高压套管在线监测介绍
变压器高压套管综合监测装置
套管故障是导致变压器故障的常见的原因之一，利用在线监测技术使得工程师和资产管理人员能够在设备故障发展到危险级别之前，检测电容式套管的早期恶化情况，进而避免突发性事故的发生。
局部放电(PD,Partial Discharge)是由于高场强区域绝缘不良、带电部件松动或设计缺陷导致微弱放电引起，有些类型局部放电不会导致故障，但多数局部放电可发展为表面放电或其他绝缘故障，进而导致导致套管或变压器故障。
针对某些无法通过常规离线测试及在线介损（PF）监测技术反映的套管缺陷，可以通过结合在线局部放电监测技术加以识别。
InsulBM-1000C型变压器套管综合监测装置结合了套管介质损耗及局部放电两类在线监测技术，大大提高了套管故障的识别率。
该装置同时获得六支高压套管末屏泄露电流并通过复杂的DSP算法计算得到套管的介质损耗数值，并实现将套管的在线局部放电数据与介损数据的实时趋势监测。
该监测装置采用集成式套管末屏传感器同时测量泄漏电流和局部放电，并可以用于高压CT、高压充油电缆或其他具有测试抽头的容性设备。
该装置可连续监测高压套管的介损值、电容C1、泄漏电流、电压值、PD能量与强度值以及三相套管不平衡电流相位和幅值。
该装置的介损监测技术采用了五种算法，其中至少有三种算法同时工作以确保数据的可靠性。
根据变电站的设备配置和变压器数量，可以应用以下算法：·相邻套管相位比较算法计算得出相对介损值；·采用高低压比较法作为相邻相位比较法的补充；·标准参考及比较算法得到真实的介损值；·矢量电流和算法作为补充并用于提高数据精度；·同时应用至少三种算法以避免误报警的发生；介质损耗和电容值可以采用相邻相位法、相对比较法或标准参考法加以确定，其中介损值数据也可以考虑加入数据平滑处理算法。
此外，该InsulBM-1000C装置备有额外的输入通道用于监测变压器其他参数，如负载电流（3个输入量）、变压器温度（3个输入量）、环境温度和湿度等，这些参数为套管状态提供了更为可靠的参考数据。
W-PD2套管在线监测装置快速调试指南_V2.1
W-PD2快速调试指南I 说明A装置的调试需要在变压器带电且达到正常运行温度时进行。
B调试人员在进行W-PD2装置调试前，请准备好以下资料和工具：1、变压器高压套管最近一次的预防性试验数据，包括：介损值、电容值和试验温度；2、一字及十字小螺丝刀各一把、万用表一个C W-PD2装置可通过面板上8个小孔内按键设置。
建议使用直径3mm的绝缘塑料棍操作，切勿用力过度，以免损坏按键。
各按键的功能定义如下：ESC－用于取消命令以及返回前一页面或者返回上一级子菜单；ÃÅÆÄ－用于更改参数值以及更改菜单选项；ENT－用于选择菜单或者进入设置并且确认参数更改；MEM－用于进入内存模式读取数据；MOD－用于进入手动设置模式。
II 调试操作调试流程见右图。
调试步骤见下页表。
操作显示屏1. 拆除短接片在进行调试前，请先将W-PD2监测仪箱内左侧端子排1－2，3－4，5－6端子之间的短接片已拆除。
如不拆下短接片，将无法进入初始平衡调试，并且装置屏幕上将显示：“Error Low Signal ”。
2. 进入设置模式按《MOD 》键进入设置模式。
装置将要求输入密码，屏幕显示<1> 按方向键输入密码：5421并按《ENT 》键确认，等待约20s 。
如果等待的时间超过30秒并且没有显示设置模式，请按《ESC 》键返回并重新输入密码<2>Â 注意！该密码已经固化在装置内存中不可更改。
123. 设置日期时间W-PD2中日期格式为DD/MM/YY （日/月/年）。
按《ENT 》键进入日期设置。
光标闪烁的为当前正在更改的项目。
使用《←》《→》键选择另一个项目或者试验使用《↑》《↓》键更改数值。
设置完毕，按《ENT 》键确认或者按《ESC 》键不保存修改退出<3>W-PD2中时间格式为HH/MM/SS （时/分/秒）。
设置步骤与日期设置类似<4>344. 设置装置地址W-PD2中地址最大可设置为255。
变压器高压套管绝缘在线监测装置
W-PD2变压器套管在线监测装置使用说明书Ver 3.12006年4月变压器高压套管绝缘在线监测系统使用说明书目录第一章概述 (3)1.1 概要 (3)1.2 工作原理 (4)1.3 重要参数和选项 (5)1.3.1 规格 (5)1.3.2 显示，操作键盘和外部接线 (6)1.3.3 报警 (7)1.3.4 趋势计算 (7)1.3.5 G AMMA对温度的变化系数计算 (8)1.3.6 持续监测功能 (8)1.3.7 时间模式 (8)1.3.8 装置地址 (8)1.3.9自检和自校验 (8)1.3.10 辅助输入 (8)1.3.11停止监测 (8)1.3.12 软件 (8)第二章安装 (9)2.1 应用问题 (9)2.1.1 被监测变压器的型号与技术参数 (9)2.1.2 噪声和接地方式 (9)2.1.3 装置位置和环境因素 (10)2.1.4网络和装置通信 (10)2.1.5 W-PD2装置附件 (10)2.1.6 W-PD2接线图 (10)2.2 安装 (13)2.2.1 重要安全提示 (13)2.2.2安装W-PD2 (14)2.2.3 套管、温度以及电流传感器 (14)2.2.4 装置运行以及变压器运行 (15)第三章硬件设置步骤 (16)3.1 操作键盘 (16)3.2 通过操作键盘设置W-PD2 (16)2变压器高压套管绝缘在线监测系统使用说明书3第一章 概 述1.1 概要35~45%的变压器电气故障都与套管故障有关，尤其是套管的绝缘故障。
潮气入侵、绝缘油变质以及绝缘纸老化都会造成套管绝缘介损的升高，随之将引起绝缘过热及快速老化以至最终导致绝缘崩溃。
在一些绝缘老化的过程中，甚至早期都会出现局部放电。
绝缘老化导致介损增大以致破坏绝缘。
有些放电可能是由金属碎屑、数层绝缘纸穿孔引起的，当油污堆积在套管底部的瓷瓶上时，可能可以看到放电的痕迹。
通常铁芯上的绝缘退化时套管电容C1（高压棒与测试末屏之间的电容）也会增加。
在线监测的原理及方法
高压设备绝缘在线监测原理及方法目录第一章概述 (3)1.1高压电气设备绝缘在线（带电）监测目的和意义 (3)1.2带电测试、在线监测项目与预防性试验规程的对比 (4)1.3 输变电设备在线监测的技术要求 (7)第2章电气设备油中溶解气体监测原理及方法 (9)2.1变压器油中溶解气体在线监测的油气分离技术原理 (9)2.1.1真空脱气法 (9)2.1.2振荡脱气法 (10)2.1.3高分子平板膜脱气法 (10)2.1.4动态顶空脱气（吹扫－捕集） (11)2.1.5中空纤维膜脱气 (12)2.2混合气体分离技术 (13)2.3变压器油中溶解气体在线监测的气体检测技术原理 (13)2.4 典型装置及应用实例 (15)2.5 以油中特征气体法诊断故障的方法及应用 (17)2.6 油中特征气体组分比值诊断方法 (18)第3章变压器局部放电在线监测原理及方法 (21)3.1 脉冲电流法 (21)3.2 超声法 (22)3.3 超高频法 (24)3.4 局部放电监测抗干扰技术 (27)3.5 典型应用实例 (27)第4章变压器套管（容性）设备绝缘在线监测 (29)4.1 电容性设备绝缘结构及绝缘参数 (29)4.2 电容性设备在线监测的基本原理及方法 (29)4.2.1 过零比较法（相位差法） (29)4.2.2 谐波分析法 (30)4.2.3小波分析法 (31)4.2.4相对差法 (31)4.3 介损监测的稳定性分析 (31)4.4 典型应用实例 (32)第一章概述1.1高压电气设备绝缘在线（带电）监测目的和意义随着电网的不断扩大，电网故障的影响面也将不断增大。
输变电设备是构成电力网的基本要素（元件），也是构成电力网事故的主要源头。
部分运行时间较长的设备，因外部环境、制造中留下的缺陷、运行中的电、热、机械力等应力长期作用，其绝缘强度不断下降，产生的潜伏性故障发展到一定程度，必将引起设备故障并有可能扩大为电力网事故。
高压电力设备在线监测技术
讨论介质损耗角正切tg的意义
绝缘结构设计时，必须注意到绝缘材料的tg。如 果tg过大会引起严重发热，是绝缘材料迅速老化， 进而导致热击穿。
在绝缘预防性试验中， tg是基本测试项目，当绝 缘受潮或劣化时， tg将急剧上升。绝缘内部是否存
在可疑的放电现象，也可以通过测量 tg - U的关系 曲线加以判断（随电压增高， tg应不变，若变化，
Hale Waihona Puke 750kV 电容式电压互感器
均
瓷
中
压
套
心
环
导
体
悬浮 电位 屏蔽
接 地 屏
法 兰
支 撑 绝
蔽
缘
750kV断路器充SF6引线套管结构图
变电站中的主要电容性设备
▪ 电力电容器 ▪ 电容式套管 ▪ 高压电流互感器（CT） ▪ 高压电压互感器（PT） ▪ 电容式电压互感器（CVT）
数量约占变电站设备总台数的40%～50%。 电容型设备在变电站中具有重要地位，它们的绝缘状态
如果要求信噪比至少为2（SNR>2） 则 Y 230.150.9时，才能较准确地测量，这显然是
Y 不合要求的。
因此在实际测量中，需将谐波滤去，尤其是三次谐波，抑制 比应为300倍(50dB) ，才能保证 Y 0.003 时, 既可测出。
Y
影响因素
由于这种方法必须在一次回路中接入取样电阻R，虽然已并 有保护元件，但一次侧接地线一旦断开，则设备浮地，后果 不堪设想。
在线检测tg电桥法
一般采用正接法，对运行设备进行 检测。
CN为高压标准电容，通常存在一
定的损耗tgN（已知）。当电桥平衡
时，测量值为tgm，有
tgm ICc 4R4 tg(X N)
变压器套管故障的在线监测技术
变压器套管故障的在线监测技术摘要：本文介绍了利用光纤传感器监测变压器外壳故障的原理，提出了基于光纤传感器的套管故障实时在线监测管理系统的应用方案。
关键词：变压器；套管；光纤传感器；在线监测引言在变压器结构中，外壳是一个重要的组成部分，它将变压器内部的高压和低压引线引至油箱外部，充当接地绝缘和固定引线。
一般要求套管除符合规定的电气强度和足够的机械强度外，还必须在运行中具有良好的热稳定性和密封性，并能承受短路过热的瞬间。
变压器套管通常因各种原因导致失效，主要失效模式为局部放电，漏电，内部绝缘问题。
一旦套管失效，就有可能造成大面积停电，严重影响整个电网的安全运行。
因此，有必要监测和诊断变压器套管的状况。
传统的变压器外壳通过离线检测进行监控。
这样就很难在短时间内或无限期地发现故障，从而不可能及时发现故障，及时判断并及时修复故障。
随着技术的发展，红外测温，油色谱分析，介电绝缘测试等一些在线监测方法也逐步引入到维护工作中。
这些试点项目可以帮助人们及时了解套管的运行状况，并使维护或事故诊断更有针对性。
上述检测技术取得了不同程度的成功，但也具有局限性，包括强电磁场干扰和环境噪声，气体传感器选择性差等。
由于其体积小，灵敏度高，抗电磁干扰，复用能力强，可在恶劣环境下工作，更适合在复杂的电磁环境中工作。
本文采用全光纤传感器监测变压器套管的实时状态，结合计算机技术，信息处理技术，设计一套完整的实时在线综合智能监测系统进行实时监测进行套管操作，诊断和预警，消除事故发生，尽量减少事故造成的损失。
1变电检修中使用在线监测技术的重要意义在不断的检查和实践中，在线检测技术的合理性得到了验证，这种技术的推广，非常有利于变电站的维护工作。
在线监测技术可称为一种非常新型的监测方法，目的是获取数据，然后分析数据带来的故障维修参考价值。
我们都知道设备的性能与运行状况有关，设备故障的概率比较大。
一般情况下，设备故障造成的损失是无法估算的，而在线监测技术可以很好地处理这个问题。
高压电气设备绝缘在线监测技术
试论高压电气设备绝缘在线监测技术【摘要】运用高压电气设备绝缘在线监测技术可有效地保障高压电气设备的安全运行。
本文就高压电气设备在线监测技术的基本原理、在线绝缘监测设备的要点以及在线监测数据分析、诊断进行了探讨。
【关键词】高压电气；绝缘；在线监测1 高压电气设备在线监测技术的基本原理1.1 内涵高压电气设备在线监测技术是指利用电子技术、传感器技术、计算机及信号处理技术、网络技术等对处于运行状态中的高压电气设备绝缘之各种相关参数进行实时动态监测，从而有效地分析诊断出高压电气设备运行状态好坏的技术。
1.2 在线监测技术设备高压电气设备在线监测技术设备包含硬件和软件两部分。
硬件部分主要功能包括数据信号的采集以及信号处理；而软件部分依据传输收集到的实时数据，通过傅立叶变换、合理的数学模型等，计算出电容、频率、泄露电流、介损、母线电压、绝缘电阻以及三相不平衡信号等相关电气参数，然后对高压电气设备进行故障诊断分析。
1.3 在线监测系统高压电气设备在线监测系统主要包括信号采集系统、传感器系统、分析诊断系统。
信号采集系统主要负责信号处理和传输，即利用过零整形等数字滤波技术对信号进行滤波处理，把模拟量转化为数字量，并把数据信息输入到计算机；传感器系统主要负责监测和变换实时数据；分析诊断系统的主要任务是分析和诊断数据信息，并依据高压电气设备绝缘监测的要求，显示并储存所测量的各种相关数据和结果，如果有超标准的就向上一级控制中心传输信息。
1.4 在线监测技术的优点相比较传统的定期停电预防性试验，高压电气设备绝缘在线监测技术不仅提高了设备数据的真实性、针对性和实时性，还使检修更具有可操作性。
绝缘在线实时监测不但不需停电，而且可做到随时发现设备的绝缘缺陷，及时掌握设备绝缘的变化趋势，并据此进行诊断分析以及设备状态检修，防止突发事故。
2 监测设备要点分析2.1 避雷器当前，绝大部分变电站使用的氧化锌避雷器不再有串联间隙，在moa运行期间，总会有一定的泄漏电流经过阀片，加速阀片的老化；而moa阀片劣化的主要原因就是老化和受潮。
变压器高压套管在线监测数据阐述
变压器高压套管在线监测数据阐述电气设备在线监测技术是一种在运行状态下对电气设备的绝缘参数进行监测的方法，充分利用了传感器、计算机、数字信号处理等技术，连续或周期性地采集设备运行过程中的绝缘参数，能够准确地监测运行设备的绝缘状态，为电气设备的状态检修提供依据，为电力系统的安全可靠运行提供保障。
目前，西双版纳供电局在线监测系统主要对变压器高压套管、电流互感器、电容式电压互感器、避雷器等容性设备进行绝缘监测，通过定期对绝缘监测数据进行收集分析来判断设备的运行状况。
1 变压器高压套管在线监测高压套管作为电力变压器的重要设备，它能使变压器高压导线安全地穿过变压器箱盖，与其他电气设备连接，它的安全稳定运行对变压器来说具有重要意义。
当高压套管内部绝缘发生劣化、受潮时都会导致介损值增加，所以根据介损值的变化可以较灵敏地反映出绝缘受潮和其他某些局部缺陷。
高压套管在线监测系统技术原理是通过高精度传感器，测出高压套管末屏电流的幅度和相位，通过系统电压测量单元测得系统电压的幅度和相位。
由于损耗等效电阻的存在，流经末屏接地线的漏电流与系统电压间相位差并不是90°，而是存在δ的偏差。
介损P与δ关系为：P=UIctanδ=U2ωCtanδ，因此一般用tanδ来表征介损值，并且电容C变化导致的Ic的改变也会在δ中表现出来。
2 故障发现2014年9月25日，某110kV变电站容性设备在线监测系统进行检查维护，当调取在线监测数据进行查看时，发现110kV 1号主变110kV高压套管C相介损值有明显增加的趋势，而A相及B相套管却未见异常，通过调取2011～2014年同一月份时间节点的在线监测数据进行对比，如表1所示。
调取2014年近5个月在线监测数据进行对比，如表2所示：分析以上数据及变化趋势，C相套管介损值在2014年较前三年发生明显突变，而且在2014年近5个月内有明显增长的趋势，通过检查C相套管在线监测系统的装置及接线情况，未发现任何异常，且C相在线监测系统与另外A、B两相套管在线监测系统运行于同样的外部环境中，可以排除系统受干扰造成的数据异常情况，初步判断C相套管介损值真实存在明显增长趋势，套管内部可能存在绝缘劣化或受潮情况。
变压器套管绝缘在线监测仪的技术特点及工作原理
变压器套管绝缘在线监测仪的技术特点及工作原理变压器套管绝缘在线监测仪的技术特点套管绝缘在线监测系统应包含套管末屏电流采集单元、PT二次电压采集单元、数据测量及其系统掌控单元、就地显示单元、网络通讯单元及后台分析管理软件等六个部分构成：1、末屏电流采集单元依据变压器套管的末屏结构，提出相搭配的连接方式，制作出相搭配的连接件。
采集单元内部应加入相应的限压保护电路及雷电冲击保护电路等。
该单元应具有良好的屏蔽保护作用，避开引入外界干扰信号。
2、PT二次电压采集单元连接中控室内相应的PT接线端子，通过电缆将其引致监测装置内部端子。
3、数据测量及其系统掌控单元数据测量单元安装在变电站电气设备的运行现场，每三台变压器（单相变压器）安装一套；该单元可就地监测变压器套管的绝缘特征参量，通过计算处理把测量结果就地显示并以数字方式通过通讯总线，传送到变电站的后台服务器。
该单元须在已有的电流信号采集通道及PT电压信号采集通道基础上，附加1路温度采集通道；对监测数据进行实时修正，从而综合分析采集信息，精准明确反映套管绝缘情形。
该单元应具有长期工作的稳定性，且能有效抑制谐波干扰的影响。
4、就地显示单元考虑到现场太阳直晒情况，就地须接受320×240大屏幕白底黑字液晶屏幕显示。
可实时显示套管电容量Cx、介质损耗值tanδ、末屏电流等数值。
并配置相应的按键，从而实现相关参数的调整。
5、网络通讯单元可选择RS485/ RS232/USB/光口等接口，亦需有多种通讯规约可选，如Modbus RTU、IEC61850等。
zui终可在在总服务器上实现全部现场变压器套管绝缘情形的综合分析、集中监控。
6、后台分析管理软件接受智能软件辨别系统，实现全天候实时在线监测，系统操作界面友好；监测系统接受先进的监测原理及软硬件优化设计，使系统能够有效滤除各种干扰，牢靠发觉变压器内部隐患。
产品参数1.精准度：Cx:±（读数×1%±2pF）tgδ:±（读数×1%±0.0005）2.抗干扰指标：在电流谐波达到50%时仍能达到上述精准度3.电容量范围： 3—700pF4.tgδ范围：不限，辨别率0.001%。
电力变压器高压套管现场试验方法
电力变压器高压套管现场试验方法高压套管是电力变压器的重要组成部分，为了保证电力变压器能够安全、稳定的运行，必须要针对高压套管开展一系列的现场试验，根据试验结果，判断是否存在质量隐患，进而采取相应的处理措施。
现阶段电力行业常用的高压套管试验方法主要分为三种类型，分别是预防性试验、红外检查试验和在线监测试验。
本文分别对具体的试验方法，以及试验过程中的注意事项展开简要分析。
标签：电力变压器;高压套管;紅外检查;在线监测引言高压套管是广泛应用于电抗器、变压器、断路器等电力设备中的材料，主要发挥了绝缘与支撑的作用。
高压套管在生产制造、安装使用过程中，可能因为各种因素的影响，而出现不同类型的质量缺陷，例如物理磨损、化学腐蚀等等。
一旦高压套管出现质量问题，将会直接影响到电力变压器的正常使用。
因此，做好高压套管的现场试验尤其必要。
随着信息技术的发展，一些新型技术也逐渐应用到这一试验中，例如红外检测试验、在线监测试验等，为进一步获取更加精确和直观的试验结果提供了必要支持。
1.变压器高压套管预防性试验1.1主绝缘试验主绝缘介损测量用正接法。
介损值的增加，很有可能是套管本身劣化、受潮都会引起。
而介损值异常变小或负值，可能是套管底座法兰接地不良、套管表面脏污受潮引起，也有可能是介损仪标准电容器受潮等引起。
电容量的变化也是预防性试验的重要内容。
如果试验结果显示电容量增加，考虑是因为高压套管底部的密封垫圈失效，由于密封效果变差，出现了进水受潮的问题。
潮湿的空气或是附着在高压套管内壁上的水珠，引起了放电击穿，主绝缘被烧坏。
可以通过检查并更换橡胶垫圈，并重新加固高压套管底座螺丝，恢复良好密封性。
如果试验结果显示电容量减小，考虑是因为出现了漏油。
通过检查确定渗漏位置，采取封堵措施后，这一问题可以得到解决。
1.2末屏接地检查现阶段电力行业内常用的高压套管，其末屏接地方式大体上分为三类，分别是外接式、内接式和推拔常接式。
不同形式的试验方法也存在差异，以应用较为广泛的外接式为例，试验人员首先观察末屏与套管底座的连接位置，是否存在接触不良，或是铜片生锈的问题。
高压绝缘设备在线监测系统
高压绝缘设备在线监测系统随着电力工业的发展，高电压大容量输高压设备逐步增多，对其设备进行在线检测势在必行。
为进一步推广应用绝缘设备在线检测技术，将这项工作实用化并满足电力运行的安全要求，主要用于检测50万伏高压设备的绝缘，也可以用于监测中、低压电气设备的绝缘。
目前国内采用的在线监测方法多是在零线中串入电阻或电容，以取得漏电信号，断开零线、串入电阻电容，有种种不便，且存在一定危险。
为保证监测安全，监测时不更改一次设备的接地线是理想的监测方法。
标签：高压绝缘;设备在线;监测系统引言电气设备的在线监测作为电力设备绝缘设备的发展趋势.以其实时不问断监测和能及时发现电力设备绝缘隐患的优点，已被越来越多的电力运行部门所采用.目前同内有很多厂家进行了相关产品的开发，井在一些超高压高压站投入使用，积累了一定的经验.但由于技术原因还存在某些缺陷。
1 高压设备绝缘设备中应用在线监测的意义在线监测技术经过几年的快速发展，其应用效果已经得到广泛认可和全面验证。
在线监测技术通过多种传感器和数据采集设备，实现变电设备工作情况的全方位监控，智能化的在线监测设备还能将采集到的数据与设定值进行比对并调节，初步实现了变电设备自修复和自调整目标。
另外，变电设备一旦发生故障，造成的经济损失往往较大，使用在线监测技术记录和监测设备使用的全过程，一旦发生故障，设备故障之前的运行数据能够为技术人员提供故障分析与故障排除的基础数据和分析依据，大大降低设备维修时间[1]。
2.设备信息的收集以及分类2.1设备信息的分类智能电网中，与电气设备相关的所有信息包括波形、声音，图像应该是以数据的形式提供。
为了便于收集和处理，一次设备的数据被分为五种：基础数据、操作数据、测试数据、在线监测数据、缺陷数据和事故数据。
基本数据是静态的，这是一次设备的基本参数，其他数据是动态的。
反映设备的操作条件的数据包括：电压、电流、断路器动作次数等。
测试的数据包括：充电测试数据、常规测试数据和诊断试验数据，这些事由专业仪器获得的数据。
电厂变压器套管绝缘性能在线监测技术分析
电厂变压器套管绝缘性能在线监测技术分析摘要：套管是电厂变压器的附件重要组成单元之一，其为变压器与高压母线的桥梁。
套管在运行过程中一旦出现绝缘性能故障，将导致电力系统停运，造成严重变压器事故。
基于此，本文在简单介绍在线监测技术原理的基础上，分析了电厂变压器套管绝缘性能检测方法，并对电厂变压器套管绝缘性能在线监测方案进行了深入研究，以期能够提升套管绝缘性能实时在线监测的精确性，确保套管安全运行。
关键词：系统变压器；绝缘性能；套管前言电厂电气设备在长期运行过程中将普遍面临绝缘老化的问题，而绝缘性能直接引发安全隐患。
针对套管设备的绝缘性能，我国相关企业进行了电气设备预防性试验，针对各种电力设备设置了不同的检修周期与方式。
随着居民生产生活用电量的进一步加大，传统离线检修无法满足电厂需求，在此基础上，在线监测方法有效融合了通信技术、数据处理技术、信号采集技术、智能传感器技术，实现了套管绝缘状态信息的实时获取，降低了监测过程中的人力物力投入，提升了电厂套管运行的安全性。
1电厂变压器套管绝缘性能在线监测原理电厂变压器绝缘套管绝缘性能的在线监测实际上就是对其性能的试验与检测，主要包含分析诊断系统、传感器系统与信号采集系统。
信号采集系统利用传感器获收集变压器绝缘套管状态相关信息并进行相关信息的处理与传递，将信息交递给分析诊断系统；数据信号经过分析诊断系统的处理与诊断，可以得出变压器绝缘套管的绝缘性能状态，评估变压器绝缘套管使用寿命。
2电厂变压器套管绝缘性能检测方法2.1离线检测法离线检测法是一种传统变压器绝缘套管绝缘性能检测方法，在进行监测的过程中，相关工作人员首先要保证变压器绝缘套管停止带电运行，之后人工拆除变压器绝缘套管，加压模拟变压器绝缘套管带电运行状况，从而得到该状态下变压器绝缘套管绝缘状态。
在变压器绝缘套管离线检测法当中，最常用的方法为电桥法，该状态下的运用原理基本等同于变压器绝缘套管带电运行工作原理，因此该方法数据信息更为准确，但是在具体使用时可能会出现变压器绝缘套管两端电压不达标的情况。
高压电气设备绝缘状况的在线监测
高压电气设备绝缘状况的在线监测摘要：随着我国各项事业的不断发展，电力在期间发挥着举足轻重的作用，高压电气设备绝缘状况的检测显得尤为重要，本文介绍了高压电气设备绝缘在线监测的定义以及现有系统所存在的不足之处，并针对其中的主要部分提出了详细的可行性建议，对保障我国高压电气设备的正常运行有重要意义。
关键词：高压电气绝缘监测建议中图分类号：tm211、前言电的发明在人类发展史上是一项有着重大意义的事情，至今在各个领域都发挥着重要的作用，高压电气设备由于其有一定的危险性，所以在设备运行中一定要做好监测工作，防止意外发生。
设备运行的良好与否直接关系到整个电力系统的能否正常运行，而且威胁电力系统正常运行的最大隐患在于设备的绝缘问题。
在设备运行过程中一旦发生绝缘缺陷，所造成的后果是无法想象的，所以要通过对设备进行定期的维护检修来实现设备使用寿命的延长。
但是随着国民经济水平的不断提高，传统方法已经满足不了日益增长的需求了，所以需要不断进行理论和技术上的改革创新才能紧跟时代步伐，不断克服困难，这也是本文的写作意图之一。
2、高压电气设备绝缘状况在线监测的定义及发展概况高压电气设备绝缘在线监测技术是指利用电子技术、计算机处理技术和传感技术等对于在运行状态的高压电气设备的各部分的各种特征参数进行动态监测，有效分析诊断出高压电气设备运行状态并能及时制定相应解决措施的技术。
监测的主要参数是电气设备的介损值，监测主要分为两部分：一是数据和信息的采集处理；二是将采集的数据利用适当的方法计算出各种参数，判断出设备运行状态并据此制定相应的解决方案。
从上世纪七十年代开始，在线监测技术在国外得到了迅猛的发展，并逐步被引入到了国内，但是由于当时科技水平较低，效果也不甚明显。
计算机的出现极大促进了监测技术的提升，水平不断提高。
根据笔者总结，其发展历程主要经历了以下三个阶段：（1）70年代的带电测试阶段。
（2）始于80年代的数字化电气信号阶段。
高压设备绝缘状态在线监测系统简析
概述 一 、
目前 ， 我国变电站电气设 备 的 检 测 工 作 ， 主要仍是依据《 电气设备 预防性试验规程 》 的要 求 定 期 进 行 预 防 性 试 验 。 根 据 试 验 的 结 果 来 判 断电气设备的运行状态 ， 从而确定其是否能继续投入运行 。 ， 我局的各个变电站每年 还 重 复 着 “ 春 检” 和“ 秋 检” 由于我局供电 检测周期长 ， 因 此 浪 费 了 大 量 的 人 力、 物 力。 但 这 种 传 统 检 范围较广 ， 修方式随着我局电力系 统 的 大 容 量 化 、 高电压化和结构复杂化表现出 很大的局限性 。 主要表现 在 以 下 几 个 方 面 ： 整个预试试验需要停电进 行 。 对经济生活带来不利的影响 ； 在某些情况下由于系统运行的要求， 一些电力设备无法停电 来 进 行 预 防 性 试 验 ， 往往造成漏试或超周期预 试， 这就很难保证及时 发 现 设 备 存 在 的 缺 陷 。 预 防 性 试 验 周 期 长 。 预 在设备带电运行的过程中如果出现设备缺 防性试验周期通常为一 年 ， 陷， 很有可能将原本可以解决的设备缺陷发展成为设备故障， 从而造成 重大事故和财产损失 。 试验过于集 中 。 电 力 系 统 的 预 防 性 试 验 主 要 集 中在每年 ２、 任务强度大， 难以保证对每台设备进行仔细 ３个月中进行， 分析 ， 作出比较 科 学 的 诊 断 。 试 验 电 压 低 ， 分析得出的结论值 的试验 、 随着系统 得讨论 。 传统的预防性试验通常在 １ ０ ｋ Ｖ 以下的电压下进行 ， 电压的升高 ， 这种试验 电 压 同 设 备 的 实 际 运 行 电 压 差 距 越 来 越 大 。 然 而， 在低电压 下 很 多 设 备 潜 在 隐 患 是 不 容 易 被 发 现 的 。 试 验 投 入 大 。 每个站的每台设备定期 做 预 防 性 试 验 需 要 投 入 大 量 的 人 力 和 设 备 ， 在 缩短预试周期， 将耗 保证电 力 系 统 安 全 的 前 提 下 势 必 要 增 加 预 试 次 数 、 费掉大量有限的资源 。 基 于 以 上 原 因 ， 很显然单靠传统的预防性试验 已经不能满足电力系 统 飞 速 发 展 的 要 求 。 为 了 确 保 电 力 系 统 的 安 全 ， 最大限度降低设备事故 率 ， 一种新型的高压设备在线监测系统让我们 受到了启发 。 高压设备在线监测系统 就 是 针 对 高 压 电 气 设 备 的 绝 缘 状 态实行带电实时监测的一个系统 。 这 套 系 统 能 够 准 确 测 量 各 种 电 气 绝 缘参数 ， 根据设置的定值判断高压电气设备的绝缘状态， 可以减少预试 内容 、 延长预试时间 、 实时 真 实 反 应 绝 缘 状 况 ， 是定期预检方式的有力 补充 。 从发展的 趋 势 看 在 线 监 测 系 统 将 逐 步 替 代 设 备 定 期 预 防 性 试 验， 并实施状态监测和状态检修， 这对于保证电力设备的可靠性运行和 降低设备的运行费用是十分有意义的 。 。 Ｉ ｒ 连 续 监 测 高 压 断 路 器 。ａ 断 １． ６在 线、 ． Ａ、 Ｂ、 Ｃ 三 相 分 断 电 流 。ｂ． 路器触头电 寿 命 监 测 。ｃ 断 路 器 开 断 次 数 。ｄ 断路器分合闸时间监 ． ． 分合闸线圈的电流波 形 。ｆ 辅 助 节 点 动 作 波 形 。ｇ 储能电机线 测 。ｅ ． ． ． 圈电流波形 。ｈ． 储能电机辅助节点动作波形 。 连续监测设备运行环境 。ａ 环境温度监 测 。ｂ． 环境湿度 １． ７ 在线 、 ． 监测 。 报警功能 。 １． ８ 数据显示 、 １． ９ 设备状态分析诊断功能 。 分析和诊断系统软件的功能和特点 。 ２． ２． １ 设备台账管理功能 。 对 变 电 站 内 的 设 备 数 据 信 息 进 行 分 类 管 理 ２． ２ 数据库管理功能 。 ２． ３ 打印功能 。 各 设 备 的 监 测 数 据 。ｂ． 高 压 开 关 的 位 置 状 态。 ２． ４ 显示功能 。ａ ． 设备运行环境温度 、 湿度 。ｄ 各类告警信息 。 ｃ ． ． 某时 段 监 测 的 数 据 。ｂ． 某时段设备漏电流的变 ２． ５ 查询功能 。ａ ． 化曲线和诊断结果 。ｃ 某时段设备介 质 损 耗 和 介 质 损 耗 变 化 的 变 化 曲 ． 某时段 变 压 器 夹 件 泄 漏 电 流 变 化 曲 线 和 诊 断 结 果 。 线和诊断结果 。ｄ ． 某时段变压器铁心泄漏电流变化曲线和诊 （ 上转第 ３ ｅ ． ７ ６页） ３ ８ １
高压穿墙套管绝缘故障及在线监测技术论文
高压穿墙套管绝缘故障及在线监测技术论文摘要：将绝缘在线监测技术和预防性试验结合起来，根据监测结果合理安排预防性试验，延长了设备检修周期，在线监测技术的广泛的应用，则是获取被检测设备实时绝缘参数的最佳途径，是提升牵引变电所运维水平的有效手段。
一、概述高压穿墙套管是变配电所主要绝缘设备，用来供导电部分穿过隔板、墙壁或其他接地物，起到绝缘支持和外部导线间固定连接的作用。
电容式复合绝缘穿墙套管作为绝缘套管的一种目前在国内牵引变电所得到广泛应用，其由电容芯子、刚性有机绝缘外壳、硅橡胶保护套、中间接地法兰、高压电极等主要部件组成，具有耐污、维护少等优点，电容芯子与外壳之间填充绝缘材料，外绝缘用复合硅橡胶。
随着电容式复合绝缘穿墙套管逐渐被牵引变电所应用，其不足也逐渐暴露出来。
本文试以电容式复合绝缘穿墙套管绝缘缺陷故障为例，进行初步分析，并提出应对措施。
穿墙套管的故障异常，虽然有的不构成事故，但是如果小的故障或隐患得不到及时消除，会对整个牵引变所的安全运行造成十分不利的影响。
如何加强套管的维护、管理，以及采用切实可行、有效的检测、监测方式方法，及早发现问题，消除隐患，是广大牵引变电所运维人员的责任。
二、故障原因分析2010年8月24日00时05分，山西省大同市某牵引变电所A相213断路器跳闸，阻抗Ⅰ段动作，重合失败。
电流4068A，电压0.69KV，故障距离0.09km，角度0度，中断供电5分钟。
电调于2010年8月24日00时7分通过远动合上燕庄分区所2721GK、2722GK、272DL，由变电所4#馈线通过燕庄分区所向3#馈线环形供电成功。
8月24日8时27分～9时13分供电段修配车间将损坏的电容式穿墙套管拆下换上瓷质穿墙套管。
（一）现场对故障穿墙套管解体情况1、拆开法兰盘，剥开硅橡胶护套，发现伞套下方主绝缘有1条长40mm的裂缝；法兰盘直接固定在玻璃钢纤维主绝缘上，硅橡胶绝缘层仅覆盖法兰盘以外的部分，法兰盘处无硅橡胶绝缘层。
BM套管在线监测方案
INSULATION DIAGNOSTIC CENTER绝缘诊断中心上海市闵行区新俊环路188号8号楼A座302室Web: www.weidmann- BM变压器套管介质损耗和电容在线监测系统油浸式电力变压器高压侧套管介质损耗值在线监测解决方案Weidmann Diagnostic Solutions Inc魏德曼诊断技术有限公司INSULATION DIAGNOSTIC CENTER绝缘诊断中心上海市闵行区新俊环路188号8号楼A座302室Web: www.weidmann- BM变压器套管介质损耗和电容值在线监测技术概述变压器的高压侧套管易受高介电及热应力影响，高压侧套管故障是引起被迫停运及变压器故障的主要因素之一。
一些研究表明套管故障占到变压器故障的40％。
还有数据显示52％的套管故障是很严重的，会引起即发火灾导致间接危害。
变压器套管最常见的两种故障是湿气浸入和内部局部放电引起的。
最近套管制造商已经发布了关于套管绝缘油内的腐蚀性硫作用引起局部放电及套管故障的公告。
湿气可以通过腐蚀的垫圈材料，裂缝以及松动的端子进入套管。
湿气会引起介损的增大因此导致功率因数增大。
套管绝缘情况继续恶化，会引起容性层故障而且在外观上可以看到有局部放电的痕迹。
探测套管绝缘恶化的方法是我们所熟知的传统的离线测试，常温下进行的10kV离线测试需要较长的测试间隔而且测试结果不尽如人意。
套管的在线监测可以提供所有天气，负载以及电压条件下的测试数据，而且具有和离线测量同样的灵敏度。
因此，采用功率因数和电容的在线监测是非常有效且可靠的诊断工具。
一种灵敏的在线获得这些参数的方法是和电流法。
该在线监测方法的基础是比较三相套管系统的绝缘特性。
通过定向的增大测试抽头的电流，即可确定套管的状态。
如果是同样规格的套管且系统电压平稳，和电流即为零。
当然实际安装中是不可能的。
监测技术：如图1所示，图中给出了典型的电容式套管内的电容分布。
故套管带电后，泄漏电流较电压相角提前90º（如图2所示）。
在线监测的原理及方法
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电，力根保通据护过生高管产中线工资敷艺料设高试技中卷术资配0料不置试仅技卷可术要以是求解指，决机对吊组电顶在气层进设配行备置继进不电行规保空范护载高高与中中带资资负料料荷试试下卷卷高问总中题体资，配料而置试且时卷可，调保需控障要试各在验类最；管大对路限设习度备题内进到来行位确调。保整在机使管组其路高在敷中正设资常过料工程试况中卷下，安与要全过加，度强并工看且作护尽下关可都于能可管地以路缩正高小常中故工资障作料高；试中对卷资于连料继接试电管卷保口破护处坏进理范行高围整中，核资或对料者定试对值卷某，弯些审扁异核度常与固高校定中对盒资图位料纸置试，.卷保编工护写况层复进防杂行腐设自跨备动接与处地装理线置，弯高尤曲中其半资要径料避标试免高卷错等调误，试高要方中求案资技，料术编试交写5、卷底重电保。要气护管设设装线备备置敷4高、调动设中电试作技资气高，术料课中并中3试、件资且包卷管中料拒含试路调试绝线验敷试卷动槽方设技作、案技术，管以术来架及避等系免多统不项启必方动要式方高，案中为；资解对料决整试高套卷中启突语动然文过停电程机气中。课高因件中此中资，管料电壁试力薄卷高、电中接气资口设料不备试严进卷等行保问调护题试装，工置合作调理并试利且技用进术管行，线过要敷关求设运电技行力术高保。中护线资装缆料置敷试做设卷到原技准则术确：指灵在导活分。。线对对盒于于处调差，试动当过保不程护同中装电高置压中高回资中路料资交试料叉卷试时技卷，术调应问试采题技用，术金作是属为指隔调发板试电进人机行员一隔，变开需压处要器理在组；事在同前发一掌生线握内槽图部内纸故，资障强料时电、，回设需路备要须制进同造行时厂外切家部断出电习具源题高高电中中源资资，料料线试试缆卷卷敷试切设验除完报从毕告而，与采要相用进关高行技中检术资查资料和料试检，卷测并主处且要理了保。解护现装场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
TMB套管在线监测系统设计原理和技术特点
TMB套管在线监测系统设计原理和技术特点TMB套管在线监测系统设计原理和技术特点变压器套管在线监测仪MODEL TMB系统能够持续稳定地监测变压器套管的介质损耗、泄漏电流、母线电压、阻性电流等参数，并根据其变化趋势来监测变压器套管的运行状况。
本系统能够在典型的变电站和发电厂环境下运行。
该系统的技术特点主要表现在如下几个方面：一、系统的结构形式和测量原理变压器套管在线监测仪MODEL TMB是用来实时监测变压器套管的专用仪器。
华电云通公司的变压器套管在线仪采用高性能微小电流传感技术测量变压器套管的介质损耗等参量。
监测仪可以在变压器带电的状态下24小时不间断运行。
监测仪可以发现变压器套管潜在的故障。
可以在变电站的室外环境长期稳定运行。
变压器套管在线监测仪MODEL TMB是一种精密的装置，具有世界顶尖技术水平。
主要有以下几个关键技术环节：微小电流传感环节，小信号无失真放大环节，绝缘性能高精度测试环节和故障判断专家诊断环节。
监测仪的心脏是一个特制的微小电流传感器，可以把微小的电流无失真地转换成大信号输出。
监测仪可以测量套管的母线电压、电容量、泄漏电流、介质损耗、阻性电流、环境温度、环境湿度等参量。
微小电流传感器安装在变压器套管的末屏上，微小电流信号在传感器本地被转化为大电压信号，采用先进的屏蔽电缆将电压信号传输到仪器的处理电路中。
处理电路完成电压信号的数字化转换，并计算得到各种表征套管性能的参数。
各种参数通过RS-485总线送到上位机专家系统，进行故障诊断等处理。
图1是变压器套管在线监测仪的原理示意图。
变压器套管末屏电流传感器变压器套管在线监测仪屏蔽电缆专家系统RS-485图1 变压器套管在线监测仪原理示意图监测仪可以在很短的时间内完成信号的采集、处理及传输。
一旦测量完成，你可以使用TMmonitoring（变压器在线监测系统配套的上位机软件）来进行数据的浏览和数据追踪。
各种监测数据既可以在上位机通过TM monitoring进行浏览，也可以通过Internet访问上位机进行浏览。
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4、中法兰
② 高压套管的常规预试项目及试 验方法
高压套管的常规预试项目及试验方法
要求 周期 试验项目1
a) 采用2500V兆欧表 b) 主绝缘的绝缘电阻 值一般不应低于下 列数值： 110kV及以上： 10000MΩ 35kV： 5000MΩ c) 末屏对地的绝缘电 阻不应低于1000MΩ
电容量测量原理：从套管末屏接地线上取得电流信 号；从电压互感器取得相同相的电压信号；计算可 得电容量：
C=I/（ωU）
高压套管在线监测的原理及方法
b) SIM2系统 ：
SIM-2绝缘状态监测系统是一套针对110kV及以上电 压等级的电气设备，实施绝缘状态在线监测及诊断 的完整解决方案，适应于监测运行中电力变压器、 互感器、耦合电容器、避雷器等高压电气设备的绝 缘状况。 采用分布式结构、就地测量、数字传输，在被监测 设备上安装智能化的本地测量单元LC（相当于智能 传感器），实现就地测量，通过现场总线把监测数 据传送到中央监控器SC（相当于主机）。用户（PC， 用户端的计算机）利用局域网或电话线可随时获取 监测数据和诊断结果。
SIM绝缘监测系统的构成
高压套管在线监测的原理及方法
c)
电流信号的获取：
内置传感器的取样方式，即通过2×2.5mm2的双绞屏 蔽电缆把本地测量单元的取样传感器串接在末屏接 地端，并在设备的末屏与地之间安装取样保护装置， 这样可有效防止由于双绞屏蔽电缆意外开断造成末 屏开路。
C相 B相 A相
本地测量单元接线端
1.0 1.0
1.0
1.0 1.0
非 电 容 型
充油
充胶 胶线
3.5
3.5 3.5
1.5
2.0 2.0
/
/ /
高压套管的常规预试项目及试验方法
其他试验项目：
带电测试tanδ及电容量 油中溶解气体色谱分析 局部放电测量 红外测温
讨论：
为什么当电容型套管末屏对地绝缘电阻小于 1000MΩ时，应测量末屏对地tanδ？
① 高压套管
高压套管
定义：用于导电体穿过电器外壳、接地隔板或墙 壁的绝缘部件，如变压器绕组的出线套 管、穿墙套管等。 运行特点：外电极（如套管的中间法兰）边缘处 的电场十分集中，放电常从这里开始。 分类：充油套管；电容式套管（胶纸套管、油纸 套管）
为什么中间法 兰处电场最强？
1、导杆
2、绝缘层
高压套管在线监测的原理及方法
PC
基准电压 A B C 容性设备 A B C A 避雷器 B C 变压器 H2 H2O It1 It2 环境参数 Iw1 Iw2 T RH
局 域 网 或 电 话 线
LC-PT
LCD
LC-CT/TB/OY/CVT
LC-AR
LC-TR
LC-EN
220V电源
现场总线(电源+通讯)
③ 高压套管在线监测的原理及方 法
高压套管在线监测的原理及方法
a) tanδ及电容量测量及计算原理：
tanδ测量原理：从套管末屏接地线上取得电流信号， 转换为电压信号；从电压互感器取得同相的电压信 号；两个信号经过滤波、放大及整形处理后，运用 数字电路计算得电流电压的相位差φ；则有：
tanδ= δ=0.5π- φ
主绝缘及电容 型套管末屏对 地tanδ与电容 量
1） 3 年 2）变压器套管、 电抗器套管在 变压器、电抗 器大修后 3）必要时
20℃时的tanδ（％）值应不大于下表中数值：
电压等级 kV 油纸 电 容 型 20、35 1.0 110 1.0 220、500 0.8
胶纸
气体 干式
3.0
/H 220kV：211YH
高压套管在线监测的原理及方法
e) 现场实图:
讨论：
x日x时我厂#4B联变220kV侧套管在线监 测采集到设备电流为15.19 mA，电压为 135.25kV，试计算高压套管电容量？
⑤ 案例分析
案例分析
2007年5月27日2时55分，500kV天平Ⅰ线电抗 器5013DK高压套管在线监测数据中A相套管电 容量由440.35pF增加至465.83pF，增加了约6%， 其它无异常 ； 2007年6月9日凌晨，该套管电容量又有两次增 长，分别增长至469.19pF和474.83pF。
高压套管在线监测介绍
课程目的
通过本课程的学习，学员能够： • 说出高压套管的常规预防性试验项目 • 掌握高压套管常规预防性试验方法 • 说出高压套管在线监测的原理 • 掌握高压套管在线监测数据的分析方法
课程目录
① ② ③ ④ ⑤ 高压套管 高压套管的常规预试项目及试验方法 高压套管在线监测的原理及方法 高压套管在线监测数据分析与处理 案例分析
主绝缘及电容 型套管末屏对 地绝缘电阻
1） 3 年 2）变压器套管、 电抗器套管在 变压器、电抗 器大修后 3）必要时
高压套管的常规预试项目及试验方法
要求 周期 试验项目2
a) 测量变压器套管 tanδ时，与被试套 管相连的所有绕组 端子连在一起加压 ，其余绕组端子均 接地，末屏接电桥 ，正接线测量 b) 试验结果要求： c) 当电容型套管末屏 对地绝缘电阻小于 1000MΩ时，应测量 末屏对地tanδ，其 值不大于2％
末屏 N 电源 L 红 A相 A 通讯 B R B R 黑 红 B相 B R 黑 红 C相 B 黑 R B E 保护器 R 保护器 B E R B E 保护器 末屏 末屏
R :红色导线
CT或套管信号取样接线图
B :黑色导线 E :屏蔽铜网
高压套管在线监测的原理及方法
d) 基准电压信号的获取：
从电压互感器（PT）的二次端子箱获取基准PT信号 的取样方式 ，使用PT二次电压作为相位测量的基准 ， 采用在PT二次柜内部安装取样保护器，通过独立的 本地测量单元取样并就地测量的方式。
案例分析
在线监测数据：