在线监测技术在变电检修中的应用分析

殷峰 李刚 石小帅

摘要：目前我国变电设备的日常检修工作仍存在一些问题，为此提出了一种在线监测技术，可实时监测变电设备运行状态信息，根据变电设备检修流程，确定变电设备故障类型和位置，便于检修人员进行检修。以某变电设备故障为例，通过设置对比实验，验证了基于在线监测技术的变电检修方法的可靠性。

关键词：在线监测技术;变电检修;设备状态;设备故障

0 引言

在20世纪80年代，国外就开始了对电力装置运行情况的研究[1]，通过研究变电检修技术，以便全程维护和检修变电设备，评估变电设备的使用寿命[2]。在21世纪初，我国才开始重视变电设备的检修工作，借鉴了国外先进的检修技术及经验。目前，我国对变电设备采取了定期检修的方式，已经取得了一定成果，积累了一些宝贵经验[3]。在线监测技术是指监测处于运行状态的变电设备，是否存在故障或安全隐患。在线监测技术在实际应用过程中，存在监测不全面、技术手段应用不到位等问题，基于此，本文就在线监测技术在变电检修中的应用进行分析与研究。

1 基于在线监测技术的变电检修方法

1.1    基于在线监测技术获取变电设备状态信息

运行人员利用在线监测技术，通过监测变电设备运行参数，包括电压、电流、温度、振动等，可以及时判断变电设备是否存在故障或安全隐患[4]。基于在线检测技术，变电设备运行状态监测装置获取变电设备状态信息的流程如图1所示。

从图1中可以看出，变电设备运行状态信息的采集流程，主要是通过各种方式采集变电设备的运行信号，利用传感器再将采集到的变电设备运行状态信号转换为方便监测人员处理的信号，如电信号、光信号等。利用变电设备运行状态监测装置，运行人员即可监测变电设备运行状态参数的变化情况，对采集到的变电设备运行状态参数进行整理、存储，并将这些参数信息建立成电子档案，以便监测人员根据变电设备以往的运行状况，判断目前变电设备是否存在故障，为后续的变电设备运行监测、检修提供依据。

1.2    监测变电设备

目前的变电设备主要分为一次设备和二次设备。其中，一次设备包含了发电机、变压器、断路器、母线等主要元件;二次设备包含了计量表、继电保护、信号和控制装置等主要元件。因此，运行人员应根据一次设备和二次设备特点，分别监测变电设备运行状态，获取变电设备参数。

1.3    检修变电设备

目前的变电设备运行状态可以分为正常、异常、故障3种状态。其中，正常状态即设备可以正常运行，所存在的缺陷不会影响设备正常工作;异常状态是指设备运行状态已经引起变电设备检修人员的注意，需严密监测变电设备异常变化，制定變电设备检修方案;故障状态是指设备故障已经导致变电设备不能正常工作，在运行过程中，设备的各项指标都出现明显下降，但还未导致设备停止运行。因此，检修人员在检修变电设备故障时，需要分析变电设备发生故障的原理，根据变电设备故障位置，进一步监测、获取故障数据，并持续采集故障信息，对故障信息进行处理、存储。与此同时，还要提取变电设备以往该位置的数据，通过新旧数据对比判断故障发生的原因，确定故障类型与位置。根据变电设备的监测方法，我们可以获得变电设备故障信息处理方法，如表1所示。

2 实验论证

某110 kV变电站存在开关异响问题，该开关是位于变电站中主要变压器10 kV侧母线的10号开关，该位置的开关电流为2 450.39 A。运行人员经测量后发现，该位置的主要变压器相对其他位置的变压器负荷较大，但是通过柜外电表观察却未发现任何异常，在用手触摸柜体时，却明显感觉到柜体温度偏高，经过实际监测，确定该位置的开关存在重大热缺陷故障，其正常温度应为24.1 ℃，环境温度为20 ℃，负荷电流为2 100 A。此时，根据以上参数，通过对比温度监测结果，对比此次研究的在线监测变电检修方法与传统检修方法，将此次研究的在线监测变电检修方法方法记为实验A组，将传统检修方法记为实验B组。为了保证实验的严谨性，将实验次数设置为5次，用SPSS16.0软件对数据进行了经典统计分析和相关性分析，同时将实验结果制作成图，直观对比两种检修方法，其实验结果对比如图2所示。从图2可以看出，实验A组和实验B组对开关处的温度监测结果，虽然都高于实际温度的监测结果，但是实验B组所测出的开关温度仅比正常温度高0.5～16 ℃，没有达到重大热缺陷故障标准;而实验A组所测出的温度，远高于实验正常温度，已经达到重大热缺陷故障标准。由此可见，实验A组可以准确监测出变电设备存在的故障，并判断出故障程度，避免设备故障的进一步恶化。

3 结语

综上所述，本文研究的在线监测变电检修方法，利用在线监测技术，实时监测变电设备运行状况，以便及时判断变电设备是否存在故障。但在此次研究中，笔者只考虑了变电设备的监测和故障信号处理过程，未针对实际设备故障提出检修意见。因此，后续应深入研究变电设备的检修技术，从而保障变电设备的稳定运行。

[参考文献]

[1] 黄新波，周岩，朱永灿，等.干式空心电抗器匝间短路故障在线监测技术[J].电力系统自动化，2019，43（2）：218-228.

[2] 肖行诠，张金宝，焦一飞，等.JSInSAR技术在变电站及电力铁塔形变监测中的应用[J].中国电力，2018（11）：45-52.

[3] 杨超.在线监测技术在变电检修中的应用[J].集成电路应用，2020，37（5）：84-85.

[4] 邹浩，汪晶华.浅谈变电一次设备检修及运行策略[J].中国新通信，2020，22（8）：237.

收稿日期：2020-06-30

作者简介：殷峰（1977—），男，新疆奎屯人，工程师，研究方向：电力工程及自动化。