變電檢修中在線監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用

張 磊

（國網(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)測技術(shù)的價值體現(xiàn)

線監(jiān)測技術(shù)又可以稱為創(chuàng)新型監(jiān)測手段，其工作原理是通過相應(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造成無法挽回的經(jīng)濟(jì)損失，而在線監(jiān)測技術(shù)的問世則高效地解決了這一情況。在線檢測技術(shù)可以對運行中的設(shè)備進(jìn)行實時的動態(tài)監(jiān)測，只要設(shè)備運行中出現(xiàn)相應(yīng)的故障，該系統(tǒng)可以第一時間發(fā)現(xiàn)并采取有效的解決措施。并且在線監(jiān)測技術(shù)能夠準(zhǔn)確測試機械設(shè)備的絕緣參數(shù)及泄露電流，保證監(jiān)測結(jié)果與實際相對應(yīng)，提高真實性。

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

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

在線監(jiān)測技術(shù)可以對設(shè)備異常信號進(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。運用在線監(jiān)測技術(shù)的實際目的是對設(shè)備運行過程中的具體情況予以檢測，準(zhǔn)確地找出設(shè)備運行中存在的缺陷，并對故障點進(jìn)行合理的判斷，之后再經(jīng)過詳細(xì)分析確定檢修的時間，以免影響設(shè)備的運轉(zhuǎn)。在線監(jiān)測及故障排查處理的具體內(nèi)容包括如下幾方面：1）實現(xiàn)設(shè)備故障的動態(tài)監(jiān)測和診斷。2）掌握在線監(jiān)測設(shè)備運行的狀態(tài)；3）系統(tǒng)監(jiān)測信息的傳導(dǎo)、處理及保存；4）收集設(shè)備運行狀態(tài)的信號，提取故障特異性信號；5）提供行之有效的故障監(jiān)測維修方案。

3 在線監(jiān)測技術(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，同時也加快了絕緣老化的實際效率。根據(jù)相關(guān)試驗結(jié)果顯示，變壓器絕緣老化可以有效地降低變壓器運行的穩(wěn)定性。在檢測過程中可以看到變壓器油中氣體，能夠從某一環(huán)節(jié)凸顯局部放電問題，從而有目的地進(jìn)行局部放電檢測以滿足設(shè)備運行監(jiān)測的需求。如果對放電形式以及電量進(jìn)行深入分析，還將發(fā)現(xiàn)更多問題。

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

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

3.1.2 實時檢測變壓器的絕緣性能

動態(tài)檢測變壓器的絕緣效果能夠提升變壓器運行的穩(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)險效果強的優(yōu)勢。對變壓器絕緣性能進(jìn)行檢測控制，這對相關(guān)數(shù)據(jù)的收集有著重要的意義。目前對變壓器絕緣功能實施動態(tài)監(jiān)測的方式主要有3種：一是鐵心接地線電流監(jiān)測。二是套管接地引下線電流監(jiān)測。三是外殼接電線電流監(jiān)測。其中，套管接地引下線電流監(jiān)測可以有效地掌握運行中介損的情況；而泄漏電流監(jiān)測技術(shù)的實質(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)測技術(shù)

3.2.1 在線監(jiān)測機械設(shè)備的性能

相關(guān)調(diào)查結(jié)果顯示，有超過80%是由于機械功能喪失導(dǎo)致斷路器運行故障的，因此，科學(xué)合理地檢測斷路器的運行狀態(tài)十分關(guān)鍵。監(jiān)控斷路器的機械性能主要有形成監(jiān)測、運行效率監(jiān)測、實際操作過程的震動信號監(jiān)測這3種。而最后的實際操作過程中的震動監(jiān)測主要是通過震動信號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，之后對功能的基本情況予以判定。如果其機械功能較為穩(wěn)定，其震動曲線的峰值差及時間差均可維系在良性狀態(tài)下。

行程和時間檢測則是通過光電傳感器將連接處的物理量轉(zhuǎn)變成脈沖信號。不過在檢測過程中要對脈沖的參數(shù)以及動觸頭的運行參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確的計算；同時，還要對脈沖的時間實行記錄以此來計算動觸頭的運行速率，及時掌控動觸頭的機械功能。合理地監(jiān)控儲能電機的啟動頻率和負(fù)載電流可以了解設(shè)備實際的負(fù)荷情況，便于衡量電機運行的穩(wěn)定性，從而對液壓操作的標(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電壽命實行合理地掌握

首先通過對不同時間內(nèi)開斷電流磨損曲線的掌握來判斷點磨損量。其次根據(jù)額定短路開斷電流以及準(zhǔn)許開斷滿容量頻次的相應(yīng)參數(shù)對斷路器電磨損數(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行時間的重要因素。

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，且隨著使用期限的增長，極易產(chǎn)生水樹，破壞絕緣性能。對于高壓電纜來說，帶點在線監(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)測及其作用

絕緣子在運行過程中很容易受到外界因素的影響，例如機電承載負(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)而就會在很大程度上影響電力輸送的安全穩(wěn)定性。此外，由于實時動態(tài)監(jiān)測絕緣子在裝設(shè)地點等方面有特異性的要求，使得這些影響因素變成企業(yè)最為頭疼的問題。而目前使用最廣泛的絕緣子檢測技術(shù)主要有2種：一是電量測量；另一個是非電量測量。其中電量測量一般有絕緣電阻、脈沖電流等技術(shù)方式，非電量測量采用的是紅外線監(jiān)測、激光多普震動等。實踐結(jié)果表明，上述這些監(jiān)測技術(shù)適用于有針對性的狀況并且都具備相應(yīng)的優(yōu)勢，使其在較為復(fù)雜的環(huán)境下也可以對絕緣子進(jìn)行實時監(jiān)測，從而準(zhǔn)確地判斷故障的類型。

4 結(jié)語

在變電檢修作業(yè)時，合理地使用在線監(jiān)測技術(shù)能夠及時提取設(shè)備運行狀態(tài)的各項技術(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位，第一時間做到預(yù)防監(jiān)控，降低安全事故發(fā)生的概率，強化電力服務(wù)的質(zhì)量。