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发布时间：2018-10-19 16:48所属平台：学报论文发表咨询网浏览： 次
随着输变电设备状态检修的深入应用，智能电网建设加速发展，电力设备在线监测得到了广泛应用，提高了电网供电可靠性，为此下面文章主要阐述了变电站一次设备的在线监测应用情况，结合实际应用提出了目前在线监测存在问题及解决措施和建议，对在线监测工程应
随着输变电设备状态检修的深入应用，智能电网建设加速发展，电力设备在线监测得到了广泛应用，提高了电网供电可靠性，为此下面文章主要阐述了变电站一次设备的在线监测应用情况，结合实际应用提出了目前在线监测存在问题及解决措施和建议，对在线监测工程应用具有指导意义。
【关键词】变电站,状态检修,在线监测
我国电网规模、容量日益增大，电网安全供电可靠性要求越来越高，传统的定期停电检修试验方法不能满足现代电网要求，因此输变电在线监测的重要性显得异常突出，目前变电站在线监测的一次设备对象主要有变压器(电抗器)、断路器、气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)、电容型设备、金属氧化物避雷器等。新技术和智能网络的发展，为在线监测的安全性、可靠性、稳定性以及测量结果的准确性提供了有效的技术支撑，目前我国的在线监测的研究成果和实际应用出现井喷，大大节约了人力物力，提高了电力系统的经济效益。
1在线监测构成
在线监测定义为在不停电的情况下，对电力设备状况进行连续或周期性地自动监视检测，在线监测系统一般由监测装置、综合监测单元和站端监测单元组成，实现在线监测状态数据的采集、传输、后台处理及存储转发功能[1]。对在线监测系统不影响一次设备的正常运行，具有测量数字化、功能集成化、通信网络化、状态可视化等主要技术特征，配置灵活、高效，应建立统一状态监测平台，建立统一的通信标准。
2在线监测的应用
2.1油浸式变压器(电抗器)的在线监测
由于大型电力变压器的重要性，变压器在线监测应用比较广泛和成熟，通过监测变电器绝缘油、局放、绕组温度等状态量实时监测，进而根据监测数据对变压器故障缺陷进行判断。目前变压器在线监测主要包括油色谱、温度(光纤测温)、铁芯接地、局部放电、套管介损监测等;变压器油中溶解气体分析是诊断充油电气设备最有效的方法之一，能够及早发现潜在性故障，能够对变压器油监测能实现油中溶解故障气体实时持续色谱分析，可以监测氢气、二氧化碳、一氧化碳、甲烷、乙烯、乙烷、乙炔等多种故障气体;变压器光纤测温在线监测的测温系统能实时直接地测量绕组热点温度，比传统油温监测更直接的反应绕组温度;变压器铁芯接地在线监测比较容易实现，被测的电流信号在变压器铁芯接地引线利用穿芯电流传感器取样测量;变压器局部放电在线监测通过变压器局部放电过程中伴随着电脉冲、电磁辐射、超声波等现象实现监测，目前对变压器局部放电进行监测的方法主要是超高频在线监测、超声波在线监测等[2];另外变压器套管局放和相对介损在线监测是对套管绝缘进行监测，通常从套管末屏取得监测信号判断套管的实时状态。
2.2断路器及GIS在线监测
SF6高压断路器故障主要是操作机构机械性故障和SF6气体故障，目前对SF6高压断路器在线监测的应用主要是断路器特性参数监测和SF6气体在线监测。而GIS组合电器的在线监测除机械特性参数和气体监测外，局部放电在线监测应用也比较广泛。
断路器特性参数监测通过安装于操作机构操作杆或断路器本体花键轴上的位移传感器，利用脉冲计数或变电阻等方式，得到断路器动作过程中的行程曲线、分合闸时间和速度等参数，以此判断断路器的机械性能。
SF6气体在线监测种类比较多，实现压力、湿度、纯度、分解产物、SF6泄露等监测，通过对SF6的测量和分析，实现了内部运行状态的在线监控，能够及时发现内部故障，随时掌握设备的运行状况;GIS局部放电在线监测一般有超声波在线监测、超高频在线监测等，传感器分内置式传感器和外置式传感器，内置式传感器比外置式传感器受干扰小、灵敏度高、寿命长等优点[3];断路器特性参数在线监测应用相对较少，而SF6气体在线监测和GIS局放在线监测应用普及率非常高。
2.3电容型设备在线监测
电力电容器、耦合电容器、电容型套管、电容型电流互感器、电容式电压互感器等统称为电容型设备，电容型设备在线监测的监测项目主要有介质损耗、电容值、电流值，监测介质损耗tanδ对发现绝缘的整体劣化较为灵敏，监测电容量、电流能发现如均匀受潮或严重缺油等引起极化介质结构变化的缺陷，还能发现严重的局部缺陷;介质损耗在线监测一般利用相位差法或数字分析法(谐波分析法)对运行设备的介质损耗进行监测，是电容型设备应用最多的监测手段之一;对并联电容器来说，电容器故障屡见不鲜，监测电容量非常有必要，电容量在线监测通过监测电压和电流再经数字化处理，最终实现监测;电容型设备还有局部放电在线监测、油压力在线监测等。
2.4金属氧化物避雷器在线监测
避雷器在线监测相对其他在线监测应用率高，稳定性好，准确度高，避雷器在线监测一般串接在避雷器接地回路中，集合避雷器计数器和电流监测功能，记录避雷器在过电压下动作的次数，监测运行电压下通过避雷器的漏电流和阻性电流，避雷器正常运行时内部有容性电流和阻性电流通过，当避雷器承受过电压或内部受潮的长期作用，避雷器内部劣化时，表现为阻性电流增加，可能引起热崩溃进而导致避雷器爆炸，通过监测避雷器的电流结果可以判断避雷器内部是否受潮，元件是否异常等情况，及时发现并告警。
2.5其他电力设备在线监测
其他变电设备的在线监测应用也比较多，根据设备类型和在线监测项目来看，目前系统中实际应用有：开关柜局放在线监测、开关柜红外测温在线监测、电力电缆泄露电流在线监测、电力电缆红外测温在线监测、干式电抗器功率因素在线监测、绝缘子污秽在线监测、变电站综合在线监测等;虽然各种在线监测种类繁多，由于电网主设备的重要性，决定了主设备在线监测应用较高，其他设备在线监测相对应用较少，甚至处于研发试用阶段，应用范围不广，随着电网监测水平的提高，相信不同类型的在线监测系统会在电网系统推广应用。
3在线监测存在问题
电力设备在线监测的应用对设备维护和安全运行提供了可靠的技术保障，但在线监测在实际应用也存在诸多问题：①由于在线监测在变电站投运，增加了运维设备，装置本身的故障也给电网带来一定的安全隐患;②在线监测装置的数据传输接口和通讯标准出现多样化，目前数据传输接口存在串口传输(RS485)、以太网、CAN总线、无线传输等方式，传输方式的多样化在一定程度上阻碍了在线监测的推广应用，同时也给安装维护带来不便;③同时受技术限制，多数在线监测装置稳定性较差，准确度不理想，传感器故障、数据传输故障、主机系统故障、通讯接口故障频发，经常出现误报、漏报故障;④由于同一变电站设备类型较多，安装在线监测装置时间不统一，在线监测厂家又不是同一厂家，经常出现一个变电站存在多套在线监测软件和主机系统，对日常维护带来极大的考验;⑤虽然在线监测今年发展迅速，但重视程度始终不如一次主设备，新技术开发、推广应用、资金投入和运行维护发展速度不理想。
4解决措施及建议
针对目前在线监测面临的问题，提出几点解决措施和建议，加强在线监测装置入网验收，杜绝不合格产品投运;运维单位和厂家制定统一的在线监测规范和标准，增强在线监测接口、主机系统、监测软件等通用性，考虑多厂家、多套在线监测集成一套分析软件和主机系统，形成综合性在线监测系统，方便安装、拓展、维护;加大在线监测前期研发，通过实践应用，逐步提高产品质量和监测效果，降低在线监测系统自身故障率，避免发生误报、漏报现象，同时运维单位也加强在线监测的主人翁意识和维护技能水平;为实现一次设备可靠运行，建议设备运维单位积极推进在线监测普及，尽可能的实现在线监测全覆盖，大大节约停电频次和时间，提高变电站重要设备的健康运行。
5结论
在线监测技术经过多年的研究和实践，基本涵盖了变电站的主要变电设备，成熟产品逐渐在电网系统中推广和应用，在发现和跟踪变电设备故障起到了积极作用[4]，在线监测技术在电力设备中应用给电网中设备运行和故障诊断带来重大意义，随着在线监测技术的研发、生产投入，新技术不到渗透到在线监测应用中，为电网设备“把脉”的在线监测技术发展前景非常乐观，为我国电网飞速发展提供了有力技术支撑。
参考文献：
[1]《变电设备在线监测系统技术导则》(Q/GDW534-2010)[S].国家电网公司，2011-04-28.
[2]陈晓国，李昊，王俊锞.变压器局部放电在线监测装置技术研究[J].科技创业，2017，12.
[3]刘颖，郭小凯，方义治，等.GIS特高频局放在线监测技术的应用[J].高压电器，2013，05.
[4]邹建明.在线监测技术在电网中的应用[J].高电压技术，2007，07.
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《在线监测构成及其在变电设备中的应用》