變電設備在線監測及帶電檢測技術在電網中的應用

王藝璇 郭凈天

摘要：近年來，我國的電力工程建設的發展迅速，隨著科學技術的快速發展，我國電力系統向高電壓、大容量、智能化發展已經是必然趨勢，所以電力系統對安全可靠性指標的要求也變得越來越高，電網設備在線監測及帶電檢測是指在設備運行狀態下，通過監測或檢測裝置直接獲取設備狀態信息從而對設備健康情況進行科學判斷，與傳統巡檢和停電試驗相比，其在發現設備潛伏性運行隱患方面具有顯著優勢。變電設備的狀態檢修、電網設備運行的可靠與安全性以及相應的設備事故的發生預測性和如何更好的延長設備使用與利用的時限的這些問題越來越突出。為解決這些問題，通過對變電設備在線監測及帶電檢測存在的問題進行大數據分析與研究，從而找到在線監測及帶電檢測技術在電網實際運用中的不足與缺陷，提出更為有效的改進措施和對策，以便能更好的提高電網設備運行的穩定性、安全性與可靠性。

關鍵詞：變電設備;在線監測;帶電檢測技術;電網應用

1當前我國變電設備在線監測及帶電檢測技術在電網中的現狀分析

狀態檢修是根據狀態監測和診斷技術提供設備狀態信息，結合采用先進技術手段對設備狀態的健康和故障發展趨勢做出評估來判斷設備的異常，預測設備可能發生的故障，根據設備的健康狀態制定檢修和維護策略。變電設備在線監測及帶電檢測技術是開展狀態檢修工作的基礎。通過持續、規范的設備跟蹤管理，對各種離線、在線監測數據進行綜合分析，才能準確掌握設備實際運行狀態。我國在這一方面的探索和研究相較于國外起步較晚，發展較慢，盡管研究一直沒有停止，但仍存在許多問題。不同廠家的電氣設備種類復雜繁多、結構各異，電網網架結構和所處環境存在較大差異，在線監測及帶電檢測項目各不相同，采用的帶電檢測與在線監測技術也有較大差異。但我國也一直在加大技術推廣力度，爭取與世界保持同步。當前應用相對成熟的在線監測及帶電檢測技術有變壓器油色譜分析、紅外熱像檢測技術、接地電流檢測技術、局部放電檢測技術等。變電設備在線監測及帶電檢測技術適合我國電力生產管理模式和經營模式，因此在智能電網設備狀態檢修模式中重要性日趨顯著。

2變電設備智能化在線監測系統設計

電網的智能化管理過程離不開對變電設備運行狀態的實時監測，通過對實時獲取的變電設備數據進行處理和分析實現對電力資源的合理調配過程，為提高電力資源利用效率及故障監測處理等提供參考。整個電網工作安全與效率同變電設備的正常運行密切相關，目前電網運維過程中易出現多因素導致的變電設備故障，如果沒有得到及時有效的預防和處理將會不同程度的影響到電網的安全可靠運行，目前國內針對變電設備的監測方法普遍存在著監測精度、穩定性、傳輸速度、經濟投入等方面的不足，限制了全方位的實時監測功能的實現，影響了區域供電的可靠性。

2.1紅外熱成像和暫態地電壓檢測技術

（1）紅外熱成像檢測技術目前在電力系統中應用相當廣泛，主要應用于變電電氣設備因電阻損耗和介電損耗等多種原因引發的局部發熱的發現和診斷，但其也有不足，若故障發生位置和設備表面距離較遠，則使用該技術檢測效果較差。（2）暫態地電壓檢測技術在實操過程中需要采用專用檢測設備，主要檢測開關柜、環網柜等部位，通過安裝在被檢測部位的傳感器獲得一定的電壓時間差，從而確定局部放電發生的具體位置，并對放電的強度、頻率等進行監測。暫態地電壓及局部放電強度與衰減程度、局部放電位置、被測設備的內部結構和被測設備的外部縫隙等有直接關聯。

2.2電力變壓器在線監測技術

電力變壓器在線監測技術主要有以下幾種：變壓器繞組熱點溫度在線監測技術，變壓器繞組變形在線監測技術，變壓器鐵芯多點接地在線監測技術，變壓器油色譜在線監測技術等。在電力系統中，油測量、氣體測量、放電測量、開關檢測、回路檢測、機械質量檢測等都是在線監測和狀態檢修的主要內容。變壓器繞組熱點溫度在線監測技術主要利用紫外成像與紅外成像技術，在線監控變壓器在運行過程中的內部溫度，了解變壓器在制熱性與電壓上的不足;繞組變形在線監測采用振動信號分析法，根據信號的變化監測繞組變形和鐵芯等構件的松動故障;鐵芯多點接地在線監測技術通過對接地電流的檢測判斷鐵芯接地故障;變壓器油色譜在線監測技術則是通過對故障中產生的氣體進行監控的研究，有效對變壓器潛在隱患發現出來，提前對變壓器安全隱患進行預防。

2.3常見的檢修方式

變電設備狀態檢修主要包括以下 3 種檢修方式。①事故檢修方式。該檢修方式是指當事故發生后，對變電設備實施進行檢修，僅能實現彌補性維修。在對變電設備事故進行檢修的過程中，若電力設備規模相對較小，事故僅對電網造成局部性影響，且用戶未對用電質量提出較高要求，可采用該檢修方式。當前，電網規模日益擴大，且自動化程度顯著提高，變電設備故障會嚴重阻礙電網的正常運行。另外，用戶對用電質量提出了較高要求，事故檢修方式呈現顯著的滯后性。②定期檢修方式。該方式是指將變電設備呈現的運行情況作為依據，對變電設備實施等級劃分，并制訂具有較強針對性的檢修計劃，對檢修周期進行科學設定，定期對變電設備進行檢修，實現對設備事故的有效預防。此類檢修方式有助于準確掌握變電設備的運行狀態，但可能引發對變電設備的重復和過度檢修。③狀態檢修方式。該方式是指借助先進性較強的監測技術，實時監控變電設備相應的運行狀態，并對其進行科學評價，實現對變電設備實時運行狀態的全面掌握，并在此基礎上采取有針對的檢修措施。

結語

綜上所述，隨著科技水平和檢測技術的不斷進步，我們應提高變電設備在線監測及帶電檢測裝置的抗干擾性、穩定性，通過相應的管理優化，從而提高在線監測及帶電檢測裝置在電網中的推廣和應用，提高運行維護水平，保證電網運行的安全與可靠性。

參考文獻

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