電力一次設備的在線監測與狀態檢修技術

楊 靚

（國網陜西省電力公司商洛供電公司，陜西 商洛 726000）

0 引 言

近年來，隨著中國電力企業體制的不斷改革，電力企業為更好地滿足人們的用電需求，需要不斷加強對電力設備的監測和檢修力度。隨著科學技術的進步，電力企業對傳統電力系統各個方面的要求越來越嚴格，在電力檢測、檢修等方面進行了大力改進。目前，電力一次設備的在線監測和狀態檢修技術很難滿足現狀，存在著很大缺陷。所以電力企業應不斷加大對電力一次設備在線監測和狀態檢修的關注力度，有效促進我國電力工程事業的發展。因此，本文對電力一次設備在線監測和現狀檢修技術展開了詳細研究。

1 電力一次設備在線監測

圖1為電力一次設備在線監測系統的構成圖。

圖1 在線監測系統的構成

1.1 一次設備在線監測概況

隨著現代科學技術的發展，計算機技術已經在多個領域得到了廣泛應用。當今的電力系統中，精準巧妙地使用計算機進行在線檢測和設備研究已成為必要的方式。在線檢測電源主設備通過接收傳感器實時監測設備的狀態信息，實時收集數據并進行整理，利用數據來判斷電源設備的運行狀態，并管理數據庫以執行各種任務。將狀態信息進行收集和管理，最后總結和分析電力設備的實時狀態，以達到檢測的目的[1]。

隨著時代的進步，電力設備出現了不同形式的缺陷，電力設備的檢測也從定期檢測變為實時在線檢測。通過對現有電氣設備的智能化改造，使電氣設備可以成功地集成到在線監測系統中。電氣設備在線檢測的成功實施，對電氣設備的正常運行有著巨大的促進作用。一方面，現代社會的管理方式和管理模式確實對電力系統提出了更多的智能化要求；另一方面，可以最大程度地解放勞動力。

1.2 一次設備在線監測的特點

在線監測指的是在主功率器件正常工作期間對主功率器件運行狀態的監測和檢測。這種檢測是一種智能在線檢測，能夠及時發現一次設備運行過程中出現的問題，以便及時進行檢修。不僅可以降低對整個電力系統的影響，還可以增加一次電力設備的使用時間。自動化在線監控技術的應用，大大提高了設備檢修工作的效率，同時提升了電力企業的經濟效益。

1.3 智能電網中一次設備在線監測的意義

智能電網能夠進行自我控制修復的先決條件是電力一次設備的在線監測功能。智能電網的自愈控制通常指的是在電力系統出現問題后恢復部分問題的功能。對于智能電網中的問題，也可以通過在線檢測進行首次檢測和處理，大大提升了整個電網系統的性能，同時具有較高的穩定性[2]。

1.4 電力設備在線監測的主要技術解決措施

1.4.1 傳感器技術的在線監測分析

電力設備在線監測的主要解決措施在于傳感器技術的在線監測，可以實時獲取精確可靠的動力設備數據作為參照指數。通過不斷改進和發展傳感器技術，以更好地滿足在線監測電源的要求。例如，溫度傳達感應機器和潮度傳達感應機器可以隨時獲得電氣設施的狀態，并將其生成對應的數碼訊息。

1.4.2 紅外線熱感呈像技術的電施設備

紅外線熱感呈像技術是一種重要的傳感器技術，通過接收并處理紅外輻射，生成與之對應的溫度值和熱場分布圖像。紅外線熱感呈像技術符合市場發展規律，具有很好的發展前景。該技術可用于兩方面的重要檢測，即測溫與絕緣。紅外線熱感呈像技術具有明顯的優勢。第一，因為紅外線檢測可以自己啟動，所以不可攻破性指數高，較穩定。第二，敏感性指數大，能夠提高監測設備溫度檢測的準確性和有效性，最大溫差為3°，最小溫差為0.01°。所以，即使很小的溫度變化也可以被檢測出來，然后借助電子數碼設備進行大數據計算得出檢測結果。如今紅外線熱感呈像技術已經十分成熟，十分有利于圖像系統處理和大數據計算[3]。

2 一次設備狀態檢修技術

2.1 一次設備狀態檢修的概述

一次設備狀態檢修技術可以收集一次設備的運行狀態信息，防止電力系統發生故障。狀況檢修所需的信息不單單是設備運行期間的情況信息，還包括歷史維護信息。要對這些信息進行剖析和梳理，制定出一些具有針對性的檢驗規則。檢測方法主要有三類，分別是按時檢測、跟蹤檢查和離線監測。不同狀態下的檢測方法是不同的，不能一概而論，要對癥下藥，才可以得到期望的效果。

2.2 一次設備狀態檢修關鍵點

一次設備狀態檢修關鍵點若出現問題，很容易引發變電站的設備出現問題，對整個電力體系帶了安全隱患，影響電力工人的安全和用戶的用電需求。因此，要時刻關注一次設備狀態檢修關鍵點，采取正確的檢修手段，如對變壓器狀態檢修。一般，針對三個方面進行檢修。第一，聲音的檢修。正常運轉的變壓器聲音是清晰的，而且是有節奏的。如果它發生故障，發出的聲音則是混亂，有經驗的電力工人將能快速辨別出來。如果設備處于超負荷運轉，或者變壓器的設備本身出現問題，或者出現短路或者接地現象，就會發出異樣聲音，此時可以辨別變壓器出現故障了。第二，絕緣狀態的檢修。變壓器發生潮濕或者老化時，對絕緣監測做一些實驗，就能檢測出故障。第三，引線故障的檢修。當引線燒斷或者接線口較松時，就會導致線路接觸出現問題而誘使引線部分出現故障。此外，引線的焊接也會對其產生影響。

2.3 一次設備狀態檢修具體事例

2.3.1 變電一次設備避雷器的故障預測及檢修對策

當電力系統內部出現高壓問題時，避雷器起到了良好的保護作用。使用過程中，避雷器通常存在以下幾方面問題。第一，避雷器會在雨天因受潮而出現局部放電問題，這是因為避雷器內部的電位分布發生改變而導致的，影響避雷器的實際保護效果。第二，避雷器在出現老化現象和受潮現象時，往往會導致爆炸、熱擊穿等問題。第三，避雷器絕緣性能下降會在很大程度上加重避雷器電流的泄露情況，導致避雷器絕緣擊穿。第四，避雷器在基座等位置的設計不夠合理，很大程度上加快了避雷器被大氣腐蝕的速度，導致避雷器出現開裂等問題。

為了有效保證避雷器能夠在電力系統出現高壓問題時充分發揮應有的保護作用，應采取合理措施保證避雷器一直處于良好的狀態。第一，通過在線監測的實時檢測避雷器的實際運行情況。第二，通過交流泄露電流測量檢測避雷器的運行狀態是否正常。第三，通過絕緣電阻測試實現對避雷器內部受潮狀況的詳細了解。第四，采用專業的巡視方法，安排專門的工作人員對避雷器的運行狀況進行定期檢查，及時發現并采取合理措施解決問題[4]。

2.3.2 變電運維中電壓穩定性的檢測

紅外測溫技術在我國供電系統中可用于檢測變電站運行和維護系統的電壓穩定性。例如，當供電系統處于220 V正常電壓時，紅外溫度測量的頻譜具有線性和變化的特性。當電壓不穩定時，紅外溫度測量的頻譜呈現間歇性波動。因此，利用紅外測溫技術可以實現變電站供電變壓器運行的電壓精度檢測[5]。

2.3.3 斷路器檢測

在維護主要設備狀態期間，斷路器是重要的維護組成部分。對于斷路器檢修，斷路器出現異常響動或者高溫導致爆炸等現象就屬于斷路器故障。當直流電壓不正常，接口處松動，電池出現故障時，斷路器會出現拒動現象。如果電壓太高或太低，也會引起其拒動現象。如果開關和合閘的地方出現問題，或者操作動機出現錯誤，斷路器也有可能出現拒動現象。因此，對斷路器的檢修應該從以上幾方面嚴格把關。

2.4 改善電力一次設備的狀態檢修技術現狀的措施

2.4.1 體制創新

電力一次設備狀態檢修是一種新型的電力設備檢修方式。它與先進的科學技術相結合，對電力設備進行檢修。這種檢修方式不僅需要技術的支撐，而且需要科學的管理。所以，電力企業在對設備進行研發和利用的過程中，要不斷改進和創新技術，同時改革管理制度。

2.4.2 做好設備的檢修工作

電力一次設備中的許多零部件可以進行替換，以提升電力設備的性能。對設備中經常出現故障的地方進行有效的實時監控，及時發現設備的安全隱患，并采取措施進行排除，有效保證電網的安全性和穩定性。即使電力設備在運轉過程中沒有出現異常情況，也要對它進行狀態檢測，并做好清理工作[5]。

2.4.3 對設備進行設計生產過程管理

在對電力設備進行設計的過程中，不僅要考慮電力設備的功能和性能，也要考慮其使用年限。所以，在對電力設備設計過程中，一定要從多方面進行考慮，否則電力設備投入使用后，會產生較大的維修費用，即使通過監測與檢測檢查出異常，也無法改變其功能。因此，需要在前期設計工作中從根源處避免這些問題的出現[6]。

3 電力設施的協作模式

3.1 電力設備的前期協作

設備的設計階段十分關鍵，必須要對其加以重視，以延長設備的壽命，加強性能，減少維修的頻率。要做好前期準備工作，就要注意各部門按照設備統一管理的要求進行操作。設備管理部門要在初期就參與設備選型、制造、安裝、調試等工作。

3.2 電力設備的維護協作

設施使用階段是設施發展周期的主要階段，也是設施創造更大價值的階段。要延長設施的壽命，使其更好地維持在高效工作狀態，就要著重完成設施使用階段的維護工作。

3.3 電力設備的檢修規程

設備維護規程通常可以分為四個層次。第一，重建維護是指當設備處于危險狀況時，對老化設備進行徹底檢修，更換新舊部件并恢復其性能。第二，檢查是指在可疑情況下維修有問題的設備，并提高設備的穩定性。第三，漏洞維護是指設備出現故障時，經常發生問題的部位進行大修，以消除隱患。第四，維護檢查設備沒有異常時，對其進行清潔、加強等基本工作[7]。

4 結 論

積極引進先進的電力設備檢測技術并加強推廣應用，可以使工作人員及時發現設備存在的安全隱患，防止事故發生。隨著我國電力事業的不斷發展，電力設備的在線監測與狀態監測技術的作用越發突出，因此我國電力企業要不斷加大投入，不斷提高在線監測和狀態檢修技術。