變電檢修中在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

張 磊

（國(guó)網(wǎng)四川省電力公司眉山供電公司，四川 眉山 620000）

1 在變電檢修工程中應(yīng)用在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的價(jià)值體現(xiàn)

線監(jiān)測(cè)技術(shù)又可以稱(chēng)為創(chuàng)新型監(jiān)測(cè)手段，其工作原理是通過(guò)相應(yīng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確提取和分析找出故障產(chǎn)生的原因，進(jìn)而為后期的維修提供重要的依據(jù)。通常情況下，設(shè)備由于自身故障都會(huì)造成無(wú)法挽回的經(jīng)濟(jì)損失，而在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的問(wèn)世則高效地解決了這一情況。在線檢測(cè)技術(shù)可以對(duì)運(yùn)行中的設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，只要設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)相應(yīng)的故障，該系統(tǒng)可以第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)并采取有效的解決措施。并且在線監(jiān)測(cè)技術(shù)能夠準(zhǔn)確測(cè)試機(jī)械設(shè)備的絕緣參數(shù)及泄露電流，保證監(jiān)測(cè)結(jié)果與實(shí)際相對(duì)應(yīng)，提高真實(shí)性。

2 將在線監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用于設(shè)備的預(yù)防性試驗(yàn)

當(dāng)前，傳統(tǒng)的定期維修護(hù)理手段已無(wú)法滿(mǎn)足多樣化設(shè)備的實(shí)際需求。如果隨意對(duì)各類(lèi)設(shè)備實(shí)施檢修，會(huì)對(duì)其功能及運(yùn)行狀態(tài)造成不同程度的破壞，同時(shí)加大了資源使用的數(shù)量，造成一定程度的浪費(fèi)。此外在進(jìn)行設(shè)備防范性試驗(yàn)時(shí)，由于對(duì)其電壓的要求不高，在一定條件下會(huì)采用停止供電的方式進(jìn)行，這就使得設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)難以掌握，使檢測(cè)結(jié)果缺乏可靠性。

在線監(jiān)測(cè)技術(shù)可以對(duì)設(shè)備異常信號(hào)進(jìn)行有效提取，為后續(xù)故障判斷及解除創(chuàng)造了有利的條件。運(yùn)用在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的實(shí)際目的是對(duì)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的具體情況予以檢測(cè)，準(zhǔn)確地找出設(shè)備運(yùn)行中存在的缺陷，并對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行合理的判斷，之后再經(jīng)過(guò)詳細(xì)分析確定檢修的時(shí)間，以免影響設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)。在線監(jiān)測(cè)及故障排查處理的具體內(nèi)容包括如下幾方面：1）實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和診斷。2）掌握在線監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)；3）系統(tǒng)監(jiān)測(cè)信息的傳導(dǎo)、處理及保存；4）收集設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的信號(hào)，提取故障特異性信號(hào)；5）提供行之有效的故障監(jiān)測(cè)維修方案。

3 在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的具體應(yīng)用途徑

3.1 變壓器檢修中的應(yīng)用

3.1.1 局部放電的原理

局部放電也就表示設(shè)備絕緣性能的弱化，同時(shí)也加快了絕緣老化的實(shí)際效率。根據(jù)相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果顯示，變壓器絕緣老化可以有效地降低變壓器運(yùn)行的穩(wěn)定性。在檢測(cè)過(guò)程中可以看到變壓器油中氣體，能夠從某一環(huán)節(jié)凸顯局部放電問(wèn)題，從而有目的地進(jìn)行局部放電檢測(cè)以滿(mǎn)足設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測(cè)的需求。如果對(duì)放電形式以及電量進(jìn)行深入分析，還將發(fā)現(xiàn)更多問(wèn)題。

目前局部放電檢測(cè)技術(shù)最為廣泛的應(yīng)用主要有光學(xué)局部放電監(jiān)測(cè)和化學(xué)檢測(cè)等。其科學(xué)原理是依靠變壓器外部裝設(shè)的聲學(xué)傳感器對(duì)放電信號(hào)的靈敏度，準(zhǔn)確判斷放電的實(shí)際位置。圖1為在線監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。

圖1 在線監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3.1.2 實(shí)時(shí)檢測(cè)變壓器的絕緣性能

動(dòng)態(tài)檢測(cè)變壓器的絕緣效果能夠提升變壓器運(yùn)行的穩(wěn)定性，而變壓器絕緣性能的老化具有進(jìn)度緩慢、屏蔽風(fēng)險(xiǎn)效果強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。對(duì)變壓器絕緣性能進(jìn)行檢測(cè)控制，這對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的收集有著重要的意義。目前對(duì)變壓器絕緣功能實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的方式主要有3種：一是鐵心接地線電流監(jiān)測(cè)。二是套管接地引下線電流監(jiān)測(cè)。三是外殼接電線電流監(jiān)測(cè)。其中，套管接地引下線電流監(jiān)測(cè)可以有效地掌握運(yùn)行中介損的情況；而泄漏電流監(jiān)測(cè)技術(shù)的實(shí)質(zhì)意義是詳細(xì)了解外部絕緣雜物的污染情況，并據(jù)此提高判斷結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3.2 在高壓斷路器檢修工藝中應(yīng)用在線監(jiān)測(cè)技術(shù)

3.2.1 在線監(jiān)測(cè)機(jī)械設(shè)備的性能

相關(guān)調(diào)查結(jié)果顯示，有超過(guò)80%是由于機(jī)械功能喪失導(dǎo)致斷路器運(yùn)行故障的，因此，科學(xué)合理地檢測(cè)斷路器的運(yùn)行狀態(tài)十分關(guān)鍵。監(jiān)控?cái)嗦菲鞯臋C(jī)械性能主要有形成監(jiān)測(cè)、運(yùn)行效率監(jiān)測(cè)、實(shí)際操作過(guò)程的震動(dòng)信號(hào)監(jiān)測(cè)這3種。而最后的實(shí)際操作過(guò)程中的震動(dòng)監(jiān)測(cè)主要是通過(guò)震動(dòng)信號(hào)將分閘線圈電流波形和合閘線圈電流波形進(jìn)行有效地連接，之后對(duì)功能的基本情況予以判定。如果其機(jī)械功能較為穩(wěn)定，其震動(dòng)曲線的峰值差及時(shí)間差均可維系在良性狀態(tài)下。

行程和時(shí)間檢測(cè)則是通過(guò)光電傳感器將連接處的物理量轉(zhuǎn)變成脈沖信號(hào)。不過(guò)在檢測(cè)過(guò)程中要對(duì)脈沖的參數(shù)以及動(dòng)觸頭的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算；同時(shí)，還要對(duì)脈沖的時(shí)間實(shí)行記錄以此來(lái)計(jì)算動(dòng)觸頭的運(yùn)行速率，及時(shí)掌控動(dòng)觸頭的機(jī)械功能。合理地監(jiān)控儲(chǔ)能電機(jī)的啟動(dòng)頻率和負(fù)載電流可以了解設(shè)備實(shí)際的負(fù)荷情況，便于衡量電機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性，從而對(duì)液壓操作的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷。

3.2.2 利用衡量觸頭的磨損率對(duì)電壽命實(shí)行合理地掌握

首先通過(guò)對(duì)不同時(shí)間內(nèi)開(kāi)斷電流磨損曲線的掌握來(lái)判斷點(diǎn)磨損量。其次根據(jù)額定短路開(kāi)斷電流以及準(zhǔn)許開(kāi)斷滿(mǎn)容量頻次的相應(yīng)參數(shù)對(duì)斷路器電磨損數(shù)值予以明確，并將觸頭磨損的具體數(shù)值作為衡量電壽命的依據(jù)。根據(jù)上述的相關(guān)資料可以分析出電磨損是影響觸頭運(yùn)行時(shí)間的重要因素。

3.3 其他設(shè)備檢修中的應(yīng)用

3.3.1 高壓線路絕緣方式

目前使用最多的高壓線路絕緣材料為交聯(lián)聚乙烯，其具有顯著的電氣功能，且抗熱性能也有一定的優(yōu)勢(shì)，且隨著使用期限的增長(zhǎng)，極易產(chǎn)生水樹(shù)，破壞絕緣性能。對(duì)于高壓電纜來(lái)說(shuō)，帶點(diǎn)在線監(jiān)控的根本意義是判斷其老化程度，該技術(shù)絕緣措施主要包括綜合判定法、直流重疊法和直流成分法等。

3.3.2 絕緣子監(jiān)測(cè)及其作用

絕緣子在運(yùn)行過(guò)程中很容易受到外界因素的影響，例如機(jī)電承載負(fù)荷力、溫差及自然條件變化等，有效地縮短絕緣電阻，嚴(yán)重情況下，甚至?xí)霈F(xiàn)裂縫，進(jìn)而就會(huì)在很大程度上影響電力輸送的安全穩(wěn)定性。此外，由于實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)絕緣子在裝設(shè)地點(diǎn)等方面有特異性的要求，使得這些影響因素變成企業(yè)最為頭疼的問(wèn)題。而目前使用最廣泛的絕緣子檢測(cè)技術(shù)主要有2種：一是電量測(cè)量；另一個(gè)是非電量測(cè)量。其中電量測(cè)量一般有絕緣電阻、脈沖電流等技術(shù)方式，非電量測(cè)量采用的是紅外線監(jiān)測(cè)、激光多普震動(dòng)等。實(shí)踐結(jié)果表明，上述這些監(jiān)測(cè)技術(shù)適用于有針對(duì)性的狀況并且都具備相應(yīng)的優(yōu)勢(shì)，使其在較為復(fù)雜的環(huán)境下也可以對(duì)絕緣子進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，從而準(zhǔn)確地判斷故障的類(lèi)型。

4 結(jié)語(yǔ)

在變電檢修作業(yè)時(shí)，合理地使用在線監(jiān)測(cè)技術(shù)能夠及時(shí)提取設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，并以此為依據(jù)判斷設(shè)備存在的故障或隱蔽性故障點(diǎn)位，第一時(shí)間做到預(yù)防監(jiān)控，降低安全事故發(fā)生的概率，強(qiáng)化電力服務(wù)的質(zhì)量。