电力设备状态监测系统
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ｌ ＮＦ ０ＲＭＡＴ １ ０ Ｎ Ｔ Ｅ ＣＨＮ０Ｌ ＯＧＹ 信息 化 建设
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电力设 备状态监测 系统
◆王 岩
摘 要 ： 由 于传 统 的监 测 体 制存 在 明显 缺 陷 ，一 些 发 达 国家 已开 始 进行基 于设备状态评价的状态监测 。这种维修体制是建立在 管理方式
和科 学技术进步、尤其是监测和诊断技术发展基础之上的。它应用状 态监测和故障诊 断等技术获取信 息，在故障将要发生之前或继续运行 已很 不经济时 ，有 目的的进行适 当和必要的维修 。
三 、在线 监测装 置存 在 的 问题
（ １ ） 稳定性不 高。后 台工控机死机和现场元器件
损坏是在线监测装置最大 的缺陷 。该装置 中的许多元件
信 息 系统工 程 ｆ ２ ０ １ ３ ２ ２ ０ １ ２ ５
＜＜
Ｉ Ｎ Ｆ Ｏ Ｒ Ｍ Ａ Ｔ Ｉ Ｏ Ｎ Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ Ｏ Ｌ Ｏ Ｇ Ｙ 信 息 化 建 设
学， ２ ０ ０ ９ ．
线监测系统的原理 ，在线监测装置存在的问题 ，在线监
测技术与状态检修 的关系 ，变压器的故障诊断为下文的
变压器在线监测系统设计及应用做好铺垫。 嗍
装置在上传 的数据时经 常会发生丢数据或 者数据传输延 迟 等现象 ，而 且电磁 干扰还会导致 在线监测 装置误报
目前来说为了有效 的开展设备状态检修 ，我们把不 停 电采集作为研究重点 。不停电采集具有供 电可靠性大 幅度提高 、对企业供 电服务要求的满足 、不影响设备正 常运行等特点 。为了及时准确的反应设备状态 ，使用不 停 电采集可 以在大 电流 、强电场下的实际运行状态进行
检测 。
机综合处理及分析以及前 台机预处理及分析是数据处理
应设 备 受潮 、油 质劣化 、主绝缘 老化 以及 固体 或金属
性 过热 、放 电等 问题 ，是 一种早 期反应设 备状 态的诊 断手段 。比如说 ，１ １ Ｏ ｋ Ｖ 及 以上互感器带 电取油样进行
数据交给预报决策模块 ，预报决策模块评估设备绝缘安 全运行时间以及设备 的故障发展趋势 ，这些评估是根据
关键 词 ： 电力设 备 ；状 态检 测 ；研 究
一
、
设 备状态 信 息的 采集 手段
象和诊断 目的的分析基础上 ，选择相应 的传感器 。将采 集信息通过信号电缆或光纤输送 ，数据处理单元接收信 息传输单元的信息。控制室可以将这些信息分析并作出
远程诊断 ，从而实现在线监测 。 （ ２）数据 处理。后台
集手段 ，是为了在不停电状态下获取设备的重要信息而 被研制的。为了状态检修的深入开展 ，我们要在变 电设
中等值 电容 、泄 漏 电流 以及介损 都属于监 测特征量 。
（ ３） 氧化锌避雷器 ：总泄漏和阻性 电流的监测 。 （ ４ ） 高压断路器 ：真空 、Ｓ Ｆ ６ 和油断路器 。其中合 、分 闸线
障分类 、故障部位定位 、严重程度 。 （ ４）预报决 策。 为了提供状态维修决策 的依据。状态识别将 分析 的故障
谱 、油介损以及 、油化学试验是 目前可 以实施实施不停 电信息采集的状态量 ，这也是我们 常规 的预防性检修试
验 。上述 试验有 的需要 改造才 能实现 。它能及 时 的反
（ １ ）变压器 ： 目前所使用 的变压器分 为环氧树脂 浇注 绝缘 变压器 、充油的电力 变压器 以及 Ｓ Ｆ ６ 气体绝缘 变压 器。其 中，分析油中的溶解气体 、对设备的局部进行放
用 。 目前 ，判 断对导体 连接部位 接触是 否 良好 的仪器 中，便携式远红外热像仪发挥了很好 的效果 。
都不能抵抗恶劣环境和电力 系统过电压 、短路故 障等冲
击 ，经常发生损坏。此外 ，连续高温和大范 围的温度变 化也会影响前台机传感器的稳定性和使用寿命 。冲击负 荷所造成死机现象也经常发生。 （ ２） 抗 电磁干扰不强 。由于 电磁干扰 ，在线监测
参 考 文献
［ １ ］ 刘炜 基￣Ａ ＮＦ Ｉ Ｓ 的 变压 器故 障诊 断方法研 究［ Ｄ 】 兰州交通 大
３ ． 在线监测 。目前 ，得 到不 断的推广和应用 ，高压套管的介损 、油中
微水质 量分数都属于监测特征量 。 （ ２）电容 型设 备 ： 电容器 、电缆 、电容式 电压互感器 以及电流互感器 。其
停 电采集分析手段是在线监测技术 。在线监测是一种采
的两种模式 ，比如说前 台机对电磁场干扰抑制 、维数压
缩数据 的分析等 ，经过处理的信息对设备电缆得到故障
特征具有真实 的反应 。 （ ３） 状 态识别 。数 据处理单元
１ ． 部分不停 电试验项 目。微水 含量 、主变压器油色
将数据处理完成后 ，状态识别就 分析 比较有效数据与规 程准侧 、历史数据 、运行经验及专家知识。判断设备故
警 。虽然防电磁干扰的问题的研究在线监测装置的研发 占比重很大 ，投入的精力也很多。但是 目前来说效果 还不佳 ，尤其是强 电磁场干扰环境 中要想和诊断系统达
到一 致 的电磁 干 扰抗 性 ，还很 难 。
【 ２ ］ 姜晓飞ｌ 电力 变压器安全运行 的在 线监测与故障诊断技 术研 究 ［ Ｄ ］ 山东大学， ２ ０ ０ ７ 【 ３ ］ 李金 龙 变压 器故 障 在线 监测 系统的 设计 【 Ｄ 】中 国石 油大
预置 的阈值报警或 由预测软件分析获得的。
色谱 、油化 学试 验 ；Ｓ Ｆ ６ 开关带 电检测气体微水含量试
验 ；１ ｌ Ｏ ｋ Ｖ氧化锌避雷器带 电测试 阻性 电流 、全 电流 、 介质损耗角及 电容量等。 ２ ． 红外 、紫外等装 置应用 红外成像及诊 断技术 的应
２ ． 可 实 现 在 线 监 测 的输 变 电设 备 及 其 特 征 量 。
备综合状态分析体系 中融合实 时在线监测信 息来进行分
析。
圈电流 ，操作机构 的行程 、速度和机械振动 ，动态 回路 电阻等属于监测特征量 。
二 、在 线 监测 系统 的原 理
１ ． 在线监测 系统 的基本 框架 。 （ １ ）信息检测及 传 输。为了反映设备运行 状态的特征量信息我们在检测对
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电力设 备状态监测 系统
◆王 岩
摘 要 ： 由 于传 统 的监 测 体 制存 在 明显 缺 陷 ，一 些 发 达 国家 已开 始 进行基 于设备状态评价的状态监测 。这种维修体制是建立在 管理方式
和科 学技术进步、尤其是监测和诊断技术发展基础之上的。它应用状 态监测和故障诊 断等技术获取信 息，在故障将要发生之前或继续运行 已很 不经济时 ，有 目的的进行适 当和必要的维修 。
三 、在线 监测装 置存 在 的 问题
（ １ ） 稳定性不 高。后 台工控机死机和现场元器件
损坏是在线监测装置最大 的缺陷 。该装置 中的许多元件
信 息 系统工 程 ｆ ２ ０ １ ３ ２ ２ ０ １ ２ ５
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线监测系统的原理 ，在线监测装置存在的问题 ，在线监
测技术与状态检修 的关系 ，变压器的故障诊断为下文的
变压器在线监测系统设计及应用做好铺垫。 嗍
装置在上传 的数据时经 常会发生丢数据或 者数据传输延 迟 等现象 ，而 且电磁 干扰还会导致 在线监测 装置误报
目前来说为了有效 的开展设备状态检修 ，我们把不 停 电采集作为研究重点 。不停电采集具有供 电可靠性大 幅度提高 、对企业供 电服务要求的满足 、不影响设备正 常运行等特点 。为了及时准确的反应设备状态 ，使用不 停 电采集可 以在大 电流 、强电场下的实际运行状态进行
检测 。
机综合处理及分析以及前 台机预处理及分析是数据处理
应设 备 受潮 、油 质劣化 、主绝缘 老化 以及 固体 或金属
性 过热 、放 电等 问题 ，是 一种早 期反应设 备状 态的诊 断手段 。比如说 ，１ １ Ｏ ｋ Ｖ 及 以上互感器带 电取油样进行
数据交给预报决策模块 ，预报决策模块评估设备绝缘安 全运行时间以及设备 的故障发展趋势 ，这些评估是根据
关键 词 ： 电力设 备 ；状 态检 测 ；研 究
一
、
设 备状态 信 息的 采集 手段
象和诊断 目的的分析基础上 ，选择相应 的传感器 。将采 集信息通过信号电缆或光纤输送 ，数据处理单元接收信 息传输单元的信息。控制室可以将这些信息分析并作出
远程诊断 ，从而实现在线监测 。 （ ２）数据 处理。后台
集手段 ，是为了在不停电状态下获取设备的重要信息而 被研制的。为了状态检修的深入开展 ，我们要在变 电设
中等值 电容 、泄 漏 电流 以及介损 都属于监 测特征量 。
（ ３） 氧化锌避雷器 ：总泄漏和阻性 电流的监测 。 （ ４ ） 高压断路器 ：真空 、Ｓ Ｆ ６ 和油断路器 。其中合 、分 闸线
障分类 、故障部位定位 、严重程度 。 （ ４）预报决 策。 为了提供状态维修决策 的依据。状态识别将 分析 的故障
谱 、油介损以及 、油化学试验是 目前可 以实施实施不停 电信息采集的状态量 ，这也是我们 常规 的预防性检修试
验 。上述 试验有 的需要 改造才 能实现 。它能及 时 的反
（ １ ）变压器 ： 目前所使用 的变压器分 为环氧树脂 浇注 绝缘 变压器 、充油的电力 变压器 以及 Ｓ Ｆ ６ 气体绝缘 变压 器。其 中，分析油中的溶解气体 、对设备的局部进行放
用 。 目前 ，判 断对导体 连接部位 接触是 否 良好 的仪器 中，便携式远红外热像仪发挥了很好 的效果 。
都不能抵抗恶劣环境和电力 系统过电压 、短路故 障等冲
击 ，经常发生损坏。此外 ，连续高温和大范 围的温度变 化也会影响前台机传感器的稳定性和使用寿命 。冲击负 荷所造成死机现象也经常发生。 （ ２） 抗 电磁干扰不强 。由于 电磁干扰 ，在线监测
参 考 文献
［ １ ］ 刘炜 基￣Ａ ＮＦ Ｉ Ｓ 的 变压 器故 障诊 断方法研 究［ Ｄ 】 兰州交通 大
３ ． 在线监测 。目前 ，得 到不 断的推广和应用 ，高压套管的介损 、油中
微水质 量分数都属于监测特征量 。 （ ２）电容 型设 备 ： 电容器 、电缆 、电容式 电压互感器 以及电流互感器 。其
停 电采集分析手段是在线监测技术 。在线监测是一种采
的两种模式 ，比如说前 台机对电磁场干扰抑制 、维数压
缩数据 的分析等 ，经过处理的信息对设备电缆得到故障
特征具有真实 的反应 。 （ ３） 状 态识别 。数 据处理单元
１ ． 部分不停 电试验项 目。微水 含量 、主变压器油色
将数据处理完成后 ，状态识别就 分析 比较有效数据与规 程准侧 、历史数据 、运行经验及专家知识。判断设备故
警 。虽然防电磁干扰的问题的研究在线监测装置的研发 占比重很大 ，投入的精力也很多。但是 目前来说效果 还不佳 ，尤其是强 电磁场干扰环境 中要想和诊断系统达
到一 致 的电磁 干 扰抗 性 ，还很 难 。
【 ２ ］ 姜晓飞ｌ 电力 变压器安全运行 的在 线监测与故障诊断技 术研 究 ［ Ｄ ］ 山东大学， ２ ０ ０ ７ 【 ３ ］ 李金 龙 变压 器故 障 在线 监测 系统的 设计 【 Ｄ 】中 国石 油大
预置 的阈值报警或 由预测软件分析获得的。
色谱 、油化 学试 验 ；Ｓ Ｆ ６ 开关带 电检测气体微水含量试
验 ；１ ｌ Ｏ ｋ Ｖ氧化锌避雷器带 电测试 阻性 电流 、全 电流 、 介质损耗角及 电容量等。 ２ ． 红外 、紫外等装 置应用 红外成像及诊 断技术 的应
２ ． 可 实 现 在 线 监 测 的输 变 电设 备 及 其 特 征 量 。
备综合状态分析体系 中融合实 时在线监测信 息来进行分
析。
圈电流 ，操作机构 的行程 、速度和机械振动 ，动态 回路 电阻等属于监测特征量 。
二 、在 线 监测 系统 的原 理
１ ． 在线监测 系统 的基本 框架 。 （ １ ）信息检测及 传 输。为了反映设备运行 状态的特征量信息我们在检测对