引言
目前电力系统中的变电设备大多采用计划检修体制，这种方式存在着严重缺陷，如临时性维修频繁、维修不足或维修过剩及盲目维修等，使电力企业每年在设备维修方面耗资巨大。随着在线监测技术的发展，对被监测设备的绝缘参数能随时进行测量，大大缩短了运行设备的检测时间及检测周期，为电力系统的安全运行提供了可靠的保证［１］。因此依托在线监测技术开展变电设备的状态检修具有重要的意义。本文主要介绍了变电设备的在线监测技术以及在此基础上的状态检修分析系统。
1 变电设备状态检修
变电站设备检修策略大致经历了三个阶段，即事故检修、计划检修和状态检修。
状态检修（CBM,condition based maintenance），也称预知性检修。它是在设备状态评价的基础上，根据设备状态和分析诊断结果安排检修时间和项目，并主动实施的检修方式。这种维修方式以设备当前的实际工作状况为依据，指根据状态监测和诊断技术提供的设备状态信息，评估设备的状况，识别故障的早期征兆，对故障部位，故障严重程度及发展趋势作出判断，从而确定最佳维修时机。状态检修是当今耗费最低、技术最先进的维修制度，它为设备安全、稳定、长周期、全性能、优质运行提供了可靠的技术和管理保障［２－３］。
状态检修涉及对变电设备的准确把握，要对设备在线监测数据及各种高压试验数据进行分析处理。大量数据的分析计算耗时耗力，容易出错，因此研究并开发出一套实用的状态检修分析系统，具有相当大的意义。
在线监测的任务是要了解和掌握设备的运行状态，包括采集各种在线监测数据、测量、监视、运行、试验、检修、缺陷、故障数据及其分析和判断方法，结合设备的历史和现状，考虑环节因素，对设备运行状态进行评估，判断其处于正常或非正常状态，并对状态进行显示和记录，对异常状态做出报警，以使运行人员及时加以处理，并为设备的故障分析、性能评估、合理使用和安全工作提供信息、保存和积累基础数据。
2 变电设备的在线监测技术
2.1 变压器在线监测
变压器的在线监测主要有：油色谱在线监测、局部放电在线监测、铁心电流监测、主变冷却器智能控制等。
油色谱在线监测过程，是将变压器本体油经循环管路循环并进入脱气装置，再由脱气装置进入分析仪，经数据处理打印出可燃气体等的谱图及含量值。通过检测变压器油中溶解气体及微水含量，监测组分包括：H2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H2、C2H6和H2O，分析油色谱监测数据的变化趋势，提前发现变压器过热或绝缘故障。
局部放电监测能够在变压器运行条件下，对其内部局部放电进行检测和定位，监测参数包括放电量、放电次数、放电类型和放点位置，通过基于放电图谱库的神经网络诊断方法提早发现变压器内部的绝缘缺陷，避免绝缘故障。可实现对变压器绝缘状况的动态监视，有效预防突发性事故。
铁心电流监测能够不失真的采集变压器铁心对地的泄漏电流信号，通过对电流信号的运算和处理，剔除杂波干扰信号，得到实际接地泄漏电流信息，并分析、判断、预测铁心绝缘的健康状况。
冷却器智能控制主要监测风扇和油泵电机的电流及驱动电源、顶部油温、负荷等参数，并根据模型估算出绕组热点和冷却系统的冷却效率。依据监测到的状态和评估结果对冷却单元的风扇和油泵进行控制。冷却系统的状态评估以冷却效率RTH（热阻）作为特征参量。
2.2 断路器在线监测
断路器在线监测主要有以下几个方面：SF6气体密度及微水监测、断路器动作特性监测等。
（1）SF6气体密度及微水监测。当高压设备的气室充有SF6气体后，常常用气体密度来判定其是否满足绝缘或灭弧的要求。可以在线监测高压断路器的SF6气体密度其变化趋势，给出变化趋势曲线；当有关指标超标达到危险状况时，自动报警或启动闭锁装置，禁止断路器动作，以保障设备和变电站整套系统的安全。
（２）断路器动作特性监测。通过监视断路器每一次跳闸动作期间产生的下列参数，实现断路器的机械装置状态监测，记录主要开关触点的磨损状况。
3 变电设备状态检修分析系统
3.1系统总体结构设计
系统所用到的有关设备数据，包括静态数据（如设备的台帐信息，变电站及间隔信息等）和动态数据（如设备的检修试验数据，历史数据，运行维护数据、带电巡检数据等）在采集或是录入以后，传输到系统设备信息数据库中。这些数据一方面被设备检修管理子系统利用，用来向运行人员提供设备背景报告和其它各种设备统计资料以外，还输送到设备状态分析评估和故障模式分类子系统，用于设备状态的分析和故障诊断。
设备状态分析评估和故障模式分类子系统利用系统数据库提供的设备数据，根据知识库中的各类知识，对设备当前所处的健康状态，设备存在的故障隐患，设备状态的发展趋势做出一个详尽的分析评估，在故障情况下，还可诊断出设备故障的类型。这一子系统的分析结果可以提供给运行人员作为参考，同时，它也是制定设备维修策略的依据。
设备维修策略子系统在获得状态分析评估子系统的评判结果以后，根据知识库中的判据和相关标准，自动制定出维修方法和维修步骤，并根据可靠性、安全性，风险性方面的要求，得出可行的维修方案，运行人员可以根据现场实际情况进行相应得处理。
3.2知识库结构
状态分析知识库中的知识主要来自相关的标准和有关专家的现场检修诊断经验。这部分数据可以分为三个部分：状态判据库、设备故障模式库、维修策略库。
知识库部分涉及的是较深层次的评判知识，将相关的标准和专家经验转化为适合机器处理的知识表达形式，存放到知识库中。这部分的数据库也运用面向对象的思想，采取开放式的设计方式，每类对象的评判知识自成一个知识库，这个库可以是一个单独的数据库，也可以包括一个库中的某几个数据表。这样在以后对某个设备的诊断知识进行修改时，不会影响到其它设备的知识库。
3.3辅助分析决策子系统
分析决策子系统是状态检修分析系统的核心部分，这一部分可以对设备的状态进行详细的分析，找出故障所在，并可对设备的将来状态进行一些预估，同时针对故障种类及设备在输变电环节上的重要程度提出维修方案供运行人员参考。主要包括设备状态的统计、设备故障的诊断、设备状态分析、设备评价工作。
4 结束语
在线监测技术是变电设备由传统的“计划检修”向先进的“状态检修”过渡的唯一技术手段，在线监测、故障诊断、实施维修构成了变电设备状态检修的内涵。在线监测技术尚有许多技术问题，如数字处理技术、传感器技术、抗干扰技术等，有待进一步深人研究，并在实践中逐步完善，以期取代传统的预防性试验。依托在线监测手段，状态检修分析系统最终将实现变电设备的状态检修。
参考文献
［１］孙才新.输变电设备状态在线监测与诊断技术现状和前景[J]，中国电力，2005，38（2）.
［２］陈三运，谭洪恩，江志刚．输变电设备的状态检修[M]．北京：中国电力出版社，2004.
［３］许婧，王晶等．电力设备状态检修研究综述［Ｊ］．电网技术，2000,24(8).
作者简介：
孙钦富（1986-），男，汉族，工程师 ，主要从事轨道交通设计工作Emai：qinfu1986@126.com 15153266581
