输变电在线监测系统的应用与意义

王丽斌

前言

随着社会经济的不断发展，人们的日常工作与生活环境不断优化，对电力系统稳定性的要求越来越高。在电力系统中，为了使设备的运行状态监测目标的可靠性与有效性得以有效提高，为设备的安全运行提供强有力的保障，就必须针对输变电设备在线监测技术展开深入的研究，并不断强化其应用，以此支持智能电网设备状态的发展。基于此，本文对输变电设备在线监测技术的研究进行探讨与研究，对输变电设备在线监测进行简单的介绍，并阐述几种常见的输变电在线监测技术的应用，希望能为输变电在线监测系统的建设与发展提供一点理论支持。

1、输变电设备在线监测概述

在不停电的情况下，通过对电设备状况进行具有连续性与周期性的自动监视监测即指的是输变电设备在线监测。在线监测系统具有较强的综合性与技术性，其组成部分主要有监测装置、综合监测单元与站端检测单元，其主要功能有对状态数据采集、传输以及后台处理的在线监测，以及存储与转发。

状态监测是指对机器设备运行状态进行检测的技术，其是对被监测设备故障信号或者变化趋势的获取来实现维护需求的提前获取，或者是对机器设备“健康”状况的评估。状态监测是基于机器设备的寿命特征的利用得以开发的设备，其主要工作为采集与分析数据，并实现对设备发展趋势的预测。状态监测主要分为基于状态维护服务的技术（CBM）与预知性维护服务的技术（PM）。此前，相关研究人员采用的使基于时间的维护策略，尽管这种方法通过对时间表或者运行时间的充分利用实现的检修，能够使很多事故得以有效避免，然而对于检修期间的意外故障的避免仍然难以实现，这是由于当前机器设备的任何状态信息的缺失，导致维护的盲目性较大，造成了大量的资源浪费。而CBM的不同之处在于，其能够实现对设备当前状态信息的有效获取，并以此向人们进行设备维护时间与维护方式的告知，进而使盲目性得以避免，同时产生的消耗也得以较小，使效益得到了很大的提升。相信对状态在线监测系统的数据信息的利用，CBM必然有着巨大的发展空间，并在未来有着极为广泛的应用。

2、输变电设备在线监测现状分析

随着日益严峻的能源短缺问题，人们对供电的可靠性与持续性提出了越来越高的要求，电网运营的压力越来越大，国际电网也必将朝着智能化的方向发展。一些西方发达国家也针对智能电网展开了相关研究，欧美国家对智能电网的建设也予以了高度重视。并且传感器、通信以及计算机技术的不断进步为电网状态监测与故障诊断技术提供了强力的技术支持，一些欧美国家也在这方面取得了巨大的成果。

对于智能电网的研究，尽管我国的起步较晚，然而却有着较快的发展速度，在某型领域也去了的一定的突破，并处于世界领先地位。国网公司的智能电网变电环节中，高压设备的智能化的提高也基本实现，对于信息化接入而言，也有着完整的解决方案，高压设备智能化研究也在不断发展，一些设备状态监测与诊断评估、电介质材料老化检测与故障机理方面取得了巨大的突破，具体成果包括红外线测温、多组分油色谱在线监测、GIS超高频局部放电在线监测等等，并且在一些领域中的应用也越来越广泛，监测技术与手段得到了极大的完善与发展。

状态监测技术是基于状态检修而进行的电网机器设备状态信息的获取、分析与判断得以发展的，这些设备的应用对象或平台也具有针对性，具体在发电机、变压器以及输电线路等具体设备中得以应用与表现。由于平台统一性的缺失，各类监测装置运行的独立性较强，难以实现资源共享。并且在线监测数据也能以结合到其他重要状态信息，其辅助诊断的作用无法得到充分发挥。

随着智能电网对全网信息状态能力的扩展，利用具有安全性與可靠性的信息通道，可以使电力系统中全网实时信息的获取、分析、整合与分享得以实现。如此就能够使电网运行人员基于对全网实时、动态的状态监测与诊断，提高运行状态的全面性与准确性，同时也对控制方案、备用方案与辅助决策方案得到优化，为电网运行的高效性、安全性以及可靠性的提高提供了强有力的保障。随着智能电网的进步，完善的设备监视体系的建设也具有十分重要的意义，国家电网公司也针对此进行相关技术规范与技术导则的制定，以此支持状态监测技术的发展与应用，随着设备在线监测与带点监测技术的不断发展，综合状态监测也得到了巨大的技术保障。

3、输变电在线监测技术

在线监测指的是通过对相关设备与仪器的应用，并在被检测设备中安装这些设备，使设备的实时监测得以实现。现阶段，容性设备介损与泄漏电流的在线监测、充油设备油中溶解气体的在线监测、GIS局部放电的在线监测等在线监测技术有着一定的应用与发展，并且这些技术的实用性也得到了极大的提升。具有十分重要的应用价值，下文就针对几种输变电在线监测技术进行简单的介绍。

第一，变压器油在线监测技术。其应用主要体现在变压器油色谱在线监测、变压器局部放电在线监测以及变压器绕组变形在线监测、变压器铁心接地电流在线监测等。

第二，GIS组合电子在线监测技术，该项技术主要是采用以SF6为绝缘的全封闭组合电器，其组成设备主要有断路器、电流互感器、电压互感器、隔离开关、接地开关等等，根据变电站的电器主接线的要求，对这些设备进行成套装置的组合，并完成相关电能传递与切换的工作。GIS的主要故障模式分为很多种，大体上包括局部放电、气体质量降低、机械故障以及载流导体局部过热等等。关于GIS组合电器在线监测技术的应用，具体包括局部放电监测、SF6微水密度监测、避雷器在线监测等等。

第三，电缆在线监测技术。该项技术的应用主要包括电缆局部放电监测、电缆光纤测温等等。

3、结语

综上所述，输变电在线监测技术的应用与发展对于提高电力系统中设备的可靠性、稳定性而言有着十分重要的意义。然而现阶段关于输变电在线监测系统的建设与发展仍然存在很多问题，再加上我国的起步较晚，尽管有较快的发展速度，但是仍然需要付出不断的努力。我们应针对此展开深入的研究，并认真分析其中存在的不足，找出问题存在的原因，应提出有效的改进方案，以此实现输变电在线监测技术的提高，实现对输变电在线监测系统的建立，为电力系统的发展提供强有力的支持。

（作者单位：国网黑龙江省电力有限公司调度控制中心）