高功斗

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，我國變電設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)持續(xù)發(fā)展。本文簡要分析了變電設(shè)備的三種故障，然后在線監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行了闡述，最后匯總了常見的五種具體技術(shù)應(yīng)用，以便根據(jù)各種故障做出準(zhǔn)確判斷，提供分析思路，以供參考。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);變電設(shè)備;在線監(jiān)制

引言：這些年來，各個行業(yè)的不斷發(fā)展，電力技術(shù)也在逐步完善。變電設(shè)備監(jiān)測技術(shù)的提高，能夠使電力更穩(wěn)定，提供大量電力。電力系統(tǒng)變電設(shè)備在線檢測技術(shù)的構(gòu)建，使我國的電力系統(tǒng)不僅正常運行，還高效安全?，F(xiàn)階段，對于變電設(shè)備的實時監(jiān)測，可以使其得到更好的發(fā)展。

1變電設(shè)備的故障

1.1繞組故障

變壓器一經(jīng)絕緣擊穿就會發(fā)生繞組故障，故障造成繞組的短路和接地故障，股間短路故障，由故障導(dǎo)致的變壓器過熱或油溫增高，使電阻失衡發(fā)出聲響。發(fā)現(xiàn)繞組匝間短路會影響調(diào)查與測試結(jié)果，使其出現(xiàn)偏差，損壞絕緣，引起更為嚴(yán)重的并間短路等故障。發(fā)生故障會讓變壓器受到較大的損害。

1.2鐵芯缺陷

繞組與鐵芯是變壓器傳遞鏈接部件，鐵芯運行過程中也會出現(xiàn)變壓器故障?，F(xiàn)對鐵芯故障的兩種情況作出闡述：第一是變壓器正常時，由于電容分布不均，使鐵芯無法接地，呈懸浮狀態(tài)，一定數(shù)量后，局部過熱，燒毀鐵芯;第二是鐵芯內(nèi)部多點接地，運行過程中疊片距離過近，構(gòu)成新的閉合回路，阻斷變壓器內(nèi)部，無法釋放熱量，致鐵芯損壞破壞力驚人，最后造成了不良事故。

1.3分接開關(guān)故障

變壓器郵箱上有放電聲，電流不穩(wěn)，造成電流擊穿現(xiàn)象是分接開關(guān)故障，表現(xiàn)為有載分接開關(guān)故障和無載分接開關(guān)故障。變壓器不夠精良和長期使用會發(fā)生這種故障，一旦發(fā)生事故情況會十分嚴(yán)重。

2在線監(jiān)測技術(shù)概述

在線監(jiān)測由電力設(shè)備、傳感器、信號調(diào)理、數(shù)據(jù)采集、信號傳輸?shù)葮?gòu)成監(jiān)控系統(tǒng)，由信號傳輸系統(tǒng)到數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)后，經(jīng)過處理和診斷系統(tǒng)集成操作實時監(jiān)控電力設(shè)備的運行狀態(tài)，并根據(jù)實時數(shù)值觀察變壓器存在的問題。在線監(jiān)測技術(shù)的優(yōu)點是靈活可靠，監(jiān)測參數(shù)多，功能齊全，有效提高了電力系統(tǒng)的工作效率。電力系統(tǒng)領(lǐng)域大量利用在線監(jiān)測技術(shù)，滿足電力設(shè)備的充足需求，實現(xiàn)了一套完善的檢測系統(tǒng)[1]。

3電力系統(tǒng)變電設(shè)備常用在線監(jiān)測技術(shù)

3.1油色譜在線監(jiān)測技術(shù)

它是將控制技術(shù)、測量分析技術(shù)于一體，精密的來測量變電設(shè)備，變電器的容量、電壓，實時在線監(jiān)測記錄數(shù)據(jù)。該技術(shù)能在電力設(shè)備運行時，及時、準(zhǔn)確檢測出變壓器的潛藏問題，挖掘出絕緣油中溶解的各種故障氣體的特征濃度及氣體變化趨勢，這些氣體包括氨氣、氧氣、一氧化碳、二氧化碳等。通過這幾種氣體來判斷變壓器的故障方面，找到問題，及時解決不良隱患，找出變電系統(tǒng)、變電設(shè)備的不安全性。在線監(jiān)測技術(shù)的自動監(jiān)測，實時監(jiān)控，能實現(xiàn)完全在線監(jiān)測，準(zhǔn)確找出源頭問題，便于及時維護(hù)，預(yù)防出現(xiàn)問題。相對于其他該類型的技術(shù)，油色譜在線監(jiān)測技術(shù)軟件系統(tǒng)先進(jìn)，準(zhǔn)確率高，操作方便，使用壽命長，效果也更好。

3.2鐵芯多點接地監(jiān)測技術(shù)

在正常運行環(huán)境下，變壓器鐵芯在碰到之后會出現(xiàn)接地情況，接地會產(chǎn)生電流，接地電流存在于鐵芯內(nèi)部，在它運行過程中，通過觀察電流的數(shù)值來判斷接地引線中有無電流。電流的數(shù)值大小往往是非正常接力點所決定的，鐵芯多點接地監(jiān)測技術(shù)通過觀察數(shù)值情況，結(jié)合現(xiàn)場環(huán)境，判定數(shù)值變化是否已經(jīng)要發(fā)出預(yù)警或給予警報，鐵芯多點接地監(jiān)測技術(shù)由無線收發(fā)模塊、通信接口、接地電流模塊組成。當(dāng)有鐵芯多點接地問題故障時，先局部放電在線監(jiān)測診斷系統(tǒng)，然后進(jìn)行探測，看有無聲響，有無其他異常情況，取得大量數(shù)據(jù)后，判斷故障問題后，記錄相關(guān)信息和數(shù)值，及時的做好反饋，避免發(fā)生安全事故。

3.3熱點溫度在線監(jiān)測技術(shù)

這種監(jiān)測技術(shù)包括熱模擬測量法、直接測量法和間接計算法。用電需求大對變電設(shè)備的需求很高，導(dǎo)致變電設(shè)備因溫度逐步增高而發(fā)燙損毀，這時就需要用監(jiān)測儀表來根據(jù)變壓器的溫度進(jìn)行記錄分析，規(guī)定出詳細(xì)的數(shù)值依據(jù)，一旦發(fā)生故障情況，能及時立即維修，避免安全事故的發(fā)生，同時積累經(jīng)驗，根據(jù)數(shù)值依據(jù)合理避免故障和事故的發(fā)生。近年來，有的變壓器數(shù)值波動大，但趨于規(guī)定值，也發(fā)生了發(fā)熱發(fā)燙，造成無法檢測，不能維修直接失去，不僅機器損失嚴(yán)重，還有可能發(fā)生火災(zāi)事故和大規(guī)模停電事故，危害巨大。在生產(chǎn)和設(shè)備上的技術(shù)應(yīng)用，合理地避免了火災(zāi)事故的產(chǎn)生，利用紫外成像技術(shù)和紅外成像技術(shù)捕捉信息和數(shù)據(jù)，改善了變壓器的不穩(wěn)定性，完善了監(jiān)測，更好適應(yīng)需求。

3.4電纜局部放電監(jiān)測技術(shù)

3.4.1概念和特征

部分放電是一種局部放電，局部放電是絕緣體中只有局部的區(qū)域發(fā)生的放電，并沒有貫穿施加電壓的導(dǎo)體之間，若沒有導(dǎo)電通道就沒有絕緣介質(zhì)，間隙處將產(chǎn)生缺陷，長時間的空隙承受著局部放電導(dǎo)致絕緣層腐蝕，絕緣介質(zhì)出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p壞，最終導(dǎo)致?lián)p壞和故障[2]。所以不能將這種缺陷長時間放置于局部放電環(huán)境中。電纜局部放電監(jiān)測技術(shù)重在塑造電力系統(tǒng)，優(yōu)化變電設(shè)備，加強對周邊的監(jiān)測并記錄，根據(jù)數(shù)據(jù)和測量實施檢修，從而降低事故的發(fā)生頻率和次數(shù)，減小故障損失，減輕損壞。

3.4.2在線監(jiān)測局部放電的方法

（1）常規(guī)脈沖電流法：脈沖電流法在國際上應(yīng)用最為廣泛。脈沖電流法在變壓器釋放過程中產(chǎn)生電脈沖，通過采集的電流信號測量變壓器，查看傳感器，對其內(nèi)部的局部電流進(jìn)行監(jiān)測分析。當(dāng)內(nèi)部放電發(fā)生時，觀察電荷的移動狀態(tài)，是否隨之移動，有沒有形成回路。使用脈沖電流，通過實際測量，完成局部放電結(jié)果的監(jiān)測。脈沖電流法在線測量監(jiān)測往往使用低頻段，范圍值準(zhǔn)確。常規(guī)脈沖電流是最直接的實驗方式，好操作，更加普遍，以測量靈敏度高，受干擾小來獲得局部電量。

（2）超聲波探傷法：超聲波探傷是利用超聲透過局部放電進(jìn)入金屬材料來測試數(shù)值、大小、位置是否有缺陷。在監(jiān)測過程中，超聲波通至內(nèi)部，將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫姎庠O(shè)備外，根據(jù)這些來判斷位置和大小。局部放電下的超聲波法頻帶在20-230kHz之間，超聲波探傷的主要優(yōu)點是：穿透能力強，空間定位準(zhǔn)確，實時數(shù)據(jù)監(jiān)測方便快捷，根據(jù)傳送的數(shù)值，精準(zhǔn)計算信息值。

（3）射頻測試法：射頻測試法是通過一種高頻交流變化監(jiān)測發(fā)電機信號，用羅氏線圈傳感器對變壓器，消耗小的則比較適用高頻率的項目。羅氏線圈傳感器的優(yōu)點是反應(yīng)快、體積小、方便拆卸、精準(zhǔn)度高、探測范圍寬、可開口的線圈方便接入等，這些優(yōu)點讓羅氏線圈傳感器能應(yīng)用于電氣領(lǐng)域。但是它不能用于變壓器局部放電測量。

3.5繞組變形在線監(jiān)測技術(shù)

繞組變形作為變壓器安全的重要問題與變壓器電感值、尺寸、短路阻抗密不可分。通過在線監(jiān)測變壓器分析是否發(fā)生故障。變壓器短路在線監(jiān)測系統(tǒng)提高了運行的穩(wěn)定性和可靠性，精準(zhǔn)判斷變壓器繞組發(fā)生的變化[3]。監(jiān)測系統(tǒng)由采集數(shù)據(jù)系統(tǒng)、輸送電量系統(tǒng)、及連接設(shè)備組成。繞組變形在線監(jiān)測技術(shù)對變壓器繞組變形情況的監(jiān)測用頻率響應(yīng)分析法，也稱為“頻響”，使用頻率響應(yīng)分析法在線監(jiān)測頻率信號的相關(guān)變化，分析監(jiān)測回來的電容值和電感值的變化，分析參數(shù)。

結(jié)論：綜上所述，電力系統(tǒng)變電設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)想要減少變電設(shè)備故障還需要采用有效正確的判斷方法。在線監(jiān)測技術(shù)還有待于進(jìn)一步加強，提高電力系統(tǒng)變電設(shè)備常用在線監(jiān)測技術(shù)，完善已有的變電監(jiān)測在線技術(shù)，健全變電設(shè)備監(jiān)測體系，在此基礎(chǔ)上，獲得更高的監(jiān)測數(shù)據(jù)，更好地建設(shè)監(jiān)控系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊鐸，李玉，郭裊，等.基于極寒條件下電氣設(shè)備運行監(jiān)測技術(shù)的電力系統(tǒng)在線分析[J].電氣應(yīng)用，2019，38（06）：112-119.

[2]李寧.淺談變電設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)與狀態(tài)檢修[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2018，26（27）：69.

[3]周麗筠，楊洋.電力系統(tǒng)電力設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)的相關(guān)研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2018（16）：139-140.