馮志偉

（河北 唐山 063500）

一、預(yù)防性試驗(yàn)與在線監(jiān)測(cè)

現(xiàn)行的定期維修制度并不適用于所有設(shè)備。對(duì)于有些初始運(yùn)行狀態(tài)很好的設(shè)備，經(jīng)過(guò)帶有一定盲目性的檢修后，反而破壞了原有的良好狀態(tài)，造成大量人力、物力的浪費(fèi)。傳統(tǒng)預(yù)防性試驗(yàn)由于試驗(yàn)電壓低，而且是在離線停電狀態(tài)下進(jìn)行的，無(wú)法真實(shí)反映運(yùn)行電壓下的絕緣性能和整個(gè)設(shè)備工況，所以最終檢測(cè)結(jié)果的可信度大大降低，這就是雖然整體預(yù)防性試驗(yàn)合格，但仍時(shí)有故障發(fā)生的原因。

二、供電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)

電力系統(tǒng)中的供電設(shè)備種類繁多，數(shù)量龐大，目前實(shí)施在線監(jiān)測(cè)的主要有變壓器、斷路器、避雷器和互感器等。所有這些在線監(jiān)測(cè)裝置，都是為了能更好地幫助我們分析和判斷設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，減少工作中的盲目性和隨意性。

（一）變壓器在線監(jiān)測(cè)

變壓器在長(zhǎng)期運(yùn)行中，由于絕緣的劣化及潛伏性故障，使其在運(yùn)行電壓下產(chǎn)生光、電、聲、熱等一系列的化學(xué)反應(yīng)。變壓器在線監(jiān)測(cè)主要包括油中氣體在線監(jiān)測(cè)、局部放電在線監(jiān)測(cè)和絕緣在線監(jiān)測(cè)等。

1.油中氣體在線監(jiān)測(cè)

自從1952年Martin等人提出氣相色譜法以來(lái)，很快被廣泛應(yīng)用于石油、化工研究和生產(chǎn)部門(mén)。1961年P(guān)ugh和Wagner等人首先提出用氣相色譜法檢測(cè)變壓器絕緣油中的氣體，為以后應(yīng)用氣相色譜法檢測(cè)變壓器早期故障奠定了基礎(chǔ)。變壓器油氣色譜在線監(jiān)測(cè)是監(jiān)測(cè)分析變壓器油中溶解氣體的組分及濃度，物理過(guò)程是油中的固體有機(jī)絕緣材料(紙和紙板等)在運(yùn)行電壓作用下，因電、熱、氧化和局部電弧等多種因素作用會(huì)逐漸變質(zhì)，裂解出包括H2、CO、CH4、C2H2、C2H4、C2H6在內(nèi)的多種氣體。

2.局部放電在線監(jiān)測(cè)

局部放電(PartialDischarge，PD)既是設(shè)備絕緣老化的先兆，也是造成絕緣老化的一個(gè)重要原因。大量統(tǒng)計(jì)資料表明，影響變壓器可靠性的關(guān)鍵因素是絕緣性能的劣化，其中一個(gè)重要特征是局部放電信號(hào)的變化，油中氣體分析法可以從一個(gè)方面反映局部放電，而專門(mén)對(duì)部放電進(jìn)行測(cè)量也是設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)的一個(gè)重要內(nèi)容，很多故障都可以從放電量和放電模式的變化中反映出來(lái)。

3.絕緣在線監(jiān)測(cè)

變壓器絕緣在線監(jiān)測(cè)是保證變壓器可靠運(yùn)行的手段之一，變壓器絕緣的老化、失效是一個(gè)緩慢發(fā)展的潛伏性故障。絕緣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠不間斷地對(duì)變壓器的泄漏電流、介質(zhì)損耗、等值電容、運(yùn)行電壓、環(huán)境溫度和濕度進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，最終對(duì)絕緣性能是否正常做出評(píng)價(jià)。變壓器絕緣在線監(jiān)測(cè)主要有外殼接地線電流，高、低壓套管接地引下線電流和鐵心接地線電流等的監(jiān)測(cè)。電容套管監(jiān)測(cè)是為了檢測(cè)套管的正常運(yùn)行電容電流、電容量的變化和介損的變化；外絕緣泄漏電流監(jiān)測(cè)是為了監(jiān)測(cè)變壓器套管外絕緣的積污程度，并通過(guò)縱向、橫向的比較進(jìn)行判斷；鐵心接地在線監(jiān)測(cè)裝置能及時(shí)監(jiān)視主變壓器鐵心接地的情況。介紹了大型變壓器絕緣在線監(jiān)測(cè)報(bào)警裝置，能監(jiān)測(cè)5000pC以上的故障放電及鐵心多點(diǎn)接地故障，自動(dòng)顯示、記錄局部放電幅值及工頻電流參量、報(bào)警次數(shù)。闡述了變壓器壽命管理的重要性，指出變壓器壽命終結(jié)的根源是絕緣的老化，并對(duì)老化的原因進(jìn)行了分析。

（二）其他設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)

電容型設(shè)備絕緣在線監(jiān)測(cè)是對(duì)電容器的電容電流、介質(zhì)損耗、泄漏電流進(jìn)行監(jiān)測(cè)。利用現(xiàn)場(chǎng)帶電檢測(cè)儀定期對(duì)運(yùn)行設(shè)備的泄漏電流Ig、介質(zhì)損耗tgW等絕緣參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)可以達(dá)到及時(shí)發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷的目的。高壓電纜大多以交聯(lián)聚乙烯作為絕緣材料，優(yōu)點(diǎn)是電氣性能好，高溫下熱變形??；缺點(diǎn)是劣化后形成水樹(shù)，極易擊穿和破壞絕緣。電纜的帶電測(cè)試主要是帶電劣化診斷，有直流成分法、直流重疊法、帶電tgW法和復(fù)合判斷法等多種方法。絕緣子在運(yùn)行過(guò)程中因長(zhǎng)期經(jīng)受機(jī)電負(fù)荷、日曬雨淋、冷熱變化等作用，可能出現(xiàn)絕緣電阻降低、開(kāi)裂甚至擊穿，對(duì)供電可靠性帶來(lái)潛在威脅，線路絕緣子在線監(jiān)測(cè)因其安裝位置的特殊及分布區(qū)域的廣泛性一直是絕緣在線監(jiān)測(cè)的一個(gè)難點(diǎn)。至今，以超聲波檢測(cè)法、激光多普勒振動(dòng)法及紅外熱像法為代表的非電量測(cè)量法和以電壓分布檢測(cè)法、絕緣電阻法及脈沖電流法為代表的電量測(cè)量法已被嘗試用于解決絕緣子在線監(jiān)測(cè)問(wèn)

三、在線監(jiān)測(cè)發(fā)展前景

信號(hào)處理技術(shù)、人工智能和專家系統(tǒng)的應(yīng)用依然是研究的熱點(diǎn)，今后在線監(jiān)測(cè)發(fā)展的方向主要在以下幾個(gè)方面：

（一）電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)與前沿性技術(shù)成果的緊密結(jié)合。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能和電力電子技術(shù)的發(fā)展，為在線監(jiān)測(cè)提供了巨大的技術(shù)支持，今后高速度的運(yùn)算處理器結(jié)合人工智能技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯和專家系統(tǒng)將應(yīng)用于狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷。這就需要研究人員在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，聯(lián)系供電企業(yè)的實(shí)際情況，追求經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，使用先進(jìn)技術(shù)來(lái)促進(jìn)供電技術(shù)的不斷提高。

（二）由以單臺(tái)設(shè)備為目標(biāo)的在線監(jiān)測(cè)向整體監(jiān)測(cè)延伸。電網(wǎng)是一個(gè)由眾多設(shè)備組成的有機(jī)整體，設(shè)備通常具有一定獨(dú)立性，但電網(wǎng)的發(fā)展趨向于很強(qiáng)的相互依賴性。維修管理將不再局限于某一設(shè)備個(gè)體，因?yàn)橐慌_(tái)設(shè)備的停運(yùn)檢修影響到整個(gè)輸電和變電系統(tǒng)的運(yùn)行，特別是大電網(wǎng)的停運(yùn)檢修還影響到整個(gè)區(qū)域的運(yùn)行方式和電力供求關(guān)系的調(diào)整。

（三）設(shè)備狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和網(wǎng)絡(luò)化跟蹤。隨著分布式計(jì)算技術(shù)、大型數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、面向?qū)ο蟮能浖夹g(shù)和寬帶數(shù)字通信技術(shù)的長(zhǎng)足發(fā)展，基于因特網(wǎng)的設(shè)備故障監(jiān)測(cè)將成為現(xiàn)實(shí)，將設(shè)備診斷技術(shù)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，采集設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備故障的早期診斷和及時(shí)維修。