變電站一次設備在線監測數據診斷及運維檢修分析

湯杰雄

江門市大光明電力設計有限公司 廣東江門 529000

時至今日，我國電力系統的完善程度越來越高，人們對電力系統運行質量的關注度也不斷提升。尤其是對互感、高壓電感、變壓等在本身上的具體工作狀態的關注度更高。隨著智能化電力系統的不斷發展，民眾對變電站實際工作中一次設備的在線監測工作愈發重視，希望通過對該部分內容展開在線監測，分析診斷監測數據，為后續電力系統運行檢修工作奠定有力基礎，保障電力系統整體工作效率的提升。

1 變電站一次設備在線監測類別

1.1 帶油設備油色譜在線監測

變壓器等油浸設備油色譜在線監測，運用色譜分析法，就油內的溶解氣體組分及微水含量進行實時監測。主要監測氣體有一氧化碳、甲烷、乙炔、乙烯、氫氣等，還可以對二氧化碳、微水等展開監測。結合監測氣體的色譜分析結果，采用大衛三角或者三比值法等，就變壓器的實際運行情況進行判定。被檢測油浸設備應該具備符合色譜法取樣標準的密封的循環油路管路。不同的在線監測產品借助差壓泵吸等不同方法完成油樣的獲取，相關維護工作可以在不斷電情況下展開，同時對于帶油設備自身的密封性能也不會降低[1]。

1.2 特高頻局放在線監測

局部放電情況在電氣設備內部出現，隨之出現的還有超聲振動、電磁輻射、熱輻射等物理現象。正負電荷中和形成電流陡脈沖輻射的電磁波，檢測這一電磁波需要耦合傳感器的高效配合，與此同時還可以輕松實現定位檢測、抗干擾等目標，絕緣性好是SF6氣體的一大優勢，同時還有強勁的場強擊穿能力，尤其是局部放電擊穿可以在短時內完成，這一環節伴隨著大陡度的電流脈沖的產生，輻射電磁波頻率大。而電磁波一般在設備接地金屬位置處受到屏蔽，但是也不會完全被屏蔽掉，可以透過瓷瓶等特殊部件順利傳出來[2]。電磁波脈沖信號可以被在線監測系統輕松獲取，全面細致的完成脈沖處在工頻同步信號處的相位角的記錄工作，結合PRPD圖譜來判斷發生故障的具體類別。

1.3 容性設備在線監測

對變電站一次設備展開在線監測，監測運用電容屏完成分壓的具有絕緣性質的設施的時候，將其絕緣的熱性高效利用起來。例如在絕緣裝置中，運用設置精準度較高的傳感裝置的形式完成絕緣平末端電流的高效獲取，就電流值、母線處電壓值等詳細對比分析，保障一次設施運行實際在線監測目標的達成，此外，采用該模式可以就設備在運行環節存在的電容、介質損耗等情況高效測定，保障預期在線監測目標高效實現[3-4]。

1.4 開關柜溫度在線監測

針對在線監測環節，還可運用在表面聲波傳感裝置的開關區域溫度改變狀態完成監測的方法，展開一次設備的在線監測操作。該方式的主要優勢是借助無線的方式，避開障礙物遮擋的狀況下，對復雜程度高的內部環境完成高效監測，其應用范圍相對較廣，同時也不會受到過多約束與限制。

1.5 運用斷路裝置的機械性進行在線監測

變電系統中斷路裝置的使用，提升變電體系監測的全面性與合理性，立足于多重層面完成運行狀態的檢測工作。具有代表性的在線監測數據有實踐性質、儲能電機設施等等。

2 變電站一次設備在線監測數據檢修運維設計

2.1 非結構化與結構化數據接口

優化非結構化數據接口的設計工作，實現智能電力設施、檢測體系、其他帶電檢測設施數據之間的高效交互的目標，總結原理，運用檢測到的數據，考慮設施類別，以高壓作為監測主體，提升非結構化讀取的高效性。也就是保障與其關聯密切的標準化處理操作目標的高效實現，將實時讀取獲得的數據資料存儲在智能運維檢修數據庫體系內，方便后續借助這些數據展開對應的運維檢修操作。結構化數據的接口設計也是基于這一原理，無論是在線監測獲得的數據還是診斷運維系統都可以作為數據庫參照存在[5]。

2.2 數據錄入

有效展開上述數據接口設計工作，明確智能運維檢修系統存在的弊端的歷史數據進行重新整理與更新。檢修運維系統內的數據是全系統的關鍵組成，后續檢修工作的展開離不開這些數據的支持與配合。

2.3 數據存儲周期

對數據存儲周期，往往要結合相關的數據特征完成周期的設定工作。針對短時性的數據借助秒或者毫秒為時間標識完成存儲，但是對周期相對較長的數據顯然用秒來標識是不合理的，因此選擇小時、天或者年來儲存。具體操作環節，結合實際情況明確數據存儲周期的設定工作。

2.4 數據預處理

收集到變電站的監測數據，存在著一些干擾性信號、重復性信號、噪聲臟數據等等，這些數據對于后續數據判斷以及分析產生不利影響。為此對采集獲得的數據完成預處理操作，方便后續服務以及數據處理與分析工作高效推進。

2.5 設備工作狀況準備及評估技術

當前環節，國內變電設備運行監測數據量呈上升趨勢，但是對于沈公子狀況的評價工作還是結合對應指標超標問題完成告警處理，并沒有充分運用多元數據展開綜合性評價，難以為生產管理及狀態管控提供有效支撐。借助前沿深度學習技術，將大數據挖掘技術作為基礎，借助應用圖像識別方法展開局部圖譜的識別工作，對多元數據進行自動采集以及綜合分析等，強化一次設備運行情況診斷智能化建設，保障設備運行管控工作高效展開，提升設備運維的優化水平，使得生產管理效益與效率高效提升[6-7]。

3 變電系統一次設備在線監測模式設計

結合以往的研究情況，想要從本質上實現對變電系統一次設備的在線監測效果，將其作為后續設備運行維護的基礎，可以借助下述設計方案，為后續監測以及運維工作奠定扎實基礎。詳細研究方案設計的具體目標，在實際運行環節中該監測系統的應用目標是為了對變電系統中一次故障完成分析與評估，針對可能存在的故障原因進行分析。首先完成結構化或者非結構化數據接口操作，整體架構如下圖所示。其次，檢測數據接口錄入環節結束后，結合原設計過程可能存在的問題完成二次優化與調整工作；設置數據存儲周期的時候，結合不同監測數據特征完成周期狀況的有效設定。最后數據預處理環節，結合以往數據監測實際，做好相關數據的預處理操作，保障數據的準確性，為后續運維工作展開奠定有力基礎。

圖1 變電站一次設備在線監測和運維檢修模式設計

4 做好變電站一次設備在線監測數據檢修及維護工作的舉措

保障變電站一次設備在線數據監測系統的優化程度，對于聯合變電站運行狀態給予充分注重，將預警消息推送做到位，專家診斷分析處理、風險評估等舉措合理運用起來，使得數據的整體利用成效顯著提升，真正實現信息數據的共享，保障變電站一次設備在線監測數據診斷和運維的高效性與合理性。結合變電站一次設備在線監測數據檢修以及維護工作實際需要，采取切實可行的舉措是關鍵。

4.1 強化設備風險評估，提升運維檢修力度

保障獲取的設備檢修運維數據更加精準，有必要完成設備面臨風險的評估工作。例如磨損風險、突發故障風險等，還可以在設備運行環節做好停運造成損失的風險評估工作。借助上述評估數據明確風險存在點，保障設備的檢修及運維工作高效展開。除此以往，開展變電站運維檢修工作，必須全方位推進一次設備故障檢修工作，具體操作如下，首先明確變壓器檢修策略，負責運維檢修的人員，必須全方位把握好變壓器的具體運行情況，從而將潛在的故障隱患掌握到位，明確有故障發生的設備，從而將安全事故的發生率降至最低。運維檢修者采用在線式檢測系統以及超聲探頭等工具，將異常放電響動監測到位，從而確定變壓器設備的絕緣性質。展開變壓器設備的維護以及檢修等工作的時候，一定要做好設備油溫、油質等的檢查工作，為了提升油溫判斷的準確性，可以通過紅外線溫度檢測儀來展開，為了保障油質顏色是正常的，可以運用紅外線溫度檢測儀來檢測油的具體溫度，與此同時保障油質顏色處于正常狀態，油面位于標線處。運用絕緣檢測儀能夠將變壓器支流絕緣的狀況明確到位，一旦有故障隱患存在，需要第一時間拆解然后維修，如此一來變壓器的運行成效才得以保障[8]。檢修斷路器，運維檢修者必須做好斷路器運行情況以及潛在故障隱患的檢測，借助最低額定電壓來完成斷路器電磁鐵功能的有效判斷，檢測斷路器主回路導電電阻，將斷路器觸頭磨損情況以及接觸狀態掌握到位。與此同時，做好斷路器滅弧室真空度的檢測工作，規避功能異常情況的發生。隔離開關檢修舉措，在運維檢修環節，檢修者重視隔離開關轉動部委以及動靜接觸部位運行狀態的檢修，檢查加固松動位置。如果隔離開關在運行環節出現銹蝕等情況，必須第一時間完成清洗處理，當腐蝕情況相當嚴重的時候，需要及時完成隔離開關的更換，更換的維護變電站運行的安全性以及可靠性[9]。

4.2 發揮專家系統診斷優勢

變電站設備監測數據結果相對復雜，再加上系統能力有限，很難對其展開綜合性結果判斷，這就需要專家進行綜合性診斷。結合系統分析以及專家判斷的方式，明確最終的實施方案。

4.3 移動端預警消息的推送

保障設備預警指標數據更加精準可靠，有關部門可以充分利用移動應用技術，做好變電站一次設備在線監測數據的預警消息推送，方便相關運維檢修人員結合預警推送消息機會展開檢修工作。

4.4 使用移動終端技術

充分運用移動智能終端技術，借助移動監測APP，實現同數據網絡、移動wifi相連接展開云監測互動。主要作用是實時完成對設備狀態的數據展開在線瀏覽。或者實現數據在線分析以及智能預警判斷機制，這一系列相對核心的智能型功能對于電力設備及時檢修與運維工作的展開十分有利[10]。

5 結語

綜上所述，隨著現代社會的發展，電力企業也在不斷發展，保障供電的安全性與可靠性，需要變電系統不斷優化。做好變電站一次設備在線監測工作也顯得十分重要。科學合理的在線監測能夠實現對后續運維工作高效性的提升，還可以從根本上提升后期運維工作的整體效果，助力我國變電系統的健康高效發展，為社會主義市場經濟的發展增添動力基礎。