浅议变电设备在线监测及故障诊断技术应用

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1、浅议变电设备在线监测及故障诊断技术应用【摘要】随着我国电力系统向着高电压、高容量的趋势发展，电力设备特别是变电设备运行状态监控的重要性日益凸显。目前，我国变电设备广泛采用的计划检修体制存在着维修频繁、维修资源配置不合理等问题。因此，如何合理安排变电设备维修，降低监测维修成本与风险，提高系统可靠性与寿命都是亟待解决的问题。本文介绍了变电设备在线监测与故障诊断技术的基本情况，分析了以变压器为核心的变电设备在线监测与故障诊断技术以及运用。【关键词】变电设备；在线监测；故障诊断；状态检修随着我国电力行业的快速发展，人们对电能传输与配送提出了更高要求。在电力输变中，变电设备是电能转

2、化传输的关键设备，是国民经济和人民生活用电的重要设备。变电设备一旦故障，不仅导致自身的损坏，还会影响终端电力供应，造成严重的直接与间接损失。在线监测与故障诊断技术,综合运用了计算机信息技术、模式识别技术、多媒体技术、人工智能等技术，为实现对变电设备的智能化监测诊断，从根本上改革“定期维修”的维修体制，有效整合维修资源，提高维修效费比等方面，都具有良好作用。1变电设备在线监测技术及其应用我国电力行业在线监测技术的开发运用已有20余年，对提高变电设备的维修水平起到了积极作用。20世纪80年代以来，我国变电设备在线监测技术发展较快，很大一部分变电设备都加入了在线监测体系。在线监

3、测系统采用的传感器灵敏度较高，依托计算机信息平台可提高状态信息处理的稳定性与准确性。1.1变电设备在线监测技术变电设备在线监测技术是采集分析其特征信号，监测其故障状态及发展趋势。传统的变电设备采取定期停电检修维护的维修体制，无法全面及时发现设备内部的实时故障与隐患，对电力设备运行状态的在线监测，能有效反映设备问题,为在事前进行风险预警，并采取有力措施避免事故发生提供决策参考。变电设备在线监测技术有许多，一是油中溶解性气体分析技术，通过分析油中气体的各种物化参数，并采用特征气体法、比值法等达到故障判断监测的目的；二是局部放电在线监测，根据设备局部放电水平变化情况，监测变电设

4、备内部发生的变化与空洞、金属粒子、气泡等缺陷；三是振动分析法，通过监测变电设备振动信号，达到在线监测状态的目的；四是红外测温技术，运用红外传感器接收并处理红外信号，转换成标准视频信号提供决策信息；五是频率响应分析法，根据绕组机械位移产生微小阻抗的变动，达到监测变电设备的目的；六是绕组温度指示，根据绕组温度指示,规定合理的报警与跳闸门限；七是铁心多点接地监测，接地后使铁心上的悬浮电位对地放电，监测铁心引出线接地电流；八是容性设备在线监测技术，通过高精度传感器，测出被监测设备末屏电流的幅度和相位以及与参考源的相位差，智能监测单元测得系统电压的幅度和相位以及与参考源的相位差。通

5、过这两个信号的幅度和相位差，可计算容性设备的泄漏电流，电容及介损。1.2我国变电设备在线监测技术应用分析我国变电设备在线监测技术的应用即取得了一定成绩，也存在一些问题。我国的变电设备在线监测技术经历了从引入到自主研发的过程，目前技术水平与国外先进技术还有一定差距。存在的问题：一是在线监测管理体制还未完善，管理主体不明，管理职责不细，管理对象不清，造成技术与管理的结合还不十分紧密；二是监测系统自身稳定性不高影响在线监测效果，受元件技术性能、外界环境等因素所限，系统抗扰动能力不高，导致测定数据获得稳定性不高，影响设备的连续稳定监测；三是人员素质不高，缺乏操作、管理技术水平，人

6、为因素造成了影响系统运行的各类问题，如不能及时恢复将会产生相应影响；四是在线监测系统的功能需进行优化，根据运行实践并针对监测系统运用中的问题进行设计上的改进与完善，提髙其稳定性和准确性。五是许多在线监测装置甚至在同一个变电站里各自为政，孤立运行，孤立诊断，资源不能共享，监测的数据没有得到充分的利用，造成了在线监测装置运行维护的极大困难。2变电设备故障诊断技术及其应用变电设备的维修观念随着现代维修理论的演变经历了事后检修和状态检修。事后检修，是在设备出现故障后采取的维修，维修故障的代价一般较大。状态维修，是在故障发展前通过加强维护管理，降低设备的故障率。在变电设备维修中，采

7、取状态检修方式是以设备实际工作状态为依据，通过在线监测技术对故障的早期征兆进行判断诊断其故障，确定最佳维修时机，是耗费最低、技术最先进的维修制度。2.1变电设备故障诊断技术故障诊断技术的发展走了从测重故障分析诊断到研发应用故障诊断专家系统的过程，专家系统无法完全实现自动诊断，只能提供一定的判断依据。变电设备在线故障诊断技术主要包括变压器和开关两个方面。在变压器方面，应克服只考虑负荷、温度、材料的现状，在保证安全的前提下，准确评估变压器寿命，获取运行状态与历史信息。实践表明，变压器受经济原因限制远大于技术原因限制，采取数据挖掘等