浅析变电设备在线监测技术及状态检修

随着变电站的大型化、复杂化，故障原因越来越复杂，而状态检修又要求尽可能延长设备检修周期，发挥设备潜力。因此，对设备进行在线监测与故障诊断，并推测出检修周期就成为必然要求。但目前变电站设备很少采用在线监测设备，即使采用了在线监测设备也均运行在单机模式状态，这些诊断系统大多只能反应设备状态，无法实现自动诊断。这种诊断方法智能程度低、费时且不经济。因此，加强对变电设备的在线监测工作与故障诊断己成为了变电设备检修的必然要求。

1. 变电设备安全运行的作用

随着社会经济的快速发展，电力系统的架构越来越庞大复杂，加上城市居民以及工业生产对于用电的需求不断增大，电力企业也在不断扩大电网的覆盖范围，面对多变的现状如何确保变电设备的运行至关重要。变电设备在电力系统运行过程中起到不可或缺的作用，有助于促进电网供电压力的减轻，同时有助于电力企业掌控变电设备的运行状况、维护以及修理任务，并对运行和管理过程中的问题予以解决，是确保电力系统正常运行的关键。

2. 变电设备在线监测技术

2.1变压器油中气体及微水在线监测

现场在线色谱仪通过管路与变压器的进出口阀连接即可工作，主变无须停电，实现对变压器油中7种故障组分（H₂、CO、CO₂、CH₄、C₂H₄、C₂H₆和C₂H₂）、油中总含气量及油中微量水分的连续检测，具有检测灵敏度高、分析周期短和实验室数据一致的特点。测试油样技术处理达到要求后再返回变压器本体，确保了返回油的质量，真正做到全过程无污染、无损耗。

2.2变压器铁芯多点接地在线检测技术

变压器铁芯在运行过程中要是出现一点接地情况，所产生的电流数值一般较小，仅仅有几毫安。但是变压器铁芯一旦出现多点接地情况，就会形成换流，换流数值的大小主要受到非正常接地特点所决定。铁芯接地所产生的换流数值一旦超过预警数值，继电器就会立即发出警报。变压器铁芯多点接地在线检测技术装置主要由三部分构成，分别为通信接口、无线收发模块与接地电流模块。

2.3基于变压器热点温度的在线检测技术

在实际运行过程中，当变压器内部温度存在不均匀现象时，变压器局部温度就会产生过高现象。尽管变压器绝缘油温度仍在规定范围中，不过在温度过高作用下，变压器发热源便极易会发生破损现象。基于变压器热点温度的在线检测技术，大致包括两种类型，即红外成像技术、紫外成像技术。其中，红外成像技术并不会对变压器的运行造成影响。

2.4 GIS设备在线监测

采用特高频（UHF）法监测，传感器具有密封和屏蔽结构的特点，分为内置式和外置式传感器，安装在GIS封孔盖内侧或绝缘子敞开边缘上，接收放电源传来的电磁波信号。传感器装有前置放大器与过压保护装置，能在各种恶劣的气候（温度、湿度）及现场的强电磁干扰、无线电波干扰和机械振动环境下运行，具有抗干扰能力强，灵敏度高（不低于5pC），性能可靠稳定的特点。系统基于状态预警、跟踪测试、缺陷统计和自动诊断，达到及时发现 GIS 内部绝缘缺陷隐患与状态预警的目的，通过信息模式识别及故障类型诊断，实现局部放电故障点的准确定位。

3. 变电设备状态检修技术

3.1状态监测技术

电力企业需时刻防范电力系统的突发问题，因此必须采取状态监测技术掌握变电设备的运行情况。状态监测技术的主要方法是在线监测技术，利用先进的在线监测技术、系统来对变电设备的信息管理、分散控制等系统进行全程监测，将设备现实运行的参数与参考参数进行对照，从而发现是否存在异常，达到监控的目的。

3.2状态预测

状态预测技术是指当变电设备异常现象发生前，将变电设备正常运行状态作为依据，并参照相关人员的实际工作经验，实现对变电设备相应特征向量的准确预报，并对报警阀值进行合理设置，实现对变电设备状态的有效预测。

3.3故障诊断技术

综合法和比较法是故障诊断中应用较多的两种方法，综合法的诊断原理是通过采集相关数据，了解变压器的绝缘状态、运行温度及整个电力系统的负荷状况，收集设备开关检测数据和离线数据、系统传输数据、各个节点的运行数据等。通过数据分析和整理可判断整体运行状态，利用现有的认证系统进行匹配从而确定故障的位置和范围等。比较诊断法的原理在于通过振动、射线等诊断方式获得数据结果，将前后数据进行比较，如果存在较大的差异则说明设备出现运行异常。不同的变电设备诊断方法也存在一定的差异，机电设备等通过人工神经互联网诊断系统开展，而变电设备则一般利用智能系统开展。

4. 提高变电设备在线检测与状态检修的对策

4.1构建系统完善的变电设备状态检修保证体系

电力企业要针对变电设备状态检修构建系统完善的保证体系，增强变电设备状态检修步骤及相关作业流程的规范性，并明确各岗位的具体职责，秉承以人为本的原则构建变电设备状态检修模式，有效增强变电设备状态检修安全管理。同时，电力企业要针对变电设备状态检修制定配套的验收制度，并设置验收管理的具体部门，负责对变电设备实施自检、初检及预验收，有效保障变电设备的检修质量。另外，要制定相应的变电设备隐患排查治理制度。

4.2提高计算机辅助系统在变电站设备检修中的应用

变电设备检修工作所涉及到的环节较多，同时造成变电设备出现故障的原因较多，要是仅仅应用人工检修形式，难以在最短时间内找到造成变电设备出现故障的原因。因此，在变电设备检修上，可以借助计算机技术。计算机技术在变电设备检修工作内应用之后，不仅能够有效保证变电设备检修工作合理落实，推动变电设备检修管理平台的构建，提高检修方案科学合理性。与此同时，计算机技术还能够有效提高变电设备检修决策质量，变电设备检修所采集到的数据信息进行系统化分析研究，保证变电设备检修方案的合理。

4.3优化变电设备状态检修方案

要将变电设备相应的在线监测具体状态和相关试验的实际状况作为依据，对变电设备状态检修的具体时间进行合理安排，并对变电设备状态检修的具体方案进行科学评估，在有效保障变电设备正常运行的基础上对变电设备状态检修的具体方案进行优化。

4.4提高变电设备状态检修人员的技术水平

电力企业要加强对变电设备状态检修人员的技术培训，有效提高变电设备状态检修人员的技术水平，为变电设备状态检修的各项工作提供有效保障。变电设备状态检修人员要深入学习变电设备的具体构造、相关试验方法，严格遵循相关技术规范的具体要求，灵活运用变电设备状态检修的各项技术，秉承实事求是的原则，对变电设备故障问题进行科学分析，并采取针对性和有效性的故障诊断措施和故障解决措施，有效提升变电设备状态检修效果。

5.结语

我国对变电设备在线检测技术与状态检测研究时间较短，对变电设备在线检测技术与状态检测有关理论与技术还需要进一步深入研究。从现阶段发展情况来说，在线检测技术与状态检修基本上能够满足变电设备检修需求，推动变电站自动化方向，降低变电设备运行成本，提高变电站运行稳定性。在线检测技术和状态检修在变电设备上应用，所具有的优势越加显著，进而对其分析研究具有重要意义。

参考文献

[1] 廖瑞金，王谦.基于模糊综合评判的电力变压器运行状态评估模型 [J]. 电力系统自动化 . 2017(03)..