淺析變電設備在線監測技術及狀態檢修

朱金朋 李尊磊

摘要：在電力系統自動化建設過程中，我國對電能的穩定性提出了更多、更高的要求。在電力系統中，變壓器是非常重要機制設備，我國電力系統提出了越來越高的要求。電力系統要想保持可持續發展，必須采用智能化故障診斷方法和在線監測技術。通過運用變電設備在線監測技術與狀態檢修，能夠使變電設備運行狀態變得更為穩定和安全，有助于變電設備應用時間的延長，提高變電設備的工作效率。因此，本文對變電設備在線監測技術與狀態檢修進行研究，具有重要意義。

關鍵詞 ：變電設備 ;在線監測技術 ;狀態檢修

當前，變電設備故障原因日趨復雜。對變電設備進行狀態檢修，要求盡量延長變電設備相應的檢修周期，以促進變電設備潛力的充分發揮。對變電設備實施在線監測與狀態檢修，并對其檢修周期進行正確推測，對變電設備的正常運行具有重要意義。因此，有必要采取有效策略強化變電設備在線監測與狀態檢修，有效保障變電設備的使用安全。

1.在線監測和狀態檢修的內涵

1.1 狀態檢修

狀態檢修是電力系統隨著時代發展的產物，通俗來講，根據電力系統變電設備的主要運行狀態，采用相關技術對電力設備進行監測和分析的過程就是電力系統的狀態檢修。電力設備的狀態檢修工作流程以狀態評價為基礎，繼而進行狀態評估與結果診斷，再實施檢修，整個工作過程更加系統與科學。

1.2 在線監測

準確的狀態診斷是狀態檢修的重要基礎與前提，實時在線監控技術在變電設備中的應用為實施狀態診斷提供了可能。在電力系統運行中，如果發現運行異常或出現設備質量問題，相關人員應當立即進行檢修。隨著我國信息技術的不斷發展，我國的電力系統運行異常情況越來越少，電力設備質量也逐步提高。很多新型技術都為電力系統變電在線監測和狀態檢修技術的應用打下了堅實的基礎。

2.變電設備在線監測技術的應用

2.1電力變壓器的常見故障

2.1.1鐵芯故障

鐵芯故障主要存在以下幾種情況，其一，鐵芯多點接地，和變壓器之間產生閉合回路。電流穩定在主磁通的影響作用下，會隨之大幅度上升，變壓器中產生的氣體不能進行有效釋放，最終出現瓦斯動作情況 ;其二，因為鐵芯接地，導致變壓器發生運行不良現象。鐵芯在靜電感應影響作用下應處于懸浮狀態，導致鐵芯釋放一定數量點至大地上。

2.1.2繞組故障

當變壓器內繞組中產生短路、或者位移現象時，變壓器便會發生繞組故障。根據變壓器繞組內部結構，變壓器繞組故障大致存在 4 種類型，即并間短路、股間短路、層間短路、匝間短路。因為變壓器繞組結構和變壓器制造工藝之間存在著非常密切的聯系，所以一旦變壓器制造工藝水平偏低時，就會非常容易產生繞組故障。對變電器來說，繞組故障是一種主要故障，在其影響作用下，變壓器運行溫度及時上升，當情況比較嚴重時，還會伴有輕重瓦斯動作現象的發生。

2.1.3分接開關故障

分接開關故障大致劃分為兩大種類，無載分解開關故障、有載分解開關故障，其中，最為常見的一種故障，就是有載分解開關故障。當發生有載分解開關故障時，常常會產生兩種事故，即燒斷故障、過渡電阻擊穿故障。當變壓器密封圈老化嚴重，或密封性較差時，變壓器便會產生分解開關故障。

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。

3.變電設備狀態檢修技術

3.1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。

3.2變電設備故障診斷技術

故障診斷針對的對象主要為運行狀態明顯下降的變電設備，由于不同電子設備自身的結構與功能差異，多選擇的故障診斷方法也有不同。一般來說，變電設備的故障診斷技術主要有故障樹分析法、閾值分析法、人工神經網絡分析法等多種，其中，故障樹分析法是最常用的診斷技術。故障樹分析法就是在設備設計過程中，分析軟硬件、環境、人為等可能造成設備故障的因素，并畫出邏輯圖，對故障原因進行排列組合計算發生概率，進而對故障發生原因進行判斷的方法。該方法穩定性較高，有利于分清故障型及其產生的原因，這樣的分析對深化分析、研究對策都很有幫助。

4.加強變電設備在線監測與狀態檢修的策略

4.1構建系統完善的變電設備狀態檢修保證體系

電力企業要針對變電設備狀態檢修構建系統完善的保證體系，增強變電設備狀態檢修步驟及相關作業流程的規范性，并明確各崗位的具體職責，秉承以人為本的原則構建變電設備狀態檢修模式，有效增強變電設備狀態檢修安全管理。同時，電力企業要針對變電設備狀態檢修制定配套的驗收制度，并設置驗收管理的具體部門，負責對變電設備實施自檢、初檢及預驗收，有效保障變電設備的檢修質量。另外，要制定相應的變電設備隱患排查治理制度。

4.2引用計算機輔助技術

因為在檢修變電設備過程中，常常會涉及多個環節，且變電設備故障產生原因多種多樣，如果采用人工檢修方法，要想在較短時間中，將變電設備故障產生的真正原因找出來，其難度是非常高的。所以，在檢修變電設備過程中，應引用計算機輔助技術。在變電設備檢修中，通過引用計算機輔助技術，有助于變電設備檢修工作的開展和進行，提高變電設備檢修管理水平，制定出更為有效、合理的變電設備檢修方法，有助于變電設備檢修決策質量的提高，有助于變電設備檢修數據信息的采集和分析。

4.3優化變電設備狀態檢修方案

要將變電設備相應的在線監測具體狀態和相關試驗的實際狀況作為依據，對變電設備狀態檢修的具體時間進行合理安排，并對變電設備狀態檢修的具體方案進行科學評估，在有效保障變電設備正常運行的基礎上對變電設備狀態檢修的具體方案進行優化。

5.結語

做好變電設備在線監測與狀態檢修工作，是適應電力系統發展需求、保障供電安全穩定的重要手段，能夠進一步為電力企業創造更好的經濟價值。因此，電力企業一定要致力于構建智能化、技術化的在線監測與故障診斷體系，不斷提高供電質量，降低變電設備的運行成本，充分發揮在線監測與狀態檢修在維持變電設備平穩運行中的優勢和作用，為國民經濟的發展提供安全穩定的供電支持。

參考文獻

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