變電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)及帶電檢測(cè)技術(shù)在電網(wǎng)中的應(yīng)用

王藝璇 郭凈天

摘要：近年來(lái)，我國(guó)的電力工程建設(shè)的發(fā)展迅速，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，我國(guó)電力系統(tǒng)向高電壓、大容量、智能化發(fā)展已經(jīng)是必然趨勢(shì)，所以電力系統(tǒng)對(duì)安全可靠性指標(biāo)的要求也變得越來(lái)越高，電網(wǎng)設(shè)備在線監(jiān)測(cè)及帶電檢測(cè)是指在設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)下，通過(guò)監(jiān)測(cè)或檢測(cè)裝置直接獲取設(shè)備狀態(tài)信息從而對(duì)設(shè)備健康情況進(jìn)行科學(xué)判斷，與傳統(tǒng)巡檢和停電試驗(yàn)相比，其在發(fā)現(xiàn)設(shè)備潛伏性運(yùn)行隱患方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。變電設(shè)備的狀態(tài)檢修、電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行的可靠與安全性以及相應(yīng)的設(shè)備事故的發(fā)生預(yù)測(cè)性和如何更好的延長(zhǎng)設(shè)備使用與利用的時(shí)限的這些問(wèn)題越來(lái)越突出。為解決這些問(wèn)題，通過(guò)對(duì)變電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)及帶電檢測(cè)存在的問(wèn)題進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析與研究，從而找到在線監(jiān)測(cè)及帶電檢測(cè)技術(shù)在電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)用中的不足與缺陷，提出更為有效的改進(jìn)措施和對(duì)策，以便能更好的提高電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性與可靠性。

關(guān)鍵詞：變電設(shè)備;在線監(jiān)測(cè);帶電檢測(cè)技術(shù);電網(wǎng)應(yīng)用

1當(dāng)前我國(guó)變電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)及帶電檢測(cè)技術(shù)在電網(wǎng)中的現(xiàn)狀分析

狀態(tài)檢修是根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)和診斷技術(shù)提供設(shè)備狀態(tài)信息，結(jié)合采用先進(jìn)技術(shù)手段對(duì)設(shè)備狀態(tài)的健康和故障發(fā)展趨勢(shì)做出評(píng)估來(lái)判斷設(shè)備的異常，預(yù)測(cè)設(shè)備可能發(fā)生的故障，根據(jù)設(shè)備的健康狀態(tài)制定檢修和維護(hù)策略。變電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)及帶電檢測(cè)技術(shù)是開(kāi)展?fàn)顟B(tài)檢修工作的基礎(chǔ)。通過(guò)持續(xù)、規(guī)范的設(shè)備跟蹤管理，對(duì)各種離線、在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，才能準(zhǔn)確掌握設(shè)備實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)。我國(guó)在這一方面的探索和研究相較于國(guó)外起步較晚，發(fā)展較慢，盡管研究一直沒(méi)有停止，但仍存在許多問(wèn)題。不同廠家的電氣設(shè)備種類(lèi)復(fù)雜繁多、結(jié)構(gòu)各異，電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和所處環(huán)境存在較大差異，在線監(jiān)測(cè)及帶電檢測(cè)項(xiàng)目各不相同，采用的帶電檢測(cè)與在線監(jiān)測(cè)技術(shù)也有較大差異。但我國(guó)也一直在加大技術(shù)推廣力度，爭(zhēng)取與世界保持同步。當(dāng)前應(yīng)用相對(duì)成熟的在線監(jiān)測(cè)及帶電檢測(cè)技術(shù)有變壓器油色譜分析、紅外熱像檢測(cè)技術(shù)、接地電流檢測(cè)技術(shù)、局部放電檢測(cè)技術(shù)等。變電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)及帶電檢測(cè)技術(shù)適合我國(guó)電力生產(chǎn)管理模式和經(jīng)營(yíng)模式，因此在智能電網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)檢修模式中重要性日趨顯著。

2變電設(shè)備智能化在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

電網(wǎng)的智能化管理過(guò)程離不開(kāi)對(duì)變電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，通過(guò)對(duì)實(shí)時(shí)獲取的變電設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析實(shí)現(xiàn)對(duì)電力資源的合理調(diào)配過(guò)程，為提高電力資源利用效率及故障監(jiān)測(cè)處理等提供參考。整個(gè)電網(wǎng)工作安全與效率同變電設(shè)備的正常運(yùn)行密切相關(guān)，目前電網(wǎng)運(yùn)維過(guò)程中易出現(xiàn)多因素導(dǎo)致的變電設(shè)備故障，如果沒(méi)有得到及時(shí)有效的預(yù)防和處理將會(huì)不同程度的影響到電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行，目前國(guó)內(nèi)針對(duì)變電設(shè)備的監(jiān)測(cè)方法普遍存在著監(jiān)測(cè)精度、穩(wěn)定性、傳輸速度、經(jīng)濟(jì)投入等方面的不足，限制了全方位的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能的實(shí)現(xiàn)，影響了區(qū)域供電的可靠性。

2.1紅外熱成像和暫態(tài)地電壓檢測(cè)技術(shù)

（1）紅外熱成像檢測(cè)技術(shù)目前在電力系統(tǒng)中應(yīng)用相當(dāng)廣泛，主要應(yīng)用于變電電氣設(shè)備因電阻損耗和介電損耗等多種原因引發(fā)的局部發(fā)熱的發(fā)現(xiàn)和診斷，但其也有不足，若故障發(fā)生位置和設(shè)備表面距離較遠(yuǎn)，則使用該技術(shù)檢測(cè)效果較差。（2）暫態(tài)地電壓檢測(cè)技術(shù)在實(shí)操過(guò)程中需要采用專(zhuān)用檢測(cè)設(shè)備，主要檢測(cè)開(kāi)關(guān)柜、環(huán)網(wǎng)柜等部位，通過(guò)安裝在被檢測(cè)部位的傳感器獲得一定的電壓時(shí)間差，從而確定局部放電發(fā)生的具體位置，并對(duì)放電的強(qiáng)度、頻率等進(jìn)行監(jiān)測(cè)。暫態(tài)地電壓及局部放電強(qiáng)度與衰減程度、局部放電位置、被測(cè)設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和被測(cè)設(shè)備的外部縫隙等有直接關(guān)聯(lián)。

2.2電力變壓器在線監(jiān)測(cè)技術(shù)

電力變壓器在線監(jiān)測(cè)技術(shù)主要有以下幾種：變壓器繞組熱點(diǎn)溫度在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，變壓器繞組變形在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，變壓器鐵芯多點(diǎn)接地在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)技術(shù)等。在電力系統(tǒng)中，油測(cè)量、氣體測(cè)量、放電測(cè)量、開(kāi)關(guān)檢測(cè)、回路檢測(cè)、機(jī)械質(zhì)量檢測(cè)等都是在線監(jiān)測(cè)和狀態(tài)檢修的主要內(nèi)容。變壓器繞組熱點(diǎn)溫度在線監(jiān)測(cè)技術(shù)主要利用紫外成像與紅外成像技術(shù)，在線監(jiān)控變壓器在運(yùn)行過(guò)程中的內(nèi)部溫度，了解變壓器在制熱性與電壓上的不足;繞組變形在線監(jiān)測(cè)采用振動(dòng)信號(hào)分析法，根據(jù)信號(hào)的變化監(jiān)測(cè)繞組變形和鐵芯等構(gòu)件的松動(dòng)故障;鐵芯多點(diǎn)接地在線監(jiān)測(cè)技術(shù)通過(guò)對(duì)接地電流的檢測(cè)判斷鐵芯接地故障;變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)技術(shù)則是通過(guò)對(duì)故障中產(chǎn)生的氣體進(jìn)行監(jiān)控的研究，有效對(duì)變壓器潛在隱患發(fā)現(xiàn)出來(lái)，提前對(duì)變壓器安全隱患進(jìn)行預(yù)防。

2.3常見(jiàn)的檢修方式

變電設(shè)備狀態(tài)檢修主要包括以下 3 種檢修方式。①事故檢修方式。該檢修方式是指當(dāng)事故發(fā)生后，對(duì)變電設(shè)備實(shí)施進(jìn)行檢修，僅能實(shí)現(xiàn)彌補(bǔ)性維修。在對(duì)變電設(shè)備事故進(jìn)行檢修的過(guò)程中，若電力設(shè)備規(guī)模相對(duì)較小，事故僅對(duì)電網(wǎng)造成局部性影響，且用戶(hù)未對(duì)用電質(zhì)量提出較高要求，可采用該檢修方式。當(dāng)前，電網(wǎng)規(guī)模日益擴(kuò)大，且自動(dòng)化程度顯著提高，變電設(shè)備故障會(huì)嚴(yán)重阻礙電網(wǎng)的正常運(yùn)行。另外，用戶(hù)對(duì)用電質(zhì)量提出了較高要求，事故檢修方式呈現(xiàn)顯著的滯后性。②定期檢修方式。該方式是指將變電設(shè)備呈現(xiàn)的運(yùn)行情況作為依據(jù)，對(duì)變電設(shè)備實(shí)施等級(jí)劃分，并制訂具有較強(qiáng)針對(duì)性的檢修計(jì)劃，對(duì)檢修周期進(jìn)行科學(xué)設(shè)定，定期對(duì)變電設(shè)備進(jìn)行檢修，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備事故的有效預(yù)防。此類(lèi)檢修方式有助于準(zhǔn)確掌握變電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，但可能引發(fā)對(duì)變電設(shè)備的重復(fù)和過(guò)度檢修。③狀態(tài)檢修方式。該方式是指借助先進(jìn)性較強(qiáng)的監(jiān)測(cè)技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控變電設(shè)備相應(yīng)的運(yùn)行狀態(tài)，并對(duì)其進(jìn)行科學(xué)評(píng)價(jià)，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)的全面掌握，并在此基礎(chǔ)上采取有針對(duì)的檢修措施。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著科技水平和檢測(cè)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我們應(yīng)提高變電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)及帶電檢測(cè)裝置的抗干擾性、穩(wěn)定性，通過(guò)相應(yīng)的管理優(yōu)化，從而提高在線監(jiān)測(cè)及帶電檢測(cè)裝置在電網(wǎng)中的推廣和應(yīng)用，提高運(yùn)行維護(hù)水平，保證電網(wǎng)運(yùn)行的安全與可靠性。

參考文獻(xiàn)

[1]張曉春.輸變電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)技術(shù)在云南電網(wǎng)的應(yīng)用[J].云南電業(yè)，2015（09）：11-15.

[2]趙建洲，尚耀輝，王寧，劉亞亞.一種具有不平衡電流保護(hù)功能的電流互感器[J].電力電容器與無(wú)功補(bǔ)償，2017（04）：89-91.

國(guó)網(wǎng)山東省電力公司青島供電公司，山東青島 266000