变电运行检修中的在线监测技术应用分析

变电运行检修中的在线监测技术应用分析

发表时间：2019-05-28T11:00:37.003Z 来源：《电力设备》2018年第35期作者：高静[导读] 摘要：目前状态检修成为了变电运行检修的主流模式，而状态检修的核心技术就是对变电设备运行的状态进行在线监测，以便准确评估变电设备的运行状态，制订合理的检修计划。

（国网内蒙古东部电力有限公司翁牛特旗供电分公司内蒙古赤峰 024500）摘要：目前状态检修成为了变电运行检修的主流模式，而状态检修的核心技术就是对变电设备运行的状态进行在线监测，以便准确评估变电设备的运行状态，制订合理的检修计划。基于此，本文阐述了在线监测技术在变电运行检修中应用的重要性及其主要内容，对变电运行检修中的在线监测技术应用进行了探讨分析。

关键词：在线监测技术；变电运行检修；应用；重要性；内容；

一、在线监测技术在变电运行检修中应用的重要性

变电设备是电力系统的重要内容，如果变电设备存在问题，将会严重影响电力系统的正常运行，所以要加强变电设备检修。而变电运行检修中的在线监测技术应用，可以有效地对变电设备进行实时监测，还能及时地对变电设备最容易出现的某些安全隐患进行有效地处理和预防，其对于保障变电设备正常运行具有重要作用。

二、变电运行检修中的在线监测主要内容分析

变电运行检修主要是采取状态检修，其内容主要包括：对信号的监测、对传感器的数据采集、数据处理等。主要表现为：通过布置在设备上的各类传感器（光、温度、振动、语音等）来监测设备的各类物理、化学参数，并将这些数据通过网络传输、信号转化，通过信息处理技术进行采集和处理，最后将信息传输到中控室监控主机的服务器内。其传输载体一般是光纤或电缆。目前国内常用的在线监测系统有：集中式在线监测系统与分散式在线监测系统。集中式是指的是将监测信号通过光纤全部传输到中控室控制主机的在线监测屏上，进行集中式的监测。这种监测方式可以迅速实现对所监测信息的分析和处理，并可以设置成巡回自动监测方式。监测人员待在中控室，就可以监控变电站所有高压电设备的运行工作情况，其监测方式较为灵活，监测的容量大，便于开展设备运行状态分析、诊断。分散式指的是运用专门的测试装置，在每个需要监测的高压电设备附近获取设备上所有传感器的数据。

三、变电运行检修中的在线监测技术应用分析

1、电容器运行检修中的在线监测技术应用分析。电容器设备主要分为：电容式套管、电流互感器等，电容器的绝缘状态决定了其是否能正常运行。对电容器设备进行在线监测，主要采用的是过零比较法来测量电容器的介质损耗角的正切值与电容量值来反映其绝缘状态。由于介质损耗角的正切值较小，其监测结果极易受到各种因素的影响。过零比较法的原理是通过比较变电站的基准电压波形与电容器设备的泄露电流的波形之间过零点的相位值，来计算出介质损耗角，从而计算出其正切值。还有一种较为常见的监测方法是谐波分析法，主要使用傅氏变换来对电压波形和泄露电流进行比较分析。由于傅氏变换可以用到三角函数的正交性，因此得出的解可以不受各种因素的影响，避免波形畸变等因素，可以极大地提高监测的数据精度。在实际应用中，可以采用可靠的电压、电流传感器与适度分辨率的A/D转换器，并运用傅氏变换对现场的干扰进行清除，就可以得出在线监测的准确数据。

2、变压器运行检修中的在线监测技术应用分析。主要表现为：（1）变压器油色谱在线监测。变压器油是主变压器的主绝缘和散热的主要介质，必须定期对大型变压器油进行试验，通过对变压器油的试验，从而发现变压器内部是否存在缺陷或异常状况。然而定期检验的周期一般都比较长，出现还未到试验周期电力设备就出现事故了，所以提出对变电站的对变压器没油进行实时在线监测足非常有必要的。油中特征气体含量的变化是变压器发生故障的前兆。通过监测确定特征气体，油中溶解气体分析已被证明对于发现油浸变压器内部潜伏性故障相当有效和可靠。安装油中特征气体传感器连续监测，可检测到早期的潜伏性故障征兆，从而有助于用户尽可能采取正确的检修措施。（2）局部放电监测与定位。由于变压器油、纸绝缘中含有气隙或内部场强不均匀及导体中含有尖角、毛刺等，使局部电场过于集中，造成介质击穿，出现局部放电。局部放电水平及其增长速率的明显增加，能够指示变压器内部正在发生的变化。由于局部放电能够导致绝缘恶化乃至击穿，故值得进行局部放电参数的在线监测。最常遇到的局部放电源反映了绝缘中由于某些缺陷状态而产生的固体绝缘的空洞、金属粒子和气泡。设法将很弱的局放信号从强烈的外界电磁干扰中检测出来，关键在于有效地抑制干扰。目前的趋势是采用数字信号处理技术，用软件的方法消除干扰。在变压器局部放电监测中将电气法与超声法结合起来进行局部放电量的监测和局部放电部位的定位，称为电声联合测量法。由于超声波在油及箱壁中传播的速度分别为140m/s及5500m/s，远低于电信号的传播速度，因此利用变压器套管末屏和铁心接地端的传感器TA采集信号，经滤波、放大、处理和A/D模数转换送至计算机，同时触发示波器或记录仪，记录超声传感器CS所接收的超声波信号，然后根据记录经超声传感器所接收的超卢信号与电信号的时差大小，推算变压器局部放电的位置。（3）铁芯多点接地在线监测。变压器技术标准要求变电站的主变压器铁芯只允许一点接地，如果铁芯出现多点接地，会使主变过热引起主变事故。监测铁芯多点接地故障足利用铁芯引出线的接地电流，经取样后进行测量的。大型变压器铁芯通过外壳小套管引出变压器箱体接地。对于变压器铁芯，为消除铁芯产生悬浮电位造成对地放电，变压器铁芯要保持一点接地。为防止铁芯硅钢片间的短路形成环流造成故障，不允许多点接地。正常情况下铁芯接地电流只有毫安级，但当铁芯发生两点以上接地故障时，该接地点的电流可增大为数安到数十安以上，严重时总烃成分明显增大，油中产生气体量的增加甚至造成气体继电器的动作。为了能及时发现铁芯多点接地故障，以便采取相应的措施，应对变压器铁芯接地电流进行监测，一旦发现铁芯接地电流出现突变或较大时，应对变压铁芯进行检查，如果发生铁芯多点接地必须及时进行处理。

3、断路器运行检修中的在线监测技术应用分析。断路器的重要原件是其操作线圈，使用各种测量电流的传感器，可以对其操作线圈中形成的电流波形进行在线监测，再通过对波形变化数据的分析与解读，分析出断路器的运行故障。而断路器触头的磨损状况监测，则需要监测12T的积累量，由于电流是由互感器的二次侧决定，时间是由开关辅助接点的动作时间决定的。其监测主操作杆的机械负载情况，则是由开关刚分与刚合还有接触压力、连杆断裂、松动、卡死、设备负载特性等各个机构的输出特性来反映其设备的真实性能。当前断路器在线监测有三样主要的方法：一是记录断路器分合闸操作行程——时间特性曲线，将其机械运动参数进行提取，从而监控其操作运动特性，以此来对其中存在的机械故障进行判断；二是对操作线圈中的电流及其电压波形进行监测，有利于对拒动和误动等机械故障进行判断；三是断路器在运行中，会产生一些机械振动的信号，其含有比较丰富的信息，可以对其进行体外监测，对振动信号进行分析，从而对高压开关机械系统的相应状态进行有效诊断。