變電檢修中在線監(jiān)測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)和各行各業(yè)的快速發(fā)展，在現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)生活中，人們對(duì)電力的依賴程度越來越深。為進(jìn)一步維護(hù)電網(wǎng)安全的可靠性，將先進(jìn)的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用于變電檢修中。主要分析變電檢修中在線監(jiān)測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用的重要意義，希望對(duì)變電檢修工作提供一定的幫助。

關(guān)鍵詞：變電檢修;在線監(jiān)測(cè)技術(shù);應(yīng)用

引言

變電檢修的管理和檢測(cè)工作逐漸變得越來越自動(dòng)化，其帶來的好處是不言而喻的。在變電檢修中，在線監(jiān)測(cè)技術(shù)是一大進(jìn)步，它能夠使檢修工作變得更有針對(duì)性和計(jì)劃性，從而提升變電檢修個(gè)工作效率。在這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用過程中，存在很多問題需要改進(jìn)。應(yīng)當(dāng)對(duì)在線檢測(cè)技術(shù)重視起來，科學(xué)和合理地使用好變電檢修中的在線檢測(cè)技術(shù)，從而更好地為變電檢修工作服務(wù)。

1變電檢修中使用在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的重要意義

在不斷地實(shí)踐和檢驗(yàn)的過程中，在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的科學(xué)性得到了證實(shí)，該種技術(shù)的推廣是對(duì)于變電檢修工作是非常有利的。在線監(jiān)測(cè)技術(shù)可稱為是一種比較新穎的監(jiān)測(cè)方法，其主要目的是為了提取數(shù)據(jù)，從而對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，為故障維修提供參考價(jià)值。眾所周知，設(shè)備的性能狀況跟運(yùn)行狀況是相連的，設(shè)備出現(xiàn)故障的頻率是很大的。很多時(shí)候，設(shè)備故障導(dǎo)致的損失是無(wú)法估算的，而在線監(jiān)測(cè)技術(shù)就能夠較好的處理好這個(gè)問題。在線監(jiān)測(cè)技術(shù)即為對(duì)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備出現(xiàn)故障，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)。在線監(jiān)測(cè)技術(shù)能夠監(jiān)測(cè)到設(shè)備的絕緣參數(shù)以及泄露電流，并且能夠讓監(jiān)測(cè)結(jié)果跟真實(shí)情況更加貼切，這樣得到的真實(shí)度要高。另外，在線監(jiān)測(cè)技術(shù)得到的檢測(cè)數(shù)據(jù)能夠比較真實(shí)地對(duì)設(shè)備的工作狀況進(jìn)行反應(yīng)，將變電檢修工作變得更加具有指向性，目的變得更加明確化。

2設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)及在線監(jiān)測(cè)

當(dāng)前常規(guī)的定期修理方式無(wú)法滿足每一種設(shè)施的要求。一些具有優(yōu)良運(yùn)行狀況的設(shè)施，假如實(shí)施了隨意性檢修，則優(yōu)良的運(yùn)行形態(tài)或許被毀壞，并且還耗費(fèi)了諸多資源。對(duì)于設(shè)施防范性試驗(yàn)來說，由于其試驗(yàn)電壓比較低，并且大部分情況下需要暫停供電，為此難以體現(xiàn)出設(shè)備在運(yùn)行狀況下的功能情況，導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果不可靠，此也是防范性試驗(yàn)結(jié)果達(dá)標(biāo)，可是依舊無(wú)法避免故障產(chǎn)生的重要因素。為此，一定要即時(shí)對(duì)設(shè)備檢修機(jī)制加以優(yōu)化，朝著即時(shí)監(jiān)測(cè)、故障判斷和把即時(shí)檢測(cè)當(dāng)做中心的狀態(tài)修理方向邁進(jìn)。在線監(jiān)測(cè)由于可以提取出設(shè)備故障特征信號(hào)，所以能為后續(xù)故障診斷及處理奠定良好基礎(chǔ)。實(shí)行在線監(jiān)測(cè)的主要目的在于通過對(duì)設(shè)備運(yùn)行過程中的健康狀況的測(cè)量，識(shí)別已有或可能產(chǎn)生的缺陷，通過分析確定檢修時(shí)間，以此避免設(shè)備損壞。在線監(jiān)測(cè)及故障診斷主要包含以下基本內(nèi)容：（1）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并診斷設(shè)備故障機(jī)理;（2）提供在線監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的具體方法;（3）對(duì)信息傳輸、處理與保存等過程進(jìn)行監(jiān)測(cè);（4）提取設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)征兆與故障特征信號(hào);（5）提供可行的故障診斷方法。

3在線監(jiān)測(cè)技術(shù)在變電檢修中的應(yīng)用

3.1變壓器檢修的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用

（1）油中氣體的在線監(jiān)測(cè)。早在60年代就有人提出可使用氣相色譜法對(duì)變壓器絕緣油中氣體進(jìn)行檢測(cè)，這為后續(xù)的以氣相色譜法為核心的變壓器故障檢測(cè)創(chuàng)造了良好的條件。變壓器絕緣油中氣體的在線監(jiān)測(cè)是指對(duì)油中氣體主要組成與濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析，其物理過程為：油中以固體形式存在的絕緣材料，由于受到變壓器運(yùn)行電壓的作用，加之其它眾多因素的影響，會(huì)發(fā)生變質(zhì)，裂解之后生成多種氣體。采用油氣色譜對(duì)氣體的含量與產(chǎn)生速率進(jìn)行分析，實(shí)施故障診斷，可確定變壓器是否發(fā)生了放電性及過熱性故障。因該方法具有良好的連續(xù)性與實(shí)時(shí)性，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備潛在問題，所以始終被人們關(guān)注。我國(guó)于90年代初期正式開始研發(fā)色譜在線監(jiān)測(cè)技術(shù)及裝置，之后通過數(shù)年的研究和發(fā)展，已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。實(shí)踐應(yīng)用結(jié)果表明，通過對(duì)該技術(shù)和裝置的應(yīng)用，能對(duì)變壓器實(shí)際運(yùn)行進(jìn)行隨時(shí)監(jiān)測(cè)，值班人員負(fù)責(zé)操作，在交接班時(shí)根據(jù)濃度曲線，結(jié)合氣體產(chǎn)生速率，對(duì)投入的時(shí)間及周期進(jìn)行隨時(shí)調(diào)整。（2）局部放電的在線監(jiān)測(cè)。對(duì)局部放電而言，它不僅是設(shè)備絕緣出現(xiàn)老化的前兆，還是加劇絕緣老化的誘因。統(tǒng)計(jì)表明，使變壓器運(yùn)行可靠性下降的關(guān)鍵因素就是變壓器絕緣出現(xiàn)劣化。通過變壓器油中氣體的監(jiān)測(cè)分析能從一個(gè)角度對(duì)局部放電進(jìn)行反映，而開展專門的局部放電監(jiān)測(cè)，則是進(jìn)行設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)工作的基本要求，放電量及放電的模式能折射出很多故障。目前，局部放電檢測(cè)主要有以下常用方法：聲學(xué)局部放電檢測(cè)、光學(xué)局部放電檢測(cè)與化學(xué)檢測(cè)等，其中以聲學(xué)檢測(cè)法居多。它是指在變壓器外部安裝聲學(xué)傳感器，由于傳感器對(duì)放電所產(chǎn)生的信號(hào)十分敏感，所以能準(zhǔn)確測(cè)出放電具體位置與信號(hào)。（3）變壓器絕緣的在線監(jiān)測(cè)。對(duì)變壓器絕緣進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)能有效保證變壓器運(yùn)行的安全性與可靠性，對(duì)于變壓器絕緣性能的劣化而言，它是一個(gè)進(jìn)行緩慢的潛伏性故障。變壓器絕緣性能的在線監(jiān)測(cè)，可以連續(xù)監(jiān)測(cè)有關(guān)絕緣性能的參數(shù)，如泄漏電流與環(huán)境溫濕度等，以此為依據(jù)對(duì)絕緣情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。變壓器絕緣性能的在線監(jiān)測(cè)有外殼接電線電流監(jiān)測(cè)、套管接地引下線電流監(jiān)測(cè)與鐵心接地線電流監(jiān)測(cè)。其中，套管監(jiān)測(cè)的目的在于對(duì)套管在運(yùn)行狀態(tài)下的電容電流、介損變化與電容量變化進(jìn)行檢測(cè);泄漏電流監(jiān)測(cè)的目的在于對(duì)外部絕緣積污情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，同時(shí)在對(duì)比以后給出判斷結(jié)果;而對(duì)鐵心接地進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，可對(duì)主變鐵心接地狀況進(jìn)行隨時(shí)監(jiān)視。

3.2高壓斷路器的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用

（1）在線監(jiān)測(cè)高壓斷路器機(jī)械性能。根據(jù)有關(guān)資料顯示，斷路器設(shè)備的損壞有80%是由于機(jī)械性能遭到破壞引起的，因此，對(duì)于高壓斷路器的機(jī)械性能進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)十分重要。現(xiàn)階段，針對(duì)于高壓斷路器進(jìn)行在線監(jiān)控的方式主要有：速度監(jiān)測(cè)、工作行程的監(jiān)測(cè)、操作過程中震動(dòng)信號(hào)的隨時(shí)監(jiān)測(cè)等。進(jìn)行操作過程中的震動(dòng)信號(hào)的監(jiān)測(cè)以信號(hào)的變化作為進(jìn)程的依據(jù)，并結(jié)合分閘及合閘過程中線圈的電流波形，從而進(jìn)行高壓斷路器機(jī)械性能的監(jiān)測(cè)。若機(jī)械性能穩(wěn)定性較高，則峰值高低及時(shí)間差也是相對(duì)穩(wěn)定的。時(shí)間監(jiān)測(cè)及工作行程的監(jiān)測(cè)均利用光電傳感器，將連接后發(fā)生變化的物理量轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的脈沖信號(hào)，對(duì)于脈沖信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)的記錄、整理，進(jìn)行相應(yīng)的處理后計(jì)算出觸頭在工作過程中的速度，包括運(yùn)行過程中的平均速度及運(yùn)行的最高速度，有助于驗(yàn)證主軸聯(lián)動(dòng)桿分閘及合閘功能的監(jiān)測(cè)，這就是我們所說的動(dòng)觸頭的機(jī)械性能。（2）在線監(jiān)測(cè)高壓斷路器觸頭電壽命。根據(jù)電流的斷開及結(jié)合過程中的仿真曲線，進(jìn)行電流開關(guān)的電量磨損統(tǒng)計(jì)，而斷路器所允許的損耗數(shù)值是由額定的短路電流及滿容量頻次來確定的，將觸頭的磨損數(shù)值作為壽命依據(jù)進(jìn)行評(píng)定，通過對(duì)于影響因素進(jìn)行相應(yīng)的分析可得，電磨損對(duì)于觸頭的運(yùn)行影響較大。

結(jié)束語(yǔ)：

就目前的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)在我國(guó)電網(wǎng)運(yùn)行中的實(shí)踐情況來看，其發(fā)展還不夠成熟。為了保障在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的更加可靠，需要積累更多的經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)處于初始應(yīng)用階段時(shí)，通過借助監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)分類數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而對(duì)設(shè)備的狀況有一個(gè)清晰的判斷，隨時(shí)發(fā)現(xiàn)其中存在的偏差。如果在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)得到的數(shù)據(jù)的信息量達(dá)到一定程度時(shí)，才方便對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行更加明確的分類，從而獲取更加詳細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)。

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作者簡(jiǎn)介：

王澤鵬（1976-），甘肅張掖人，工程師，本科，畢業(yè)于河西學(xué)院，電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)，目前主要從事變電運(yùn)維、電氣設(shè)備檢修、安裝、計(jì)量工作。