殷峰 李剛 石小帥

摘要：目前我國變電設備的日常檢修工作仍存在一些問題，為此提出了一種在線監(jiān)測技術，可實時監(jiān)測變電設備運行狀態(tài)信息，根據(jù)變電設備檢修流程，確定變電設備故障類型和位置，便于檢修人員進行檢修。以某變電設備故障為例，通過設置對比實驗，驗證了基于在線監(jiān)測技術的變電檢修方法的可靠性。

關鍵詞：在線監(jiān)測技術;變電檢修;設備狀態(tài);設備故障

0 引言

在20世紀80年代，國外就開始了對電力裝置運行情況的研究[1]，通過研究變電檢修技術，以便全程維護和檢修變電設備，評估變電設備的使用壽命[2]。在21世紀初，我國才開始重視變電設備的檢修工作，借鑒了國外先進的檢修技術及經驗。目前，我國對變電設備采取了定期檢修的方式，已經取得了一定成果，積累了一些寶貴經驗[3]。在線監(jiān)測技術是指監(jiān)測處于運行狀態(tài)的變電設備，是否存在故障或安全隱患。在線監(jiān)測技術在實際應用過程中，存在監(jiān)測不全面、技術手段應用不到位等問題，基于此，本文就在線監(jiān)測技術在變電檢修中的應用進行分析與研究。

1 基于在線監(jiān)測技術的變電檢修方法

1.1? ? 基于在線監(jiān)測技術獲取變電設備狀態(tài)信息

運行人員利用在線監(jiān)測技術，通過監(jiān)測變電設備運行參數(shù)，包括電壓、電流、溫度、振動等，可以及時判斷變電設備是否存在故障或安全隱患[4]?；谠诰€檢測技術，變電設備運行狀態(tài)監(jiān)測裝置獲取變電設備狀態(tài)信息的流程如圖1所示。

從圖1中可以看出，變電設備運行狀態(tài)信息的采集流程，主要是通過各種方式采集變電設備的運行信號，利用傳感器再將采集到的變電設備運行狀態(tài)信號轉換為方便監(jiān)測人員處理的信號，如電信號、光信號等。利用變電設備運行狀態(tài)監(jiān)測裝置，運行人員即可監(jiān)測變電設備運行狀態(tài)參數(shù)的變化情況，對采集到的變電設備運行狀態(tài)參數(shù)進行整理、存儲，并將這些參數(shù)信息建立成電子檔案，以便監(jiān)測人員根據(jù)變電設備以往的運行狀況，判斷目前變電設備是否存在故障，為后續(xù)的變電設備運行監(jiān)測、檢修提供依據(jù)。

1.2? ? 監(jiān)測變電設備

目前的變電設備主要分為一次設備和二次設備。其中，一次設備包含了發(fā)電機、變壓器、斷路器、母線等主要元件;二次設備包含了計量表、繼電保護、信號和控制裝置等主要元件。因此，運行人員應根據(jù)一次設備和二次設備特點，分別監(jiān)測變電設備運行狀態(tài)，獲取變電設備參數(shù)。

1.3? ? 檢修變電設備

目前的變電設備運行狀態(tài)可以分為正常、異常、故障3種狀態(tài)。其中，正常狀態(tài)即設備可以正常運行，所存在的缺陷不會影響設備正常工作;異常狀態(tài)是指設備運行狀態(tài)已經引起變電設備檢修人員的注意，需嚴密監(jiān)測變電設備異常變化，制定變電設備檢修方案;故障狀態(tài)是指設備故障已經導致變電設備不能正常工作，在運行過程中，設備的各項指標都出現(xiàn)明顯下降，但還未導致設備停止運行。因此，檢修人員在檢修變電設備故障時，需要分析變電設備發(fā)生故障的原理，根據(jù)變電設備故障位置，進一步監(jiān)測、獲取故障數(shù)據(jù)，并持續(xù)采集故障信息，對故障信息進行處理、存儲。與此同時，還要提取變電設備以往該位置的數(shù)據(jù)，通過新舊數(shù)據(jù)對比判斷故障發(fā)生的原因，確定故障類型與位置。根據(jù)變電設備的監(jiān)測方法，我們可以獲得變電設備故障信息處理方法，如表1所示。

2 實驗論證

某110 kV變電站存在開關異響問題，該開關是位于變電站中主要變壓器10 kV側母線的10號開關，該位置的開關電流為2 450.39 A。運行人員經測量后發(fā)現(xiàn)，該位置的主要變壓器相對其他位置的變壓器負荷較大，但是通過柜外電表觀察卻未發(fā)現(xiàn)任何異常，在用手觸摸柜體時，卻明顯感覺到柜體溫度偏高，經過實際監(jiān)測，確定該位置的開關存在重大熱缺陷故障，其正常溫度應為24.1 ℃，環(huán)境溫度為20 ℃，負荷電流為2 100 A。此時，根據(jù)以上參數(shù)，通過對比溫度監(jiān)測結果，對比此次研究的在線監(jiān)測變電檢修方法與傳統(tǒng)檢修方法，將此次研究的在線監(jiān)測變電檢修方法方法記為實驗A組，將傳統(tǒng)檢修方法記為實驗B組。為了保證實驗的嚴謹性，將實驗次數(shù)設置為5次，用SPSS16.0軟件對數(shù)據(jù)進行了經典統(tǒng)計分析和相關性分析，同時將實驗結果制作成圖，直觀對比兩種檢修方法，其實驗結果對比如圖2所示。從圖2可以看出，實驗A組和實驗B組對開關處的溫度監(jiān)測結果，雖然都高于實際溫度的監(jiān)測結果，但是實驗B組所測出的開關溫度僅比正常溫度高0.5～16 ℃，沒有達到重大熱缺陷故障標準;而實驗A組所測出的溫度，遠高于實驗正常溫度，已經達到重大熱缺陷故障標準。由此可見，實驗A組可以準確監(jiān)測出變電設備存在的故障，并判斷出故障程度，避免設備故障的進一步惡化。

3 結語

綜上所述，本文研究的在線監(jiān)測變電檢修方法，利用在線監(jiān)測技術，實時監(jiān)測變電設備運行狀況，以便及時判斷變電設備是否存在故障。但在此次研究中，筆者只考慮了變電設備的監(jiān)測和故障信號處理過程，未針對實際設備故障提出檢修意見。因此，后續(xù)應深入研究變電設備的檢修技術，從而保障變電設備的穩(wěn)定運行。

[參考文獻]

[1] 黃新波，周巖，朱永燦，等.干式空心電抗器匝間短路故障在線監(jiān)測技術[J].電力系統(tǒng)自動化，2019，43（2）：218-228.

[2] 肖行詮，張金寶，焦一飛，等.JSInSAR技術在變電站及電力鐵塔形變監(jiān)測中的應用[J].中國電力，2018（11）：45-52.

[3] 楊超.在線監(jiān)測技術在變電檢修中的應用[J].集成電路應用，2020，37（5）：84-85.

[4] 鄒浩，汪晶華.淺談變電一次設備檢修及運行策略[J].中國新通信，2020，22（8）：237.

收稿日期：2020-06-30

作者簡介：殷峰（1977—），男，新疆奎屯人，工程師，研究方向：電力工程及自動化。