劉香美 謝童 王松

摘 要：隨著人們生活水平的逐步提高，對于用電量的需求也不斷擴大，加強供電過程中的安全管理至關(guān)重要。而輸變電設備作為保障供電正常的重要內(nèi)容，對其進行監(jiān)測也是十分必要的。輸變電設備在線監(jiān)測技術(shù)不僅為智能電網(wǎng)的高效運作提供了重要支撐，同時也積極促進了供電企業(yè)的經(jīng)濟效益。本文結(jié)合理論與實踐，對輸變電設備在線監(jiān)測技術(shù)及其應用進行研究分析。旨在進一步了解在線監(jiān)測技術(shù)的同時，促進該項技術(shù)的進一步發(fā)展。

關(guān)鍵詞：輸變電設備；避雷在線監(jiān)測技術(shù)；變壓器在線監(jiān)測技術(shù)；電纜在線監(jiān)測技術(shù)

隨著城市化進程的加快，社會用電量與日俱增，在電力輸送過程中，加大了安全隱患的存在。輸變電設備在線監(jiān)測技術(shù)的研究與應用，不僅有效地保障了輸電安全、可靠，同時也為智能電網(wǎng)的進一步發(fā)展提供了巨大的推動力。在科學技術(shù)迅速發(fā)展的今天，輸變電設備在線檢測技術(shù)的作用越來越突出。當前，主要的輸變電設備在線監(jiān)測技術(shù)有避雷器在線監(jiān)測技術(shù)、變壓器在線監(jiān)測技術(shù)以及電纜在線監(jiān)測技術(shù)等。本文主要對變壓器、避雷器以及電纜這三類主要設備的在線監(jiān)測技術(shù)及其應用進行研究分析。

1 輸變電設備在線監(jiān)測技術(shù)的概念

輸變電設備在線監(jiān)測指的是在供電企業(yè)持續(xù)供電的過程中，對各電力設備進行周期性的或者是連續(xù)性的自動監(jiān)測，主要由在線監(jiān)測系統(tǒng)來實現(xiàn)這一功能。在線監(jiān)測系統(tǒng)是由綜合監(jiān)測單元、站端監(jiān)測單元以及監(jiān)測裝置組成的，能夠?qū)嵕€數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理、存儲以及轉(zhuǎn)發(fā)等功能。

2 常見的幾種輸變電設備在線監(jiān)測技術(shù)的應用

2.1 避雷器在線監(jiān)測技術(shù)

通常，避雷器的故障特征是電阻片老化或者受潮，從而導致元件出現(xiàn)發(fā)熱的現(xiàn)象。在輸變電設備的管理中，漏電流大小是評價避雷器運行質(zhì)量的重要指標。漏電流主要由容性電流與阻性電流組成，其中阻性電流與電壓相位相同，容性電流的相位要超前電壓相位90°。所以避雷器在線監(jiān)測技術(shù)主要監(jiān)測的是阻性泄漏電流，常用的方法有：諧波分析法、基波法以及常規(guī)補償法[1]。其中，諧波分析法采用的是和諧波分析技術(shù)以及數(shù)字化測量技術(shù)，從泄漏的電流中分離出阻性電流基波值。這一方法需要以電壓信號作為參考依據(jù)，但測量結(jié)果的誤差較小。

2.2 變壓器在線監(jiān)測技術(shù)

通常，變壓器在線監(jiān)測的范圍主要有變壓器油色譜監(jiān)測、變壓器局部放電監(jiān)測、變壓器繞組變形監(jiān)測以及鐵芯接地電流監(jiān)測。對變壓器油色譜監(jiān)測主要采用的是油氣分離技術(shù)以及氣體監(jiān)測技術(shù)[2]。分離技術(shù)主要采用的方法是薄膜脫氣法，氣體監(jiān)測技術(shù)采用的是氣相色譜法語光聲光譜法；變壓器局部放電監(jiān)測主要是根據(jù)變壓器局部放電特性，采用脈沖電流法、放電能量檢測法、射頻法以及超聲波法等進行在線監(jiān)測；繞組變形監(jiān)測的主要方法有短路電抗測試、振動信號分析、頻率響應分析等，繞組是變壓器故障發(fā)生最多的部件，對其實行在線監(jiān)測，對于保障供電穩(wěn)定有非常積極的作用；鐵芯接地電流在線監(jiān)測是變壓器在線監(jiān)測技術(shù)中非常關(guān)鍵的組成部分，現(xiàn)有的研究資料表明，鐵芯故障占變壓器事故的1/3，而鐵芯故障發(fā)生的主要原因是鐵芯多點接地。鐵芯多點接地與單點接地情況下的電流差值較大，而國家最新標規(guī)中規(guī)定該電流必須低于0.1A。因此，通過對鐵芯接地實施在線監(jiān)測，可以及時發(fā)現(xiàn)故障，在當前的鐵芯接地監(jiān)測中，應用較多的是穿心電流傳感器[3]。

2.3 電纜在線監(jiān)測技術(shù)

電纜在線監(jiān)測技術(shù)覆蓋的主要范圍是電纜局部放電監(jiān)測以及電纜光纖溫度監(jiān)測[4]。在電纜工作中，交流電容易摻入雜質(zhì)或者殘留氣泡，當雜質(zhì)和氣泡擊穿電壓時，就容易產(chǎn)生局部放電現(xiàn)象。當這一問題產(chǎn)生時，易產(chǎn)生超聲波、電脈沖、電磁波或者光和熱等，而電纜局部放電監(jiān)測通過超聲波檢測法、超高頻檢測法以及高頻電流監(jiān)測法對其進行有效的在線監(jiān)測。電纜光纖溫度在線監(jiān)測主要是對電纜外層溫度實施監(jiān)測，并計算出電纜線芯的溫度，從而有效地實現(xiàn)電纜輸電能力

在線監(jiān)測的目的，其溫度測量原理圖如下圖所示。

當前，對光纖測溫采用較多的是分布型光纖測溫系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有可連續(xù)多點同時進行測溫的特點，并且具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、抗干擾性強、兼容性好、測距長、精度高等優(yōu)點[5]。

3 結(jié)束語

輸變電設備在線監(jiān)測技術(shù)不僅具有低溫、高溫環(huán)境下工作與自動加熱的功能，同時還具有遠程監(jiān)控等功能，因此將我國電網(wǎng)的發(fā)展推向了新的層次[6]。輸變電設備在線監(jiān)測技術(shù)不僅技術(shù)含量高，而且在電網(wǎng)中的作用也越來越突出。展望未來，輸變電設備在線監(jiān)測技術(shù)必然會隨著科學技術(shù)的進步以及經(jīng)濟的發(fā)展而不斷地改進與創(chuàng)新。在實際應用中，操作人員應秉持科學嚴謹?shù)膽B(tài)度對其進行深入探究與分析，研發(fā)出更加有利于電網(wǎng)發(fā)展的輸變電設備在線監(jiān)測技術(shù)。

參考文獻

[1]冀慧強.輸變電設備在線監(jiān)測技術(shù)研究及應用[D].天津大學，2012.

[2]李良軍.變電設備在線監(jiān)測技術(shù)應用研究[D].大慶石油學院，2010.

[3]王賢廣.電力系統(tǒng)變電設備在線監(jiān)測系統(tǒng)應用[J].科技致富向?qū)В?013，6（18）：222-223.

[4]周朝楓.輸變電設備在線監(jiān)測技術(shù)應用探究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2015，7（19）：15-16.

[5]孫才新.輸變電設備狀態(tài)在線監(jiān)測與診斷技術(shù)現(xiàn)狀和前景[J].中國電力，2005，38（2）：1-7.

[6]顏凱，劉楊.輸變電設備狀態(tài)在線監(jiān)測與診斷技術(shù)現(xiàn)狀和前景展望[J].中國科技博覽，2015，（34）：314.