學方面的理論和方法，在避雷針的地位和地之間串聯相關監測裝置，通過對串聯電流變化情況的分析，來判斷避雷針的工作狀態是否正常。阻性電流能夠敏感地反映出避雷針閥片的老化和受潮問題，阻性電流在線監測主要針對避雷針運行的工作電件裝置進行電阻測試，從而分析避雷針的老化程度。

4 電氣設備的狀態檢修分析

4.1 狀態檢修的管理模式

狀態檢修技術是在故障診斷技術的基礎上發展而來的，并在電氣設備檢修中得到實踐和應用，為電力企業創造了良好的經濟效益。狀態檢修的管理要從全局出發，不能局限于在線監測，還要優化組合各種監測方法，從而有效地減少檢修成本，保障設備的正常工作。目前，國內外狀態檢修技術取得了突破性的研究與應用，發展十分迅速，在狀態檢修策略制定的過程中，需要將定期監測和故障維修等技術與在線監測技術進行有效結合，從而制定出最佳方案。

4.2 狀態檢修的基本理論

現階段，狀態檢修技術在電氣設備中的應用十分廣泛，論文以變壓器為例，對狀態檢修的基本理論進行說明。在變壓器的運行過程中，影響其工作狀態的主要因素包括溫度、負荷、絕緣材料等，此外，過電壓次數、短路次數、設計缺陷等也會增加狀態檢修工作的難度，如果檢修現場的運輸條件不佳，還會延誤檢修時間。變壓器狀態檢修需要對其使用壽命進行估算，并且在綜合分析變壓器的運行狀態、歷史信息的基礎上，進行科學、合理的評價。此外，高壓斷路器對于電力系統的安全運行十分重要，需要加強狀態檢修，由于開關動作較為分散，開關電流的大小與電磨損量的線性關系不明顯，在累積壽命時就需要進行加權處理。電力設備在工作中不能長時間停役檢修，因此，必須加強日常的監測和診斷，從而及時發現問題并予以有效處理。

4.3 狀態檢修的系統支持

常用的狀態檢修技術有定期檢修、在線檢修、巡視檢修等，在實際的工作中，3種狀態檢修方式相輔相成。定期檢修是狀態檢修的基本方式，能及時發現并解決電氣設備運行中的安全問題。隨著設備投入使用的時間增加，僅僅依靠定期檢修很難診斷電氣設備內部的輕微隱患，這就需要結合在線檢修技術，進行實時監測，從而對電氣設備進行全面檢修。巡視檢修主要針對設備的外觀進行檢查，可以及時發現電力設備異常的狀態，然后再進行深入的檢測和維修。

5 結語

總而言之，當電氣設備發生故障時，整個電力系統的運行狀態都會受到影響，因此，需要加強電氣設備的在線監測和狀態檢修，應用先進的技術理論和方法，不斷提高電氣設備的維護和檢修水平，保證電氣設備處于高效、穩定的工作狀態，進而促進電力系統的完善和發展。

【1】高全.電氣設備在線監測與狀態檢修技術研究[D].保定：華北電力大學，2013.

【2】劉富榮.電氣設備在線監測與狀態檢修技術[J].河南科技，2014(24): 26-27.

【3】周鐵.試析電氣設備的在線監測和狀態檢修技術[J].中國高新技術企業，2015(26):123-125.

On-line Monitoring and Condition-based Maintenance of Electrical Equipment

WANG Cheng-qi
(HaidianPowerSupplyCompanyofStateGridBeijingElectricPowerCompany,Beijing 100086,China)

On-line monitoring and condition-based maintenance are important technologies to guarantee the normal work of electrical equipment,whichcancomprehensivelymonitortheoperatingstateofelectricequipment,detectthe malfunctionaccuratelyandsolveit timely. This paper summarizes the development of on-line monitoring and condition-based maintenance of electrical equipment,and discusses the relatedtheoryandmethodofthetwotechnologies.

electricalequipment;on-linemonitoring;condition-basedmaintenance;powersystem

TM755；TM732

A

1007-9467（2016）10-0044-02

2016-08-24

王琤琪（1972～），男，北京人，工程師，從事電力供應及用電營銷研究。