高電壓設備在線監測技術在智能電網中的研究與實施

梁常梅

摘 要：高電壓設備在線監測技術是電力系統的重要環節之一，其主要的數據來源于整個電網系統。隨著國民經濟的不斷發展，隨著各行各業對電能需求量的不斷上升，電力工作人員面臨的工作壓力也日益增加。傳統的人工高電壓設備檢測已經不適用于當代電力行業發展的步伐。在信息技術高速發展的基礎上，在線監測已經成為了主流發展的方向。該文主要從高電壓設備的具體檢測要求入手，淺談智能電網建設中高電壓設備在線監測技術的應用。

關鍵詞：智能電網 在線監測 高電壓設備

中圖分類號：TP393.08 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）12（b）-0003-02

在電力部門的經濟工作中，高電壓設備檢測是最重要的組成部分之一，是保證高電壓設備可靠、準確運行的關鍵，還可以作為管理決策、經營指導和發展生產的動力。在國家實行廠網分開和電力體制改革之后，電力企業對高電壓設備技術管理的要求也日益提高。但是由于我國智能電網建設的起步較晚，技術手段還不完善。因此，在高電壓設備的智能電網管理中依然有很多問題存在。改善現有的工作方式，積極探索新的技術管理手段勢在必行。

1 智能電網的特征

智能電網是一個龐大的、具有高科技含量的電力體系，其中包含了多個輸電體系和配電體系，其能夠迅速對電力市場的總體需求與公司的需求作出反應。此外，智能電網的組織結構非常智能，傳輸信息的速度非常快，便于更好地服務于用戶[1]。從長遠角度來看，構建智能電網也是電網建設中投資最少的方式，值得推廣使用。其具有環保特性，該特點與現階段我國生態經濟的要求相符合，同時也要求電網資源可以再次進行加工利用，使工業生產對生態環境的污染得到了有效的降低。同時其還具有交互性，在智能電網構建之后，在向用戶供給能源的過程當中，需要建立一個良好的市場溝通體制，及時、準確地掌握客戶的需求，優化自身的服務品質。

2 在線監測技術在智能電網中的研究與應用

智能電網相比于傳統電網，對電網全景信息的重視程度更高，獲取能力也更強。利用在線監測技術，能提升高壓設備實施狀態數據的精確性，從而便于工作人員對設備的運行狀態進行準確評估，還可以優化系統的運行方式，增強系統的穩定性、安全性。

整個高電壓設備綜合誤差中，應首先針對設備指數誤差進行考核，然后才是測量二次回路壓降的參數、傳感器誤差等。在現場運行時，設備的誤差是不斷變化的[2]。在校驗電壓誤差時候，由于現場負荷狀況的變化是動態的，功率因數也不是一成不變，特別是暫態過程對誤差的影響比較嚴重。循環監測一組電能表的誤差，不僅可以知道在不同工作狀態下電壓誤差的變化是否滿足監測標準的要求，還可以了解在負荷變化中該電壓設備誤差的變化狀況。

傳感器是高電壓設備的感知元件，其可以將設備的狀態信息轉化為可測量信息。現階段我國的高壓設備制造商對設備的檢測重視程度很低，通常都是由監測技術供應商來為設備安裝檢測功能。其可能將部分傳感器改裝成高壓設備，會極大降低設備的安全性。對于外置傳感器，其可能會對設備的絕緣性產生影響。所以在高壓設備的設計之初，就應該將監測技術納入設計要求。應該留有專門的位置安置外置傳感器，這樣可以在不影響美觀性的前提下提升設備的整體性，也可提升高壓設備的安全質量，增強設備的自檢測能力。

3 在線監測技術在智能電網中的具體應用

3.1 地理信息系統在線監測

在智能電網的高電壓設備在線監測中，地理信息系統的的檢測范圍主要涉及氣壓、局部放電等指標。其可以對采集的數據進行顯示、輸出、分析、處理和更新，為決策提供了科學性，并可以對地形進行一個三維立體模型的構建，建立電力線路走向的地圖查詢和三維漫游的系統。因為內部缺陷，局部放電可能會產生電磁輻射、超聲波、電脈沖等，因此具體的在線監測方法包括超高頻檢測法、超聲波檢測法、電脈沖檢測法[3]。通過GIS能夠精準、快速地獲得其定位信息，對這些信息進行綜合利用可以對影響區域進行有效的規避，從而設計出一個符合實際情況的電力線路，減少了拆遷的情況，線路長度也有效縮短，有利于增強高電壓設備的穩定性。

3.2 避雷器在線監測

工頻電壓的沖擊是影響高電壓設備避雷器的重要因素，由于長期使用會極大地降低閥片的使用壽命，從而影響避雷器的正常使用。高電壓設備的處理方式主要有不接地、高阻接地、低阻接地、直接接地。可以通過檢測電容電流和發生故障時電壓的實際變化，來彌補電容電流檢測對于閥值設定精度要求高的缺陷，還可以防止其他暫態信號誤導[4]。目前針對避雷器的監測主要涉及兩方面，一方面是動作次數指標監測，如果計數器的電流較少，則說明避雷器處于正常工作狀態。而雷雨天氣時，計數器的電壓會出現劇烈波動，此時計數器就會發生動作記錄放電次數。另一種則是泄漏電流監測。其主要是檢測避雷器阻性電流和全電流。當閥片出現故障時，阻性電流的比重會有明顯增長，以此可以作為避雷器運行狀態的判斷依據。

3.3 電容型設備在線監測

現代智能電網高電壓設備主要包括電流、電壓互感器等設備。電容型設備的絕緣性能對電網的穩定性、安全性會產生直接的影響，因此加強電容型設備的絕緣性監測勢在必行。電容量檢測時電容型設備監測工作的重點是通過對電容型設備接線端鈕上端電壓的采集計算出相應參數，可以將電壓信號分路送到壓降測試單元，再和二次端電壓進行直接比較。整個計算過程單位均為向量，保證同步進行角差與幅值的測量。相比于其他技術，這種監測技術具有良好的穩定性、合理性、可操作性。

3.4 變壓器設備在線監測

變壓器設備檢測主要包括兩方面，分別是對局部放電現象的實時監控與對變壓器油內溶解氣體數量及類型的監測。變壓器設備的強磁及其他電動、電力控制類負荷所產生的高頻電波可能會干擾脈沖傳輸線路，出現信號異變，特別是脈沖在常數過高的時候，抗干擾能力更差。因此監測系統在脈沖輸入端子處要進行脈沖整形，避免出現信號畸變影響測量工作順利進行。另外，在安裝前還應將信號傳輸、屏蔽電纜的方式納入考慮范圍，盡量降低現場不利因素帶來的負面影響。溶解氣體技術目前廣泛應用于變壓器設備監測，其具有高效、廉價、快捷等優勢，可以有效彌補傳統監測周期長的缺點，可以在短時間內實現對高電壓設備運行狀態的在線監測。

4 結語

隨著政府對科學技術水平的重視程度越來越高，我國的智能電網取得了很大的發展，在高電壓設備的在線監測工作中，出現了很多新型監測技術，形成了變電站全方位、多層次監控的智能化變電站狀態監測系統。利用在線監測數據，工作人員可以準確判斷出設備的使用壽命。增強高電壓設備在線監測技術，可以優化設備的檢修模式，提升電網運行的可靠性水平。

參考文獻

[1] 拉貴，扎西曲達，尼瑪石達，等.高電壓設備在線監測技術在智能電網中的研究與實施[J].四川電力技術，2012（3）：78-81.

[2] 黃海波，何智強，萬勛，等.高電壓設備在線監測技術在智能變電站的應用[J].湖南電力，2013（S1）：52-54.

[3] 丁祥.高壓設備在線監測技術在智能電網中的應用[J]. 民營科技，2014（10）：69.

[4] 孫強.智能電網中高電壓設備在線監測技術的實施[J]. 科技風，2015（22）：106.