變電站電氣設備在線監測的分析

王元

【摘 要】在現代生產和生活中，電已經成為生活必不可少的資源。在社會經濟不斷發展的背景下，對電力的需求在進一步增加。如今，建設智能電網已經成為了電力行業的一個新的發展方向。在電力管理工作中，變電站一直都是保證電網能夠正常運行的重要電力設備。而且，智能化變電設備雖然能夠在一定程度上使得電力控制更加高效，但是其在運行過程中卻也面臨著很高的風險。因此，就必須加強在線監測。

【關鍵詞】變電站；電氣設備；在線監測

1 關于在線監測系統的作用

1.1 監測運行環境

在實際情況中，針對智能變電站展開的在線監測工作，一般主要包括變電站室內外設備視頻監控及電力設備物理量監測，在線監測系統在運行的過程中，不僅需要監測異常情況，也需要進行災害報警。一般來說，在線監測系統需要借助紅外感應技術或者是煙霧感應器技術的支撐，才能夠對控制室中的濕度、溫度以及煙霧等環境變化情況進行監測，然后再通過信息通訊系統來將監控視頻和數據及時上傳，以便之后，能夠以此進行評估與處理工作。

1.2 監測變電處理過程中的相關設備

從本質上來說，智能變電站的變電處理過程其實是一個聯動過程。在這個處理過程中，會涉及到很多的電力設備，比方說變壓器、電容器，以及繼電器等等。目前，在實際情況中，針對變電器等設備的在線監測，已經收獲了比較好的應用效果，監測的準確度也得到了提高。因此，為了能夠得到準確的實時監測數據，相關的工作人員會借助成熟的動量因子分析法來構建合適的狀態分析模型，以此來監測開關和電氣絕緣組件的工作情況。

1.3 監測電纜以及開關柜

在變電站中，電容器以及變壓器等裝置之間都是借助電纜進行連接的，然后再由開關柜來統一控制所有設備。因此，在這樣的情況下，保證電纜和開關柜的工作穩定就是非常重要的。因此，為了能夠減小故障問題的影響，就需要對這方面的相關內容進行在線監測，從而及時獲取電纜以及開關柜的實時工作狀態。

2智能化在線監測系統原理

2.1變壓器在線監測系統

1）主變色譜微水監測。對主變色譜進行在線監測需要采用氣相色譜原理，對變壓器油中溶解氣體進行監測，其中主要包括四個部分，分別為油氣分離單元、色譜分離單元、半導體檢測器以及嵌入式數據處理單元。2）主變套管絕緣監測。主變套管絕緣監測的結構是特定的，其中的零件也是特定的，通過對在線監測系統的應用，能夠對高壓套管的電容量進行實時監測，并且其監測情況與同類設備相對比更具優勢，優勢則主要在于能夠在套管處于絕緣的狀態下進行監測和控制，并且能夠將所監測到的數據和信息進行現場數字化。同時，應為采用了分布式的結構，所以其具有結構簡潔、便于維護以及可靠性高的特點，能夠對模擬信號失真的情況進行有效避免。3）主變工況信息監測。進行主變工況信息監測，這就是對貼心接地電流、環境溫度、環境濕度等因素進行監測，其主要采用了具有高敏感度的電流傳感器，能夠對變壓器鐵心對地的泄漏電流信號進行有效的收集，并且能夠保障在對信號進行收集的過程中不會導致其出現失真的情況。并且，在對信號進行傳輸和運算的過程中，主變工況信息監測系統能夠對干擾信號以及雜波進行有效的剔除，從而保障了接地泄漏信息的真實性。之后，主變工況監測系統能夠與環境的溫度信息、濕度信息等進行結合，以對鐵心絕緣的情況進行判斷和預測。

2.2GIS在線監測系統

1）SF6微水密度監測。對SF6微水密度監測進行應用，需要傳感器長期對GIS中的SF6氣體的密度、微水、微水變化情況進行實時的監測，主要是對其中的溫度信號和高精度壓力信號進行轉換，使其能夠通過A/D轉換成為數字量，之后再使用微處理器對其進行相應的處理和補償運算，之后即可對得到的數據進行上傳。2）局放監測。進行局放監測主要是對特高頻傳感器進行使用，傳感器對局部放電所產生的特高頻電磁波進行接收，即可對局部的放電信號進行檢測。

3變電站在線監測技術的應用

3.1防外力破壞在線監測技術

第一，采用激光以及無線視頻傳輸裝置能夠對于輸電線路外部的相關區域實現全程監測，以及對外力破壞的隱患及時預警，從而杜絕電力事故；第二，后臺相應的監測維護人員能夠及時、實時地了解現場信息，從而降低人工巡視工作量，并且可以防止一些大型機械設備或者其他的外力對鐵塔以及線路造成破壞；第三，外物若是進入安全距離，這種預警裝置就可以自動采用現場的高音喇叭實施報警提示，避免外物對高壓輸電線路產生損壞，同時可以對現場的實時情況進行拍照和錄像，將報警信息以及視頻資料傳輸到電網監控中心，監控端就可以采用視頻畫面及相應的數據分析和報警信息等準確判斷目前的安全情況，從而采取科學合理的對策；第四，采用獨立網絡服務器實現監測，對權限多層設置，增強保密性，從而為高壓輸電線路的有效管理奠定良好的發展基礎。

3.2動態增容在線監測技術

現階段，對高壓輸電線路的輸送容量進行增加主要采用靜態提溫增容及動態監測增容技術來實現。作為一種新型的在線監測技術，靜態提溫增容技術能夠提升高壓輸電線路的溫度，以此來增大輸送容量。然而，這種技術在一定意義上不符合相關標準及規范，對導線和一些設備在應用方面的壽命會產生影響，由此提出動態增容技術。動態增容技術能夠呈現輸電線路潮流及熱穩定限額的變化狀態，為工作人員提供良好的數據支撐，同時還能分析輸電線路的容量，確保輸電線路在運行中其自身的輸送能量符合相關要求。動態增容技術在高壓輸電線路在線監測中的應用能夠評估線路運行的溫度是否符合要求，還可以合理分析自然因素，不斷提升線路的運行故障處理效率。如果輸電線路中的運行溫度高于標準要求，就需要轉移負荷量或者停用，以此來確保輸電線路的安全性。

3.3桿塔傾斜在線監測技術

桿塔傾斜在線監測在高壓輸電線路中的應用，主要就是對桿塔的中心線2/3以及桿塔頂端順線和橫向傾斜角進行監測，同時按照監測結果來建立模型，對相關數據合理分析及統計，若是其大于閾值就會出現報警信號。并且，如果一些區域內產生滑坡，應用該技術能夠對線路桿塔實施相應的改造處理，并且能夠篩選出相應的危險區域桿塔，從而有針對性地進行改造處理，有效提升整改效果。

3.4視頻在線監測技術

在一些人口比較密集的區域或者交通事故頻發的路段，以及動物活動行為比較多的場所，在輸電線路的架設中需要安裝視頻在線監測系統（如圖2所示），主要是有效了解輸電線路周邊區域的相關情況，以便及時發現和排除安全隱患，以及在故障產生之后采用錄像的方式準確找出對輸電線路造成危害的原因，采用科學合理的對策。在實踐中，可以充分利用網絡和無線傳輸技術實現對輸電線路的遠程實時監控。

結束語

總而言之，相對于傳統的變電站而言，智能變電站的優勢非常明顯，其不僅能夠減少能源消耗，也能夠在一定程度上減少電磁等污染現象，具有著一定的“低碳”功能。只不過，在智能變電站的運行過程中，還需要加強在線監測，及時了解到相關設備的運行狀態，及時針對異常狀態進行處理。這樣一來，也能夠在一定程度上提高智能變電站運行的穩定性。

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（作者單位：新疆遠華電力（集團）有限公司）