在線監測技術在變電檢修中的應用分析

秦凱

摘要：在線監測技術[1-7]在我國已經有十幾年的發展了，其用處便是在被測設備正在運行的時候，在線監測設備的狀況。在電力的整個系統當中，變電設備是最基本也是最關鍵的，沒有設備整個系統便無法運行。因此變電設備如果出現一點問題，都有可能對電力系統產生巨大的影響，然而在線監測技術的出現，能夠大大減少設備出現故障的情況，提高電力系統的運行效率。變電檢修主要是對電力系統進行維修工作，負責的有更換、檢修、隔離開關、調試斷路器等。但是，不管是變電檢修還是在線監測，目的與作用都是讓電力系統得到正常運行。

關鍵詞：在線監測技術;變電檢修;應用

1 變電檢修中應用在線監測的意義

在線監測技術經過十幾年的快速發展，其應用效果已經得到廣泛認可和全面驗證。在線監測技術通過多種傳感器和數據采集設備，實現變電設備工作情況的全方位監控，智能化的在線監測設備還能將采集到的數據與設定值進行比對并調節，初步實現了變電設備自修復和自調整目標。另外，變電設備一旦發生故障，造成的經濟損失往往較大，使用在線監測技術記錄和監測設備使用的全過程，一旦發生故障，設備故障之前的運行數據能夠為技術人員提供故障分析與故障排除的基礎數據和分析依據，大大降低設備維修時間。

2 在線監測技術在變電檢修中的應用

2.1 環網柜在線監測應用

2.1.1 環網柜局部放電在線監測

局部放電初期是在一個很小的區域內，此時還沒有形成連續的放電通道。電荷釋放會影響絕緣介質的介電性能，材質絕緣性能的下降受放電劇烈程度的影響，放電程度越高，則絕緣性能下降越快。環網柜局部放電在線監測就是要在絕緣部件失效之前發現設備故障。局部放電的電壓變化和電流情況，相對于變電設備而言非常微小，同時由于周圍存在較強的電磁干擾，準確檢測環網柜局部放電具有一定難度。

2.1.2 環網柜絕緣性能在線監測

環網柜絕緣性能對于設備運行穩定性影響非常顯著，在使用過程中，絕緣老化是一種漸進的緩慢過程，傳統檢測手段難以發現這一類潛在風險。環網柜絕緣性能的在線監測能夠實時掌握環網柜工作狀態，將環境因素、漏電強度等信號進行收集和傳輸，并通過多種對比手段和內置程序完成工作狀態對比，在第一時間發現故障隱患。

2.2 高壓斷路器在線監測應用

2.2.1 高壓斷路器機械性能在線監測

根據有關資料顯示，斷路器設備的損壞有80%是由于機械性能遭到破壞引起的，因此，對于高壓斷路器的機械性能進行在線監測十分重要?，F階段，針對于高壓斷路器進行在線監測的主要方式包括：斷路器工作行程在線監測、震動信號在線監測、斷路器工作速度在線監測等。機械穩定性較高的斷路器峰值變化相對穩定，同時峰值出現的時間差也相對穩定。高壓斷路器機械性能在線監測最常使用的傳感器是光電傳感器，可實現物理信號向電信號的轉化，同時記錄脈沖信號，計算相應的速度與行程數據。

2.2.2 高壓斷路器觸頭壽命在線監測

高壓斷路器觸頭壽命在線監測的原理可以理解為記錄斷路器斷開和閉合過程中的數據曲線，統計電流通過開關前后的損失量，在此基礎上與斷路器額定損耗值相對比，綜合判定觸頭的磨損量，最終以觸頭磨損情況判斷觸頭壽命。

2.3 變電設備溫度在線監測

在線監測技術對變電設備溫度的檢測主要使用紅外熱成像儀和導線連接兩種方式。其中導線連接分為固定式和可移動式，設備一旦出現接觸不良，引起局部溫度上升，進一步加劇接觸位置的電阻，并引發局部放電。技術人員可將導電裝置和開關相連接，如果內部溫度超過設定值，則會觸發自動報警，告知檢修人員入場進行故障排除。相比而言，紅外熱成像儀工作原理更加簡單，使用也更為靈活。

2.4 電能質量在線監測

電能質量在線監測是在線監測技術智能化引用的一個典型案例，電能質量管理的原理分析如下：首先是通過電流、電壓等多種電能指標的檢測和數據收集，記錄電力系統的運行狀態，建立相應的工作日志;其次根據內置的各類信號范圍，自動進行數據分析與分類，逐層分析電能質量;再次識別數據中的干擾信息并進行剔除，如干擾信號反復出現并且出現頻率呈現上升趨勢，則應按照故障進行處理;最終結合上述各類信號，綜合評定電網系統運行質量，給出相應建議。

3 在線監測技術的應用案例

3.1 高壓斷路器的在線監測

3.1.1機械設備性能的監測

經過大量的調查，我們可以知道大部分的問題都是由于斷路器失去了機械性能，從而才會導致在運行過程中斷路器出現了故障的情況。因此，我們要十分重視監測高壓斷路器的機械性能。像速度的監測、操作時震動信號的監測以及工作行程的監測等都是檢測性能的方式。時間監測以及工作行程的監測都是通過使用光電傳感器，將發生變化的物理量轉變為了脈沖信號，并且對于信號產生的數據進行記錄與整理，經過處理過后計算出觸頭在工作時的速度。

3.1.2高壓斷路器觸頭壽命的監測

電流的數據主要是以電流互感器的第二次測量為準，由開關輔助點的銜接時間來確定具體的時間。在日常的運行過程中。有一部分的可能是因為出現了觸頭磨損的情況。因此我們需要將觸頭的磨損值作為其壽命的依據來進行判斷其觸頭是否要進行更換或者維修。

3.2 絕緣子的在線監測

在電力系統中，變電設備經過長時間的使用過后，其絕緣性會逐漸降低，甚至是消失，從而影響電力系統的正常運行。為了能夠有效解決該問題，我們則需要加強對變電設備絕緣體的在線監測。我們要知道絕緣子在運行的時候非常容易受到外界因素的干擾，特別像是突然變化的氣溫、驟降的大雨等等，都有可能讓絕緣子的電阻減小，或是使得絕緣子出現裂痕，甚至還有可能被擊穿，從而降低電力運輸的穩定性與安全性。正因為絕緣子容易受到外界影響的特點，因此我們想要對其進行實時監測的話，那么絕緣子的安置地點就顯得格外重要。然而，到目前為止，我們還尚未找到一個極其適合的位置來安裝絕緣子，這使得很多電力企業都感到非常頭疼。

現階段，檢測絕緣子常用的方法有兩種：一個是電量的測量，另一個是非電量的測量。電量的測量主要是通過電壓的分布測量以及絕緣電阻等方式進行的。而非電量的測量則是采用紅外線和激光多普勒振動的方式來進行的。根據這兩種方式的實際使用效果看來，其優勢還是非常明顯的。

3.3 電能質量的在線監測

電能質量的在線監測也是十分有必要的，若是電能的質量沒有保障，那么即便能進行電力運輸，那也是不過關的。首先，我們應該分層監測質量指標出現問題的地方，提取出相應的信息，為電能質量問題做出一定的依據。其次，我們要實時采集電能質量的數據，確保該數據是準確無誤，并且有效的，由此我們才能夠根據這些數據精準地分析出電力系統的運行狀況。最后，我們要為電網安全提供優質條件，對電能質量的指標進行全面綜合的評價，并優化系統監測的手段。

4 結語

綜上所述，在線監測技術能夠大大降低監測的工作強度，提升監測質量，同時在線監測能夠實現24小時實時監測，能夠在第一時間發現和報告設備異常情況，并進行報警。該項技術在變電檢修中運用，能夠有效提升變電設備運行質量，提升電網運行安全系數。通過上文的分析可以看出，未來在線監測一定是向著更加智能的方向發展，借助于大數據和人工智能技術，實現變電檢修的自動化和智能化。

參考文獻

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