电力设备在线监测的现状与发展分析..

1.油气分离技术
1 能渗透H2、CO、CH4、C2H2、C2H4、C2H6
六种气体，而且渗透饱和时间短的透气膜
2振荡脱气法
3超声波脱气法 4.真空脱气法
几种膜饱和时间比较
膜种类 PFA 膜 常规聚四氟乙烯膜 带微孔聚四氟乙烯膜
饱和时间（小时） 80 100 24
油气分离用PTFE膜耐压强度
使用几年后后， 膜表面已膨胀 破裂。
正常
* 振荡脱气就是在一个容器里，加入一定 量的含有气体油样。在一定的温度下， 经过充分振荡，油中溶解的各种气体必 然会在气－油两相间建立动态平衡。分 析气相组分的含量，根据道尔顿－亨利 定律就可计算出油中原来气体的浓度。
*超声脱气法是采用超声波装置，使气液两 相迅速达到平衡。利用电声换能器，对 压电晶体的逆压电效应，通过施加交变 电压，使之发生交替的压缩和拉伸而引 起振动，使所加频率在超声的频率范围 内（即大于20Hz），超声波在介质中所 引起的介质微粒振动，即使振幅极小， 也足可使介质微粒间产生很大的相互作 用力，使气体分子从油中逸出。
在线检测目前并不能完全取代常规预防性 试验： 大多局限于测量工频运行电压下的绝缘参 量； 无法测量电力设备在高于运行电压下的参 量； 迄今尚未形成统一的判断标准。
电力设备试验和维修策略的发展历程
事故维修（坏了再修，第二次世界大战之前） （盲目、不科学）
定期维修（按固定时间周期维修，当前多数情况） （维修过量、维修不足） 状态维修（以运行状态决定维修周期，正在逐步开展） （以在线监测为基础，科学、可靠、经济、可预见）
在线监测系统的构成
二.在线监测目前存在的问题
• 国家电网公司明确提出，要从2010年起 开始全面推广实施设备状态检修，全面 提升设备智能化水平，推广应用智能设 备和技术，实现电网安全在线预警和设 备智能化监控。
• 国家电网公司2013年提出，暂停在线监 测产品，直到2015年。现在只能以技术 项目改造和创新来继续研究在线监测与 故障诊断技术。
• 例如变压器、GIS的局部放电监测的抗干 扰问题，在线监测信号很微弱，受通讯、 谐波和电压突变等因素以及高电压设各 区的电磁场干扰，测量信号的精度和数 据的稳定性会受到影响，有一些测量信 号甚至完全淹没在干扰信号中。
• 提高在线监测系统的抗干扰能力，使测 量数据灵敏、稳定、可靠是对在线监测 技术和产品的一个基本要求。 • 应该针对不同的变电站的强干扰信号采 取不同的抗干扰措施主要是阻隔干扰传 播路径，以及采用软件进行数字滤波等
电力设备在线监测的现状与发展分析
一.在线监测的诞生
• 测量、监视、控制等多功能二次设备以 及现场测试或实时测量对电力设备运行 可靠性起了重要作用。 • 现场测试或实时测量的发展而诞生了在 线监测。
主要电力设备
• 耦合电容器、电容型套管、电容型电流 互感器、电容型电压互感器、避雷器、 绝缘子、变压器、GIS、电力电缆、发电 机和高压断路器
2.3现场设备受运行条件影响和环 境影响问题
• 例如，电容性设备介损在线监测系统， 当电网运行方式改变时介质损耗数据发 生较大的突变，还有很多设备的介损值 随温度变化呈现较大的波动。这些现象 对正确地分析判断设备的状态产生了一 定的影响。 • 因此，现场测量设备的抗环境变化能力 也是不容忽视的一个问题。
2.4 在线监测装置的维护问题
• 有一些在线监测装置（比如色谱监测） 在运行前需要进行参数的设置或标定， 在长时间运行后，内部元件特性发生变 化使得工作状态改变，测量数据就会产 生较大的偏差，需要定期地进行重新设 置或标定，使得一些在线监测装置常规 的维护工作量加大，也使得在线监测数 据的可信度降低。
三.油浸电力设备色谱在线监测 的技术分析
油色谱在线监测系统原理
色谱在线监测关键技术
1 油气分离快而全，缩短检测周期
2 用一根柱高效分离H2、CO、CH4、C2H2、C2H4、 C2H6六种气体，而且使用方便、易于维护 3 采用新型传感器，以得到更好的灵敏度、精度、 稳定性 4 设计抗干扰能力强、自动化程度高的监控系统 5 研究基于ANN的色谱故障诊断技术，使判断正确率 有所一定提高。
2.5 在线监测数据的分析判断及标 准化问题
• 设备的在线监测数据是在运行条件下取 得的，由于设备运行条件、环境条件以 及电磁干扰的影响，各种在线监测数据 与离线试验数据之间通常都有一定的差 别，在线监测数据的变化规律和波动范 围各有不同，在线监测项目由于干扰问 题测量灵敏度低于离线试验。
• 离线试验所用的预防性试验规程所定的 试验标准不应生搬硬套到在线监测中。 • 建议国网公司应该对电力设备在线监测 采用标准化规程。 • 尽快使电力设备在线监测系统形成统一 的技术规范。
事故维修、定期维修、状态维修三种策略

这几种维修方法并不互相排斥，但在不同阶段、不 同要求的情况下，共存的形式有差别。 维修的目的在于获取各种信息，基于此得到设备状 况的结论； 迄今为止，尚不能完全建立测量数据与设备状况之 间的直接关系： Ub
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2.2 抗干扰问题
2.1在线监测的重要性与困难度
• 离线的预防性试验结果的分析，已经积累了大 量经验，据此可以制订出相应的规程推广施行 • 在线诊断，现在仍还处于研究、试运行、积累 经验的阶段。发展绝缘在线监测和诊断技术， 即需对绝缘结构及其老化机理有深入的了解， 也需应用传感、微电子等高新技术。它是具有 交叉学科性质的一门新兴技术，也是当前智能 电网发展的需要。
在线监测的真实性
• 电力设备在线监测技术是一种利用运行 电压来对高压设备绝缘状况进行试验的 方法，它可以大大提高试验的真实性与 灵敏度，及时发现绝缘缺陷
在线监测的实时性
• 采用在线监测的方法可以根据设备绝缘状况的 好坏来选择不同的监测周期，使试验的有效程 度明显提高。在线监测可以积累大量的数据。 将被试设备的当前试验数据（包括停电及带电 监测）和以往的监测数据相结合，用各种数值 分析方法进行及时、全面地综合分析判断，就 可以发现和捕捉早期缺陷、确保安全运行，从 而减小由于预防性试验间隔长所带来的误差。