变电设备在线监测与带电测试装置配置指导原则(20110909)0
变电设备在线监测系统技术导则
ICSQ/GDW 国 家 电 网 公 司 企 业 标 准Q/GDW XXX-20XX 变电设备在线监测系统技术导则（征求意见稿）20XX－XX－XX发布 20XX－XX－XX实施国家电网公司发布目 次前 言 (III)1范围 (1)2规范性引用文件 (1)3术语和定义 (1)3.1在线监测装置 (1)3.2综合监测单元 (1)3.3站端监测单元 (1)3.4在线监测系统 (1)3.5电容型设备 (1)4技术原则 (1)5系统的架构 (2)5.1系统框架 (2)5.2过程层 (3)5.3间隔层 (3)5.4站控层 (3)6监测装置选用与配置原则 (3)6.1 选型原则 (3)6.2 装置配置原则 (4)7功能要求 (5)7.1在线监测装置功能 (5)7.2综合监测单元功能 (5)7.3站端监测单元功能 (5)8通信要求 (5)8.1一般性要求 (5)8.2 监测装置通信要求 (6)8.3综合监测单元通信要求 (6)8.4站端监测单元通信要求 (6)9技术要求 (6)9.1总体技术要求 (6)9.2监测装置的技术要求 (6)9.3综合监测单元的技术要求 (6)9.4站端监测单元的技术要求 (6)10 在线监测系统的试验、调试、验收 (7)10.1试验 (7)10.2调试 (7)10.3验收 (7)附录A （规范性附录）变电设备状态监测数据接入规范 (8)前 言为了适应国家电网公司智能电网的发展要求，促进变电设备在线监测技术的应用，提高电网的运行可靠性，制定了本技术导则。
本导则由提出并负责解释。
本导则由归口。
本导则主要起草单位：本导则主要起草人：变电设备在线监测系统技术导则1范围本技术导则规定了变电设备在线监测系统的组成架构、监测装置选用与配置原则、总体功能和技术要求等方面的内容。
本技术导则适用于国家电网公司所属单位对110（66）kV及以上电压等级的变压器、电抗器、断路器、GIS、电容型设备、避雷器等变电设备的在线监测系统的选用。
输变电设备带电检测与在线监测技术分析
输变电设备带电检测与在线监测技术分析摘要：输变电设备带电检测与在线检测技术，是现代电网状态安全管理的重要手段。
强化输变电设备带电检测技术与在线监测技术，对及时发现和排除设备及电网运行的安全隐患和预防电网突发性故障有着重要的作用。
它们是提高系统运行的可靠性的关键。
本文详细分析了输变电设备带电检测的关键技术和在线检测系统及技术的应用。
旨在为输变电设备安全管理提供一些参考。
关键词：输变电设备；带电检测；在线检测技术；故障；应用引言：随着我国电网建设规模的不断扩大和用电需求的不断增长，电网的可靠性要求在不断的提高。
大规模电网的检修单靠人工排除检修，其运行状态检修的效率和精准性显然难以适应现代电网可靠运行的需求。
现代电网的检修已经不同于传统的人工故障排除检修，而是将状态检测与带电检测应用到电网状态的运行维护中。
这种基于设备带电检测与在线监测的技术，对设备运行期间供电风险的防范意义重大。
一、带电检测与在线监测概述带电监测与在线监测技术是借助便携式检测设备对带电设备实施现场安全运行状态检查的方式。
根据机械设备及仪器的特性，带电检测与在线监测技术分为局放检测、红外测温监测、光纤测温检测、接地电流检测与监测、油压在线监测等多种方法。
其中局放检测有分为高频、特高频、超声检测等多种电流的检测。
带电检测在电网设备及电缆线路安全管理方面具有投资小、见效快的应用优势。
主要用于短时间内的检测。
在线监测技术则是用于长期连续性的状态监测。
在线监测正对输变电高压电缆的温度、接地电流、局部放电等进行连续性的监测，通过监测了解高压电缆及设备运行的状态，从而提升设备及电缆安全运行的水平。
它需要依靠设备及电缆本体安装监测装置完成在线监测。
二、输变电设备带电检测技术（一）红外线测温检测技术红外线测温检测技术利用电气设备发生阻耗或节点损耗时局部温度升高的特点获取成像，进而分析故障所在位置。
因红外线的穿透力有限，它一般应用于一些结构简单的输变电设备距离表面较近位置的故障。
变电站在线监测配置方案
变电站状态监测系统解决方案许继昌南通信设备有限公司2011.11目录1、配置表 (1)2、系统整体方案 (1)3、产品介绍 (2)3.1GIS监测相关装置 (3)3.2变压器监测相关装置 (6)3.3开关柜监测装置 (10)3.4避雷器在线监测系统 (14)3.5站内状态监测主站系统 (14)1、配置表根据110kV及以上变电站设备配置监测设备如下：2、系统整体方案设备状态监测和诊断的关键是在线监测技术，在线监测技术是实现智能设备状态可视化的必要手段，是状态维修的实现基础，为其提供了实时连续的监测数据和分析依据。
有效的在线监测系统可以随时掌握设备的技术状况和劣化程度，避免突发性事故和控制渐发故障的发生，从而提高高压电气设备的利用率，有助于从周期性、预防性维修向状态检修的转变，改善资产管理和设备寿命评估，加强故障原因分析。
在线监测、故障诊断、实施维修整个一系列过程构成了电气设备状态检修工作的内涵。
因此，积极发展和应用变电站设备在线监测系统的最终目的就是为了以状态检修取代目前的定期维修，为其提供了分析诊断的依据，是状态维修策略不可或缺的组成部分。
智能变电站监测总体方案如下图：IEC61850-8-1IEC61850-8-1智能组件柜变电站状态监测典型方案架构状态监测系统系统结构1）状态监测系统结构应为网络拓扑的结构形式，变电站内状态监测系统向上作为远方主站的网络终端，同时又相对独立，站内自成系统，层与层之间应相对独立，采用分层、分布、开放式网络系统实现各设备间连接。
2）站控层由状态监测系统综合平台组成，提供站内运行的人机界面，实现监视查看间隔层和过程层设备等功能，形成全站状态监测中心，并与远方主站状态监测系统进行通信。
3）间隔层由计算机网络连接的若干个综合数据集成单元组成（针对专业性较强，数据分析较为复杂的监测项目）。
过程层由若干个监测功能组IED及状态监测传感器组成。
站控层综合数据单元均与过程层监测功能组主IED整合为状态监测IED，以减少装置数量，节约场地布置空间。
电能质量在线监测系统技术规范书
电能质量在线监测装置通用技术规范八钢焦煤集团供电系统安全改造艾维尔沟110kV 变电站增容改造工程电能质量在线监测装置技术规范（通用部分）设计单位：新疆电力设计院2011年12月总则1．1.1引言提供设备的厂家、投标企业应具有ISO 9001质量保证体系认证证书，宜具有ISO 14001环境管理体系认证证书和OHSAS 18001职业健康安全管理体系认证证书及年检记录，宜具有AAA级资信等级证书、重合同守信用企业证书并具备良好的财务状况和商业信誉。
提供的电能质量在线监测装置应在国家或电力行业级检验检测机构通过型式试验。
投标方提供的产品应有部级鉴定文件或等同有效的证明文件。
投标方应提供国家或电力行业级检验检测机构提供的有效期内的检测报告。
1.1.1本规范提出了电能质量在线监测装置的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。
1.1.2本规范提出的是最低限度的要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，投标方应提供符合本规范和工业标准的优质产品。
1.1.3如果投标方没有以书面形式对本规范的条文提出异议，则表示投标方提供的设备完全符合本规范的要求；如有异议，应在报价书中以“对规范的意见和同规范的差异”为标题的专门章节中加以详细描述。
1.1.4本规范所使用的标准如遇与投标方所执行的标准不一致按较高的标准执行。
1.1.5本规范经招、投标双方确认后作为订货合同的技术附件，与合同正文具有同等效力。
1.2供方职责供方的工作范围将包括下列内容，但不仅仅限于此内容：1）提供标书内所有设备及设计说明书及制造方面的说明。
2）提供国家或电力行业级检验检测机构出具的型式试验报告，以便确认供货设备能否满足所有的性能要求。
3）提供设备安装、使用的说明书。
4）提供试验和检验的标准，包括试验报告和试验数据。
5）提供图纸、制造和质量保证过程的一览表以及标书规定的其他资料。
6）提供设备管理和运行所需有关资料。
变电设备在线监测装置检验规范 第3部分：电容型设备及金属氧化物避雷器绝缘在线监测装置
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元件： C1 ～CM R11～RMN K1～KMN ─ ─ ─ 电容器 ─ ─ ─ 电阻器 ─ ─ ─ 开关
引线和电源： S ─ ─ ─ 交流稳压调压装置 T1 ─ ─ ─ 调压器
５
５．１ 电容型设备绝缘在线监测装置测量误差试验 ５．１．１ 误差要求 电容型设备绝缘在线监测装置的测量误差需符合表 1 要求。 表１
监测参量 全电流
电容型设备绝缘在线监测装置技术指标
测量范围 3mA～150mA 10mA～500mA 测量误差要求 ± （标准读数× 1%+0.1mA) 1
Q / GDW ５４０．３ — ２０１０ 表 1（续）
监测参量 全电流 阻性电流
金属氧化物避雷器绝缘在线监测装置技术指标
测量范围 100μ A～50mA 10μ A～10mA 测量误差要求 ± （标准读数× 5%+5μ A） ± （标准读数× 5%+5μ A） 3
Q / GDW ５４０．３ — ２０１０
注 标准读数为标准测量仪器读数。
全电流和阻性电流的测量误差计算公式与式（1）相同。 ５．２．２ 检验电路 a） 利用如图 3 所示的检验试验电路图，进行金属氧化物避雷器绝缘在线监测装置测量误差试验。
（1）
５．１．２ 测量误差试验 a） 对于型式试验、入网试验及出厂试验的测量误差试验推荐采用图 1 和图 2 所示试验电路，利用 高压或低压介损模拟装置进行电容型设备绝缘在线监测装置测量误差试验的试验，也可参照 JJG563 进 行。对于现场测量误差试验推荐采用图 2 试验电路。 b） 对于用相对测量法原理进行测量的在线监测装置，可以参考图 2 试验电路进行测量。 ５．１．２．１ 高压试验电路 利用高压介损模拟装置进行电容型设备绝缘在线监测装置测量误差试验的试验电路，如图 1 所示。
变电设备在线监测装置应用情况综述及配置建议
效 手 段 ， 离线 的应 用 中 ， 放 检 测 方 法 已获 得 十 在 局 分 有 效 的 应 用 。但 由 于 现 场 的干 扰 过 大 等 原 因 ， 局 部 放 电在 线 监 测 的应 用 受 到 了很 大 的 限制 。虽
然 多 年来 围 绕 局 部 放 电 在 线 监 测 的 研 究 有 很 多 ，
变 压 器套 管 往 往会 由于 各种 原 因 而导 致事 故 ，
如 密封 不 良进水 受 潮 、 部 高温 过 热 、 部 放 电等 。 局 局
据 统计 ， ９ ５ ２ ０ １ ９ ～ ０ ５年 全 国 １０ ｋ １ Ｖ及 以上 变 压器 事 故 的 １ ． 为套 管 事故 ， ０ Ｖ 变 压 器事 故 中 １３ ５０ｋ
２ ． ％为套 管事故 。变压器 套管 损坏不 仅会 造成变 ８６
压 器停 电 ， 而且往 往 引起套 管爆 炸 ， 波及 周 围电力设 备 ， 大酿成 火灾 的可 能性 。 增
验相比， 在线 监测 技 术 采 用 先 进 的传 感 器 以采 集 运 行 中设 备运 行 的信 息 ， 息 量 的处 理 和识 别 也 依 赖 信 计 算机 网络 ， 仅可 以把 某些 预试 项 目在线 化 ， 且 不 而
还 可 以引进 一些 新 的更真 实反 映设 备运 行状 态 的特
对 套 管进 行 主 绝 缘 和末 屏 对地 介 损在 线监 测 ，
是 及 时发现 套管 绝缘 问题 、 防止 套 管 运行 事 故 的有 效 手段 之一 。在 线监 测 能灵 敏 、 时 地反 映 出 套 管 及 绝 缘进 水 、 气受 潮 和 电容 屏放 电烧伤 等现象 ， 进 而套 管 主绝 缘对 地介 损测 试 ， 于发 现 套 管绝 缘 进 水受 对
变电在线监测装置检测标准及项目
变电在线监测装置检测标准及项目下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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带电测试和在线检测
一次设备带电测试和在线监测[摘要]带电测试指，在线监测指。
本文主要从XX电力局实际出发，站在工作人员现场测试的角度，具有探讨性的从变压器、容性试品、避雷器三个主要方面进行了阐述，理论结合实际，不乏举例的完整的将本局系统带电测试和在线监测分类说明。
[引言]一次主设备主要包括变压器、断路器、互感器、电容器避雷器等设备，由于人民生活对于电的需求越来越高，供电部门坚决制止对用户无谓的停电，这样就给停电检修带来不便，早在80年代，我局就开展带电测试，随着现代科技的发展，工程技术人员、科研专家已开发出许多带电测试的方法和测试仪器，进一步将检测设备直接装在电力系统一次设备上，随时测量那便是在线监测。
带电测试是对一次设备周期性检测，而在线监测是随时随地的监视设备的运行情况，带电测试和在线监测有机的结合起来，对我们的运行设备不但能起到监督作用，而且不需要对外停电、不影响用户用电，对我局的售电量大大提高，同时也会产生一定的社会效益。
本文其中一些测试方法还有不成熟的地方，在试验方法上仍有弊端，所以推出本文主要的目的还是想和有关同事们共同商讨，从而有点收获，从中得到一些可取的经验，为电力设备的试验工作尽点微薄之力。
XX电力局从1983年就开始在试验专业开展避雷器带电测试1986年避雷器、耦合电容器带电测试工作已全面展开，1996年成立了变压器状态检修小组，其中也开始了变压器的在线监测，同时，由一些专业人士在电容性设备上开展带电测试的初步尝试，这些都取得了不小的成绩，下面就按设备逐一作以本人的想法：一.变压器的在线监测1.1目前，已在330KV主变上装有绝缘油色谱在线监测，其原理为，没有装在线监测的主变，占大多数，除了正常的周期性预防性试验外，也可采用不停电不定期取油样分析来跟踪。
当然，这些主要是运行年代长、负荷大、存在潜伏性异常的主变。
1.2目前，新安装的主变均采取铁芯接地线引下这一方案，这是十分必要的，对于变压器铁芯过流、过热、多点接地的测试很方便，同时对于铁芯接地电流和主变局部放电在线监测提供了必要的条件，变压器铁芯多点接地后流过铁芯接地线的电流可达几安甚至十几安、几十安，薄绝缘变压器大负荷长期运行时，铁芯接地电流也增加，用一个很简单的方法测试变压器铁芯流过的电流，其方法如下：进主控室我们可在接地引下线（铝、铜排）上加一个传感器（电流互感器）可随时监测主变铁芯接地电流（不大于0.1A）。
试析输变电设备带电检测及在线监测技术
试析输变电设备带电检测及在线监测技术摘要：长期以来,预防性试验对保障电力系统安全运行起到了很大的作用。
然而,随着电力系统向高电压、大容量、互联网发展,对电力系统安全可靠性指标的要求越来越高,传统预防性试验的局限性也越来越明显。
关键字：带电检测；状态运维；在线监测；引言一直以来，针对电力系统进行预防性测试，可以确保其稳定运营。
值得注意的是，现代电力系统向大容量、高压方向发展，因而对电力系统的可靠运营提出了更高的需求。
而传统的测验技术的局限性更为明显。
其局限性体现在如下几方面：1）对电力系统进行预防性测试需要断电，同时其测试周期是固定的，对于电力系统中的电气设备的缺陷并不能及时发现。
2）电力系统的电气设备运行过程中的状态以及运行参数与断电时差异性很大，其预防性测试的结果并不能准确反映电气设备的运营状态。
经过多年的研究与工程实践，输变电电气设备的带电监测与在线监测技术获得了巨大的发展，一些成熟的相关产品已经全面向市场推广，其面向对象可以覆盖绝大多数电气设备。
值得注意的是，输变电电气设备的带电监测与在线监测仍是一种系统工程，其中一些技术仍有待改进。
1 输变电设备在线检测技术国内外许多学者就输变电设备的状态检测进行了多年的探索与研究，但由于电力系统电气设备种类多，功能各异的特点，其相应设备的状态检测技术差异性较大。
1.1 变压器状态监测在电力系统中，变压器属于最为核心的设备，其运行的可靠性是确保电力系统安全、经济运营的基础。
目前，变压器设备的状态在线监测措施主要有5 种，见下表：1.2 电容型在变电所中，电容型的电气设备占总设备的45%~60%，其设备的绝缘性能直接影响到变电所的安全运营。
在电力系统所有的电气设备当中，其电容型电气设备的在线监测研究、应用得最多。
主要包括三部分：①泄漏电流的监测；②电容器容量的监测；③介质损耗的监测。
1.3 避雷器避雷器状态的监测主要是监测器阻性泄漏电流。
常用的技术措施有4 种：1）谐波法；2）阻性电流谐波法；3）总泄漏电流法；4）常规补偿法。
关于输变电设备在线监测及带电检测技术探讨
关于输变电设备在线监测及带电检测技术探讨摘要：现阶段我国社会与经济都在进行不断的进步与发展，人们对电力资源的需求量也呈现出越来越高的趋势，这对电力行业的发展提出新的要求与挑战。
为在真正意义上保证供电工作的顺利进行，必须结合实际情况实现对在线监测技术的有效应用。
本文针对输变电设备在线监测及带电检测技术进行了分析与探讨，以供参考。
关键词：输变电设备；在线监测；带电检测技术利用先进的技术以及检测手段实现对电气设备的数据与信息的采集就是指输变电设备的状态检测与检修。
为实现对输变电设备检修项目与周期的合理确定，需要实现对设备运行工况与运行经验有机结合。
状态检修不仅可实现对运行可靠性的有效提升，同时可在一定程度上对电网安全设备运行的安全性进行保障，最终实现延长设备使用期限的目标。
这对供电工作的顺利进行有极大的促进作用，因此必须实现对输变电设备的在线监测与带电检修。
1输变电设备在线监测及带电检测技术1.1输变电设备在线监测1.1.1变压器设备在电力系统中，变压器是最为重要的一类设备，变压器可靠运行能够为电力系统的安全、经济运行提供保障。
目前，变压器设备的在线监测技术主要包括：变压器设备的在线监测、油液中气体的监测、局部放电的监测、绕组形变的监测、铁心接地电流的监测以及振动频谱的监测。
1.1.2电容型电气设备变电所设备中，大约有45～60%为电容型的电气设备，此设备的绝缘性直接影响着变电所的安全运营。
在电力系统所有电气设备中，在线监测应用与研究最多的为电容器电气设备，其监测工作主要包括泄漏电流的监测、电容器容量的监测以及介质损耗的监测。
1.1.3断路器在电力系统运行过程中，断路器发挥着控制与保护的作用，断路器开断性能在很大程度上影响着电力系统的运营安全。
就当前情况来看，断路器状态监测主要包括断路器的机械动作特性、断路器的灭弧室电寿命以及SF6气体监测三方面内容。
1.1.4电缆叠加直流电压法是我国电力系统中应用最为频繁的一种电缆在线监测技术，但其存在以下缺陷与不足：①由于端部表面漏电阻改变、杂散电流改变等原因的存在，测量差距较大。
变电设备在线监测装置
在线监测装置的组成
• • • • • • 在线监测装置通常由以下五个单元组成： 信号取样单元 信号处理单元 微处理器 数据传输单元 状态接入装置（CAC）
在线监测装置现状
• 运行质量的不可靠； • 对在线监测装置的不信任； • 对运行设备监测数据的要置
• • • • • • • • 目前在运行的变电设备在线监测装置有： 变压器铁芯（夹件）接地电流在线监测装置 变压器和GIS局部放电测试仪在线监测装置 容性设备在线监测装置 氧化锌避雷器在线监测装置 蓄电池在线监测装置 油化类在线监测装置 温度类在线监测装置
在线监测装置特点
• 新的检测手段和方法、通信技术、电力电 子以及计算机技术在状态检修监测装置中 得到了应用； • 是一种实时监测电力设备绝缘参数的新型 检测装置； • 为状态检修决策提供运行电力设备绝缘参 数变化的实时数据。
状态检修检测装备
• 状态检修检测装备包括在线监测装置、带 电检测装置、停电测试装置三种，这三种 检测装置在状态检修工作中起到关键的作 用。 • 这三类检测装置所提供的数据是为运行设 备状态评价和状态检修决策做依托
在线监测装置的作用
• 在状态检修的设备评价工作中，在线监测 装置由于是一直与运行设备并列运行，实 时监测运行设备的绝缘情况，是状态评价 的第一个关键数据，当在线监测装置发现 运行设备的绝缘出现问题时，装置将数据 传给状态评价系统并进行报警。之后，才 用带电检测装置和常规停电试验装置来验 证，最后确定检修方案。
变电设备在线监测装置 （电气部分）
前言
• 随着电力设备检修方式由周期检修转变为 状态检修，检修工作发生根本性变化。状 态检修是基于设备状态监测和诊断技术提 供的设备状态信息，判断设备的运行情况 ，确定设备是否能够继续安全运行，在故 障发生前确定检修的一种方式。状态检修 决策的准确快速响应完全依赖于在线监测 、带电检测和停电测试装置等所提供的数 据。
变电设备在线监测及带电监测技术在电网中的应用
变电设备在线监测及带电监测技术在电网中的应用摘要：随着科学技术的快速发展，我国电力系统向高电压、大容量、智能化发展已经是必然趋势，所以电力系统对安全可靠性指标的要求也变得越来越高，电网设备在线监测及带电检测是指在设备运行状态下，通过监测或检测装置直接获取设备状态信息从而对设备健康情况进行科学判断，与传统巡检和停电试验相比，其在发现设备潜伏性运行隐患方面具有显著优势。
变电设备的状态检修、电网设备运行的可靠与安全性以及相应的设备事故的发生预测性和如何更好的延长设备使用与利用的时限的这些问题越来越突出。
为解决这些问题，通过对变电设备在线监测及带电检测存在的问题进行大数据分析与研究，从而找到在线监测及带电检测技术在电网实际运用中的不足与缺陷，提出更为有效的改进措施和对策，以便能更好的提高电网设备运行的稳定性、安全性与可靠性。
关键词：变电设备；线监测；带电监测技术；电网；应用1常用的在线监测技术1.1在线监测局部放电的方法1.1.1常规脉冲电流法脉冲电流法也就是借助于测量电流传感器和阻抗，来对电力设备及其部件内部信号诱发的局部放电脉冲电流进行检测，从而达到可视放电量的成效。
局部放电会随着电荷移动而移动，移动电荷可以在外围脉冲电流作用下，通过对脉冲电流实施测量就能够完成局部放电的检测结果。
脉冲电流法是一种广泛使用且最为成熟的监测方法，其使用电流传感器为耦合电容或电流传感器，当对脉冲电流频率区进行测量选择时，低频段通常是最好选择，保证测量值在数kHz至百kHz范围内，最大能够达到MHz范围值。
常规脉冲电流法在变压器型式试验和预防交接试验以及变压器局部放电试验等的应用最为普遍，它的主要特点就是高灵敏度测量，也可获得局部放电量（如可视放电量、放电次数、放电相位）等。
1.1.2超声波探伤法超声波是借助电力设备局部放电的测试值，来测量局部放电的大小和位置。
在实际应用的监测过程中，超声波传感器主要利用体外检测的方式在电气设备外壳上进行监测。
发电厂电气设备在线监测装置的配置
第３９卷第５期红水河Ｖｏｌ．３９Ｎｏ．５２０２０年１０月ＨｏｎｇＳｈｕｉＲｉｖｅｒＯｃｔ．２０２０发电厂电气设备在线监测装置的配置蒙宁海（中国能源建设集团广西电力设计研究院有限公司，广西㊀南宁㊀５３０００７）摘㊀要：发电厂电气设备运行状态直接关系到发电系统的安全可靠运行，电力设备传统的检修方式已不能完全满足发电厂安全可靠性和数字化的要求，在线监测技术在发电厂主要电气设备已普遍运用㊂文章分析了电气设备传统计划检修模式的局限，介绍电气设备在线监测技术特点和应用情况，提出发电厂主要电气设备在线监测设备的配置方案，以提高发电厂数字化水平，更好地保证发电厂电气设备的安全可靠运行㊂关键词：发电厂；电气设备；计划检修；在线监测；配置中图分类号：ＴＭ６２１．３文献标识码：Ｂ文章编号：１００１－４０８Ｘ（２０２０）０５－００５１－０３０㊀引言发电厂的电气设备运行状态直接关系到发电系统的安全可靠运行，电气设备的试验㊁检修对发电厂安全生产非常重要㊂发电厂电气设备传统的试验㊁检修方法是以预防性试验为基础，定期停电试验㊁检修和维护，检测设备状态，及时发现电气设备内部缺陷㊂随着经济和技术的发展，发电厂机组容量越来越大，对发电厂安全可靠运行及电气设备可靠性提出了更高的要求，传统的定期停电进行预防性试验的做法已不能完全满足发电厂安全可靠性及数字化的要求㊂随着计算机技术㊁传感器技术以及通信技术的快速发展，对发电厂电气设备已普遍采用在线监测技术㊂１㊀计划检修的局限一直以来，我国的发电厂一直依据‘电力设备预防性试验规程“的规定，对发电厂电力设备进行定期的停电试验㊁检修和维护，即计划检修和常规检修［１］㊂计划检修和常规检修是按电气设备预防性试验规程所规定的试验周期，定期对电气设备进行停电检修，检测设备状态㊁发现设备内部缺陷，以防止设备事故的发生㊂这种检修模式按规定定期停电检修，所以无法检测到电气设备实时运行状态，有时也不能及时发现电气设备内部的故障隐患㊂对发电厂主要电气设备（比如发电机㊁变压器㊁断路器等）来说，常规预防性试验周期通常为６个月至１２个月［２］，在此期间，许多潜在故障会迅速发展成为突发绝缘意外而无先兆㊂当常规试验发现绝缘问题，为了解绝缘问题的发生时间㊁判断问题发展的速度㊁估计问题持续恶化的可能性等用以提供决策的信息时，常常需要进行第二次试验，但这种手段仅能提供较片面的信息，难以根据这些信息作出正确的决定，比如确定停机时间㊁预先准备物资和需更换的元件等㊂随着电力生产对发电厂安全可靠性要求越来越高，发电厂传统的定期停电计划检修模式越来越凸显出其局限性，主要表现如下㊂１）试验时需要停电，必然影响电网的可靠性，同时增加了设备停电时间，给发电厂生产造成一定的影响及经济损失㊂在特定情况下，由于电网运行的要求，发电厂无法到期停电检修，可能造成设备漏检或超周期检修试验，未能及时检测出电气设备内部故障缺陷，给电气设备安全运行留下了一定的隐患㊂２）定期预防性试验只能检测某一时间电气设备的绝缘状态，不能实时检测设备的绝缘状态，无法确定设备何时出现绝缘缺陷，无法检测缺陷的发展状况［１］㊂３）试验周期长，一般为六个月至一年，在两次规定试验周期间个别设备内部发展速度快的缺陷就有可能发展成为事故㊂另外，试验时间短，试验任务大，难以保证对每个电气设备都能进行严格的㊀㊀收稿日期：２０２０－０７－２３；修回日期：２０２０－０８－１３㊀㊀作者简介：蒙宁海（１９６８），男（瑶族），广西河池人，高级工程师，主要从事发电厂㊁变电站设计工作，Ｅ－ｍａｉｌ：ｍｅｎｇｎｈ＠ｇｘｅｄ．ｃｏｍ㊂１５㊀红水河２０２０年第５期检测与诊断㊂㊀㊀４）在设备停电后对其进行常规非破坏性试验时，按有关规程规定，定期预防性试验的试验电压都是低于设备实际的工作电压，在这种条件下是难以准确地检测出电气设备在工作电压下的缺陷，试验数据的真实性和灵敏性就较低，即使满足有关规程要求，运行中也可能存在隐患或发生事故㊂２㊀电气设备在线监测的特点随着计算机技术㊁传感器技术以及通信技术的快速发展，在线监测技术在电力设备中的应用已经很普遍，发电厂中的发电机㊁变压器㊁电动机㊁断路器㊁电缆等设备的在线监测技术与设备已经非常成熟㊂与传统的定期停电计划检修模式相比，在线监测系统能根据实时监测的电气参数来判断电气设备的状态，对电气设备实时运行状态进行分析诊断，研究电气设备检修㊁维护方案㊂在线监测技术的检修方法能够及时反映出电气设备运行时的工作状态，方便采取预防措施及在发生事故时采取有效的解决措施［３］㊂在线监测设备的运用，可促使电气设备检修由定期检修模式转向状态检修模式［１］㊂在线监测技术在发电厂发电机㊁变压器㊁断路器等主要电气设备的普遍应用，可实现及时发现电气设备故障缺陷，对不同设备出现的不同故障情况找出有效的解决措施，防止重大事故的发生㊂以发电机局部放电在线监测为例，目前局部放电在线监测装置是大多数大中型新建机组的标准配置㊂据统计，绝缘问题在发电机事故中占比在３５％以上，占突发事故比例的首位㊂绝缘问题通常伴随着一定的局放量，而局放量的大小能判断绝缘材料的介电强度和剩余寿命，局放波形特征能帮助用户判断绝缘问题发生的位置和类型㊂由于发电机局部放电在线监测是在发电机正常的运行温度㊁震动条件和运行电压下进行，其采集的数据最具代表性；而停电做预防性试验时，发电机运行温度降低，原有的介损和绝缘问题则可能随即消失和减弱㊁部分问题在震动停止的条件下也相应减弱而无法正确判断故障的有㊁无或发生的位置㊂通过局部放电在线监测，不少用户成功避免了重大的设备事故，挽回可能造成的庞大损失㊂电气设备在线监测技术的运用，是电气设备状态检修的需要，更是数字化电厂发展的要求㊂检测技术发展的必然过程都是从事故检修㊁定期检修到状态检修［４］㊂与设备传统的计划检修和预防性试验相比，在线监测技术具有以下特点：１）对电气设备状态实时在线监测，一旦设备出现缺陷，能及时发现并采取预防措施或在发生事故时采取有效的解决措施，保证发电厂安全可靠运行㊂２）在电气设备实际的工作电压和运行状态下对设备参数进行检测，检测数据比较准确㊁真实，反映运行实际情况㊂３）系统储存有电气设备缺陷连续发展的历史数据，可根据设备缺陷的发展㊁变化趋势来确定设备检修项目㊁内容及时间，设备检修的针对性强，效率高㊂４）发生绝缘问题时，能立即确定问题出现的位置，使维修和进一步测试工作更有效率和针对性㊂５）减少电气设备停电时间，可以更合理地安排生产㊁提高工作效率，同时也减少发电厂少发电的经济损失㊂６）可通过在线监测信息管理系统对电气设备的状态量㊁报警信息及其他数据进行储存㊁分析和归类管理㊂３㊀发电厂电气设备在线监测装置的配置方案目前在线监测系统已经涵盖了发电厂的绝大多数电气设备，在线监测装置是大多数新建机组的标准配置，很多原先未配置电气设备在线监测装置的旧机组也在技改中增加了在线监测装置，以提高运行维护水平㊂发电厂主要电气设备在线监测装置建议配置如下㊂３．１ 发电机在线监测装置配置１）局部放电监测装置：发电机定子绝缘监测，采用局部放电连续监测并记录定子线圈局部放电强度㊂２）转子匝间短路监测装置：通过对装在发电机气隙中的探磁线圈感应的电势采样，自动判断转子匝间存在的短路㊂３）绝缘过热监测装置：连续监测并记录发电机早期过热情况㊂４）轴电流㊁轴电压监测装置：测量轴电压及轴电流，在轴承绝缘被破坏，轴瓦尚未受损时提前作出报警㊂５）发电机运行信息管理系统：将发电机各在线监测装置数据信号接入发电机信息管理系统，系统按发电机诊断及状态量数据的组合要求对各在线监测装置采集的状态量及报警信息进行储存㊁分析２５蒙宁海：发电厂电气设备在线监测装置的配置㊀和归类管理㊂３．２㊀变压器在线监测装置配置１）局部放电监测装置：连续监测并记录变压器局部放电强度㊂２）套管介损及电容监测装置：实时测量变压器套管电容和介损角的变化量㊂３）油中气体及微水监测装置：连续监测变压器本体油箱中氢气㊁一氧化碳㊁乙炔等主要故障气体及微量水分的含量㊂４）铁心直流偏磁监测装置：记录直流偏磁的趋势，预防由于直流串入变压器引起铁心饱和，引起变压器振动加大㊂５）绕组振动监测系统：连续监测绕组及铁心紧固力振动的幅值㊂６）变压器运行信息管理系统：将变压器各在线监测装置数据信号接入变压器信息管理系统，系统按变压器诊断及状态量数据的组合要求对各在线监测装置采集的状态量及报警信息进行储存㊁分析和归类管理㊂３．３㊀全封闭组合电器（ＧＩＳ）在线监测装置配置１）局部放电监测装置：实时测量ＧＩＳ整体局部放电水平㊂２）压力及微水监测装置：实时监测ＧＩＳ各气室的气体压力㊁微水和温度等参数㊂３）气体泄漏监测装置：实时监测ＧＩＳ室内空气中ＳＦ６气体和氧气含量㊂４）ＧＩＳ运行信息管理系统：将ＧＩＳ各在线监测装置数据信号接入ＧＩＳ信息管理系统，系统按ＧＩＳ诊断及状态量数据的组合要求对各在线监测装置采集的状态量及报警信息进行储存㊁分析和归类管理㊂３．４㊀其他电气设备在线监测装置配置１）中压开关柜：配置局部放电监测装置㊂２）电动机：配置局部放电监测装置和便携式电动机故障测试仪㊂３）电缆头及电缆：配置局部放电监测装置和电缆温度监测装置㊂４㊀结语综上所述，传统发电厂在提效增益或向智能化电厂改造㊁过渡过程中在线监测系统的建设是必不可少的，在线监测系统对满足电厂的安全运行以及降低检修成本都具有重要的意义㊂利用先进的在线监测系统，提高对电气设备状态和变化的掌握能力，提高发电厂数字化水平，更好地保证电气设备的安全可靠运行㊂参考文献：［１］㊀陈亮，苏国友．基于在线监测技术的电气设备从计划检修到状态检修［Ｊ］．冶金动力，２０１４（１１）：１４－１６．［２］㊀Ｑ／ＣＳＧ１０００７－２００４，电力设备预防性试验规程［Ｓ］．［３］㊀王海瑞．电气设备在线监测技术研究［Ｊ］．科技传播，２０１３（１７）：１６２－１６３．［４］㊀程扬军，王定有．浅析电气设备在线监测技术［Ｊ］．广西电力，２０１２（１）：６４－６６．［５］㊀胡文平，尹项根，张哲，等．电气设备在线监测技术的研究与发展［Ｊ］．华北电力技术，２００３（２）：２３－２６，２９．ＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｏｆＯｎ－ＬｉｎｅＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＤｅｖｉｃｅｆｏｒＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｑｕｉｐｍｅｎｔｉｎＰｏｗｅｒＰｌａｎｔＭＥＮＧＮｉｎｇｈａｉＣｈｉｎａＥｎｅｒｇｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｒｏｕｐＧｕａｎｇｘｉＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＤｅｓｉｇｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅＣｏ． Ｌｔｄ． Ｎａｎｎｉｎｇ Ｇｕａｎｇｘｉ ５３０００７ Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅｒｕｎｎｉｎｇｓｔａｔｅｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｅｑｕｉｐｍｅｎｔｉｎｐｏｗｅｒｐｌａｎｔｉｓｄｉｒｅｃｔｌｙｒｅｌａｔｅｄｔｏｔｈｅｓａｆｅａｎｄｒｅｌｉａｂｌｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｍｅｔｈｏｄｓｏｆｐｏｗｅｒｅｑｕｉｐｍｅｎｔｃａｎｎｏｌｏｎｇｅｒｆｕｌｌｙｍｅｅｔｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｓａｆｅｔｙ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙａｎｄｄｉｇｉｔａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｐｏｗｅｒｐｌａｎｔｓ．Ｏｎ－ｌｉｎｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｈａｓｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｔｈｅｍａｉｎｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｅｑｕｉｐｍｅｎｔｏｆｐｏｗｅｒｐｌａｎｔｓ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｌｉｍｉｔａｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｐｌａｎｎｅｄｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｍｏｄｅｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ａｎｄｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｏｎ－ｌｉｎｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．Ｔｈｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅｏｆｏｎ－ｌｉｎｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｅｑｕｉｐｍｅｎｔｆｏｒｍａｉｎｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｅｑｕｉｐｍｅｎｔｉｎｐｏｗｅｒｐｌａｎｔｉｓｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｄｉｇｉｔａｌｉｚａｔｉｏｎｌｅｖｅｌｏｆｐｏｗｅｒｐｌａｎｔｓａｎｄｂｅｔｔｅｒｅｎｓｕｒｅｔｈｅｓａｆｅａｎｄｒｅｌｉａｂｌｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｅｑｕｉｐｍｅｎｔｉｎｐｏｗｅｒｐｌａｎｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ｐｏｗｅｒｐｌａｎｔ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｐｌａｎｎｉｎｇｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｏｎ－ｌｉｎｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ３５。
变电设备在线监测装置应用情况综述及配置建议
变电设备在线监测装置应用情况综述及配置建议摘要：在社会经济与科技的飞速进步的背景之下，对变电设备的维护和管理也在向更加科学的方向发展，结合在线监测装置可以更好地了解设备的运行情况，尤其是在一些设备故障预测、检修过渡的情况下具有较强的应用价值。
对此，以下将针对变电设备的运行监测和应用配置情况展开介绍。
关键词：变电设备；在线监测；应用与配置引言：随着计算机和网络技术的不断发展，对生产设备的监测管理也更加智能化，能够通过在线监测和信息识别的方式更好地保障系统运行的稳定性，也能够为后续定检和调试工作的开展提供可靠的数据支撑，实现检验诊断的实时化和在线化，确保了系统综合诊断的有效性。
1.变电设备监测系统应用概述1.油气溶解监测变压器内的绝缘纸和变压油在长时间工作过程中会产生氢气、一氧化碳、甲烷等气体，会引发变压油变质、绝缘失效等多种问题，需要有专门的检验装置判断变压器的内部状态。
在油气检验模块当中主要是利用了色谱检测的技术，将油气进行分离后将气体信号经过色谱检测输出为电信号，在数据采集的通讯系统的帮助下，主控计算机能够对变压器的运行情况进行综合判断。
1.套管绝缘监测变压器内部的套管在长时间使用或设备故障的影响之下会出现绝缘性能减弱的问题，同时也属于变压器事故当中最为常见的故障之一，其危害性较大，包括设备停转、套管保障甚至火灾问题。
套管监测中要能够精确识别其内别状态，在数据信息的反应上也要保证一定的全面性，一些进水、进气等问题都有可能会产生放电[1]。
目前常见的一种套管监测是对地介损测试，可以通过零磁通电流传感的方式提升在线监测的数据精度。
1.接地电流监测在变压器内的铁芯接地电流较为微弱，一般不超过数十毫安，当系统内有多个铁芯接地后由于电荷的不平衡问题会导致接地点之间形成电荷的传递，这种内部的环流问题会直接引发接地电流的迅速扩大，有数据监测到了接地电流甚至可以达到数十安培，对于变电设备的稳定运行会产生较大威胁。
变电站在线监测配置方案
变电站状态监测系统解决方案许继昌南通信设备有限公司2011.11目录1、配置表 (1)2、系统整体方案 (1)3、产品介绍 (2)3.1GIS监测相关装置 (3)3.2变压器监测相关装置 (6)3.3开关柜监测装置 (10)3.4避雷器在线监测系统 (14)3.5站内状态监测主站系统 (14)1、配置表根据110kV及以上变电站设备配置监测设备如下：2、系统整体方案设备状态监测和诊断的关键是在线监测技术，在线监测技术是实现智能设备状态可视化的必要手段，是状态维修的实现基础，为其提供了实时连续的监测数据和分析依据。
有效的在线监测系统可以随时掌握设备的技术状况和劣化程度，避免突发性事故和控制渐发故障的发生，从而提高高压电气设备的利用率，有助于从周期性、预防性维修向状态检修的转变，改善资产管理和设备寿命评估，加强故障原因分析。
在线监测、故障诊断、实施维修整个一系列过程构成了电气设备状态检修工作的内涵。
因此，积极发展和应用变电站设备在线监测系统的最终目的就是为了以状态检修取代目前的定期维修，为其提供了分析诊断的依据，是状态维修策略不可或缺的组成部分。
智能变电站监测总体方案如下图：变电站状态监测典型方案架构状态监测系统系统结构1）状态监测系统结构应为网络拓扑的结构形式，变电站内状态监测系统向上作为远方主站的网络终端，同时又相对独立，站内自成系统，层与层之间应相对独立，采用分层、分布、开放式网络系统实现各设备间连接。
2）站控层由状态监测系统综合平台组成，提供站内运行的人机界面，实现监视查看间隔层和过程层设备等功能，形成全站状态监测中心，并与远方主站状态监测系统进行通信。
3）间隔层由计算机网络连接的若干个综合数据集成单元组成（针对专业性较强，数据分析较为复杂的监测项目）。
过程层由若干个监测功能组IED及状态监测传感器组成。
站控层综合数据单元均与过程层监测功能组主IED整合为状态监测IED，以减少装置数量，节约场地布置空间。
变电设备在线监测装置
智能变电站系统管理的内涵
智能变电站人员培训 尽管国网公司完成74个试点工程建设，但一个省 公司也只有3个工程，绝大多数技术人员没有机会参 与。电力公司技术人员目前还不具有独立调试和维 护智能变电站的技术能力。 为适应下一阶段批量推广智能变电站的要求，加 强电力公司技术人员培训是一个紧迫任务。
谢谢！
现阶段智能变电站存在的问题
智能一次设备 1）FAT,SAT国网公司规范刚报批，测试方面还需 积累经验； 2）系统集成、工程设计、调试等还需完善。
智能变电站系统管理的概念
智能变电站系统管理涵盖工程设计、系统集成、运 行维护等环节。 与设备研发制造不同，智能变电站系统管理关注工 程设计、系统集成、运行与维护环节。
现阶段智能变电站存在的问题
产品性能需要进一步稳定和成熟 3）装置软硬件架构变化大（如点对点，多光口等） 各二次厂家在过程层基于点对点通信模式，实 现GOOSE、SV通信功能。原有装置软、硬件架构变 化较大，需要一段时间稳定、成熟与完善。
现阶段智能变电站存在的问题
产品性能需要进一步稳定和成熟 4）智能化一次设备 智能一次设备的FAT、SAT国网规范2012年初刚报 批，此前检测工作无章可循。 工程设计责任不明，智能一次设备的工程设计跨 越了一二次专业分工界限，设计院内部分工不明确。
一次设备本体与传感器、IED的配合，系统集成需 要磨合。
现阶段智能变电站存在的问题
产品通信服务、模型文件的规范性 1）主流厂家的保护、测控等二次设备的 IEC61850通信服务、模型文件较规范，系统集成问 题少。 2）辅助系统、状态监测设备的通信服务、模型 文件一致性差，系统集成问题多。
现阶段智能变电站存在的问题
现阶段智能变电站存在的问题
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变电设备在线监测与带电测试装置配置指导原则
（2011年版）
为规范南方电网公司各单位有效配置输变电设备在线监测装置，特制订本指导原则，本原则将根据技术发展及生产实际进行滚动修编。
一、总体原则
1、安全性。
在线监测装置的投入不影响电网和输变电设备的正常运行，不降低电网和设备的总体安全性。
2、有效性。
在线监测装置获取的数据能有效应用于电气设备的状态评价，并指导状态检修。
3、可靠性。
在线监测装置必须具备较高的电磁兼容性能，能适用安装点各种环境下的长期稳定运行，维护工作量小，一般整套装置使用寿命应在8年以上，安装在设备内部的传感器等元件使用寿命应与安装设备的寿命一致。
4、必要性。
根据被监测设备的重要程度以及对监测数据获取及时性要求程度不同，合理选取监测点。
5、经济性。
在线监测装置配置选点和设备选型时，应按资产全生命周期考虑投入经济性。
选用在线监测装置时，应综合考虑上述原则，在满足检测要求的前提下，应尽量选用简洁、有效、可靠和维护少的产品。
二、具体原则
1、主变压器及线路高抗类。
中性点直流电流，如电流超过10A或经分析认为超过设备耐受能力，应在各侧中性点加装直流监测装置。
注2：进行套管末屏引出线改造，在线或带电测试介损和电容量时，需有防止末屏失地及受潮的措施。
注3：重点关注的设备包括新投运设备、有家族性缺陷等设备。
2、GIS(H－GIS)设备。
3、容性设备及避雷器（电容型电流互感器、耦合电容器、电容式电压互感器、穿墙套管、避雷器）
注1：容性设备在线监测装置宜全站式安装，以便数据分析及装置维护管理。
4、高压断路器
35kV及以上电压等级高压断路器动作特性在线监测装置可在开断频繁的开关试点安装（如500kV变电站的35kV无功补偿间隔的断路器）。
5、开关柜
（1）10kV∽35kV开关柜局放测试应采用带电测试方式进行。
（2）10kV∽35kV开关柜可试点安装开关柜测温在线监测系统。
三、对“可试点安装“技术的管理要求
1、自本原则发布起，“可试点安装”的在线监测项目专项报网公司生技部审批。
2、对于本原则中提到的“可试点安装”的在线监测项目，如分省公司已有足够的试点项目，原则不另安排新的试点项目。
设备有特殊的运维要求（有重大保供电、设备有缺陷等），则专项报批处理。
3、对已开展的试点项目，运行一年后和三年后，要求各分省公司组织对项目的安全性、有效性、可靠性、经济性、必要性进行评估，并报送生产技术部。
由网公司生技部组织对试点应用的技术进行综合评估，并根据评估结果滚动修订本原则。