輸變電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)及診斷技術(shù)的研究

范從勇

【摘要】我國(guó)目前經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展以及隨之而來(lái)的電力需求逐漸上升的情形，為我國(guó)的電力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)以及發(fā)展提供了經(jīng)濟(jì)以及市場(chǎng)基礎(chǔ)。對(duì)于電力網(wǎng)絡(luò)而言最為關(guān)鍵的設(shè)施就是輸變電設(shè)施。在當(dāng)前電力網(wǎng)絡(luò)規(guī)模逐漸擴(kuò)大的情形，之前使用的定位設(shè)施維修模式不再適用于當(dāng)前的發(fā)展需求，經(jīng)常性會(huì)出現(xiàn)設(shè)施在維修上遺漏。這種問(wèn)題的存在使得電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的安全以及穩(wěn)定性有所下降，并且一旦發(fā)生了故障因此引發(fā)的經(jīng)濟(jì)損失將會(huì)是不可估量。這個(gè)時(shí)候就需要在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的幫助。目前我國(guó)在輸變電設(shè)施中使用的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)較為繁多。本文先從目前一些使用頻率較高的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)以及診斷技術(shù)介紹入手，并在文后提出了一種在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的整體思路。

【關(guān)鍵詞】輸變電設(shè)備? 在線監(jiān)測(cè)? 診斷技術(shù)? 設(shè)計(jì)思路

一、當(dāng)前常用的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)介紹

（一）針對(duì)電容類型設(shè)施的在線監(jiān)測(cè)

當(dāng)前社會(huì)中的電容類型設(shè)施主要包括以下幾種：電力電容器、電容形式的套管、高壓性質(zhì)的電流以及電壓的互感器以及電容形式的互感器。電容類型的設(shè)施占據(jù)了整個(gè)變電站中總體設(shè)施比例的40%到50%之間，如此之大的占比也就意味著其絕緣性質(zhì)的優(yōu)劣對(duì)于變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行有著極為直接且嚴(yán)重的影響。放眼全部電氣設(shè)施之上，針對(duì)哦電容類型設(shè)施開展的在線監(jiān)測(cè)時(shí)間是最早的，當(dāng)前的主要檢測(cè)內(nèi)容就是電流的泄漏以及實(shí)際電容量的檢測(cè)。通過(guò)對(duì)其運(yùn)行中信號(hào)的采集進(jìn)行數(shù)字化方向的處理實(shí)現(xiàn)此類干擾的消除，至于電容量的測(cè)算則可以電流的泄漏量以及負(fù)責(zé)采集的母線上的電壓予以換算即可。

（二）針對(duì)金屬氧化物類型避雷器的在線監(jiān)測(cè)

金屬氧化物類型避雷器如果自身內(nèi)部的電阻片受到水汽的影響而發(fā)生受潮現(xiàn)象，或者是老化程度過(guò)重等等因素的影響就會(huì)發(fā)生相應(yīng)的故障甚至于引發(fā)變電站中的母線故障，對(duì)于整體電路系統(tǒng)的安全運(yùn)行產(chǎn)生嚴(yán)重的威脅，當(dāng)前對(duì)其使用的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)主要包括：總電流泄漏方法、阻性電流三次諧波方法等等。

二、當(dāng)前常用的診斷技術(shù)介紹

（一）紅外線成像類型

這種類型的技術(shù)的使用目的就是因?yàn)榻殡娀蛘呤请娮璁a(chǎn)生損耗而引發(fā)的電氣設(shè)施中的局部溫度升高現(xiàn)象，就目前來(lái)看其使用范圍相對(duì)較為廣泛。不過(guò)其自身的局限性也較為明顯，紅外類型的輻射在固體物質(zhì)之中的穿透能力十分微弱。所以對(duì)于一些規(guī)模較大的電氣設(shè)施或者是因故障而生的發(fā)熱功率較為弱小又或者故障位置距離表面距離太遠(yuǎn)等等情形下，這種類型的檢測(cè)技術(shù)就無(wú)法實(shí)現(xiàn)從表面對(duì)內(nèi)部的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè)。

（二）紫外線成像類型

這種類型的檢測(cè)技術(shù)使用的主要目標(biāo)就是針對(duì)設(shè)施表面因?yàn)榫植糠烹姮F(xiàn)象而引發(fā)的通道碳化以及電蝕損程度等等問(wèn)題進(jìn)行檢測(cè)這種技術(shù)的局限性目前就在于受檢的光子實(shí)際數(shù)量會(huì)受到諸如距離、氣壓等等外界環(huán)境因素的影響導(dǎo)致結(jié)果精準(zhǔn)性較差，同時(shí)當(dāng)前并未形成一個(gè)針對(duì)于此技術(shù)的實(shí)際可行的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范可以作為參考。

三、在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體思路

（一）數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路

因?yàn)橄到y(tǒng)自身就是一個(gè)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所以對(duì)于其中涉及到的數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其所要面對(duì)的數(shù)據(jù)類型就是具備實(shí)時(shí)性以及連續(xù)性的數(shù)據(jù)。需要針對(duì)此類數(shù)據(jù)建立一個(gè)同時(shí)具備針對(duì)數(shù)據(jù)的采集、轉(zhuǎn)化、傳輸、儲(chǔ)存等在內(nèi)的一個(gè)系統(tǒng)框架，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行相應(yīng)的完善。

（二）輸電設(shè)施運(yùn)行狀態(tài)的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)設(shè)計(jì)思路

在這其中需要著重安排以及籌劃的內(nèi)容就是檢測(cè)裝置的實(shí)際安裝位置。并且需要做到對(duì)一下這幾類對(duì)于輸電設(shè)施而言較為重要同時(shí)不允許存在著任何故障的區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)：一是諸如超高壓等在內(nèi)的高壓線路區(qū)域，二是一些負(fù)載較大區(qū)域內(nèi)部，三世一些維修存在困難的區(qū)域，四是一些在外力破壞下容易引發(fā)故障的區(qū)域。在這些區(qū)域中在線監(jiān)測(cè)設(shè)施是必須有所安裝的，如果是在直接安裝方面存在困難的前提下，就需要在最接近的位置上予以安裝。

（三）變電設(shè)施運(yùn)行狀態(tài)的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)設(shè)計(jì)思路

針對(duì)變電設(shè)施的在線監(jiān)測(cè)裝置的安裝工作，應(yīng)該在對(duì)變電設(shè)施自身的經(jīng)濟(jì)以及社會(huì)效益做出綜合性質(zhì)的評(píng)價(jià)工作之后，從其自身的電壓等級(jí)以及運(yùn)行年限上的差異，對(duì)其附近的環(huán)境以及自身運(yùn)行狀態(tài)做出實(shí)際分析之后對(duì)在線監(jiān)測(cè)裝置的具體安裝做出合理科學(xué)的部署。在正常情況下，針對(duì)變電設(shè)施的在線監(jiān)測(cè)裝置的安裝區(qū)域應(yīng)該是在電壓等級(jí)超過(guò)500KV之上的變電站內(nèi)部的諸如變壓器、電抗器等等對(duì)于變電站運(yùn)行具備重要意義的設(shè)施之上將在線監(jiān)測(cè)裝置予以安裝。

四、總結(jié)

經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，當(dāng)前的輸變電設(shè)施中的在線監(jiān)測(cè)以及診斷技術(shù)呈現(xiàn)出一種平穩(wěn)但持續(xù)發(fā)展的趨勢(shì)，部分技術(shù)已經(jīng)成熟的產(chǎn)品開始被應(yīng)用到電力網(wǎng)絡(luò)之中。但是在線監(jiān)測(cè)以及診斷技術(shù)依舊是一項(xiàng)龐大且復(fù)雜的具備極高系統(tǒng)性的工程，因此在本文提出的設(shè)計(jì)思路的影響下，希望可以在立足于不同設(shè)施的實(shí)際運(yùn)行狀況之上，對(duì)所需要的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行合理的分析以及設(shè)計(jì)，借此來(lái)不斷提升電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的安全性以及穩(wěn)定性。在電力網(wǎng)絡(luò)安全穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)之下，國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展才會(huì)有充足的能源支持，人們的日常生活也會(huì)更加順暢，這對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的雙重發(fā)展有著極為重要的意義。

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