1.何松林 2.席 偉 2.張 賽

1.四川科銳得實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司 2.國(guó)網(wǎng)四川省電力公司檢修公司

高電壓設(shè)備在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的研究與實(shí)施

1.何松林 2.席 偉 2.張 賽

1.四川科銳得實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司 2.國(guó)網(wǎng)四川省電力公司檢修公司

隨著全球資源環(huán)境壓力的不斷增大，節(jié)能減排、綠色能源、可持續(xù)發(fā)展已成為各國(guó)關(guān)注的焦點(diǎn)。電網(wǎng)作為關(guān)系到國(guó)民經(jīng)濟(jì)命脈的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和公用事業(yè)，其發(fā)展已經(jīng)迎來(lái)機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存的關(guān)鍵時(shí)期。因此期望通過(guò)建造能源使用的創(chuàng)新體系，以信息技術(shù)徹底改造現(xiàn)有的能源利用體系，最大限度地開(kāi)發(fā)電網(wǎng)體系的能源效率。

高電壓設(shè)備；在線(xiàn)監(jiān)測(cè)；智能電網(wǎng)；狀態(tài)檢修

1 高電壓設(shè)備在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)概述

高電壓設(shè)備是智能電網(wǎng)中最基本、最重要的單元，在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)作為高壓設(shè)備智能化的關(guān)鍵技術(shù)，已成為智能電網(wǎng)的重要組成部分。上世紀(jì)70年代開(kāi)始，國(guó)外電力公司開(kāi)始著手研究高電壓設(shè)備在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)。隨著電子技術(shù)、傳感器技術(shù)以及信息處理技術(shù)等快速發(fā)展，許多成熟的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置已在電力系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用，并取得了一定的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。高電壓設(shè)備在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要包括傳感器、數(shù)據(jù)采集、信號(hào)傳輸、處理分析等單元。目前，國(guó)內(nèi)高電壓設(shè)備在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置主要分類(lèi)如表1所示。

表1 高電壓設(shè)備在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置分類(lèi)

2 智能電網(wǎng)的特征

智能電網(wǎng)是一個(gè)龐大、具有高科技含量的電力體系，其中包含了多個(gè)輸電體系和配電體系，能夠迅速對(duì)電力市場(chǎng)的總體需求與公司的需求作出反應(yīng)。此外，智能電網(wǎng)的組織結(jié)構(gòu)非常智能，傳輸信息的速度非常快，便于更好地服務(wù)于用戶(hù)。從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度來(lái)看，構(gòu)建智能電網(wǎng)也是電網(wǎng)建設(shè)中投資最少的方式，值得推廣使用。其具有環(huán)保特性，該特點(diǎn)與現(xiàn)階段我國(guó)生態(tài)經(jīng)濟(jì)的要求相符合，同時(shí)也要求電網(wǎng)資源可以再次進(jìn)行加工利用，使工業(yè)生產(chǎn)對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染得到了有效的降低。同時(shí)其還具有交互性，在智能電網(wǎng)構(gòu)建之后，在向用戶(hù)供給能源的過(guò)程當(dāng)中，需要建立一個(gè)良好的市場(chǎng)溝通體制，及時(shí)、準(zhǔn)確地掌握客戶(hù)的需求，優(yōu)化自身的服務(wù)品質(zhì)。

3 電氣設(shè)備在線(xiàn)監(jiān)測(cè)及狀態(tài)檢修技術(shù)的原理及優(yōu)點(diǎn)

3.1 電氣設(shè)備在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)的原理

電氣設(shè)備在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)的投入生產(chǎn)使用是順應(yīng)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)發(fā)展而產(chǎn)生的其原理就是通過(guò)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)下的電氣設(shè)備信號(hào)進(jìn)行采集、整理和傳輸達(dá)到對(duì)電氣設(shè)備帶電且運(yùn)行的狀態(tài)下在線(xiàn)監(jiān)測(cè)的目的。簡(jiǎn)而言之就是通過(guò)傳感系統(tǒng)對(duì)設(shè)備的各種信號(hào)進(jìn)行接收和整合然后將這些信號(hào)變成數(shù)據(jù)信息傳送到信息處理中心這些信息通過(guò)數(shù)據(jù)分析體系的整理之后再輸出并呈現(xiàn)給需要該信息的人員，從而使得電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)更直觀(guān)使用起來(lái)更便捷。

3.2 電氣設(shè)備在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)的全程監(jiān)控讓檢修人員能夠從設(shè)備所處的狀態(tài)出發(fā)肩的放矢的選用有效的檢修方案這樣一來(lái)檢修工作就更加高效能最大限度的避免無(wú)效維修或者過(guò)度維修的情況。

4 在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的具體應(yīng)用

4.1 地理信息系統(tǒng)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)

在智能電網(wǎng)的高電壓設(shè)備在線(xiàn)監(jiān)測(cè)中，地理信息系統(tǒng)的的檢測(cè)范圍主要涉及氣壓、局部放電等指標(biāo)。其可以對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、輸出、分析、處理和更新，為決策提供了科學(xué)性，并可以對(duì)地形進(jìn)行一個(gè)三維立體模型的構(gòu)建，建立電力線(xiàn)路走向的地圖查詢(xún)和三維漫游的系統(tǒng)。因?yàn)閮?nèi)部缺陷，局部放電可能會(huì)產(chǎn)生電磁輻射、超聲波、電脈沖等，因此具體的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)方法包括超高頻檢測(cè)法、超聲波檢測(cè)法、電脈沖檢測(cè)法。通過(guò)GIS能夠精準(zhǔn)、快速地獲得其定位信息，對(duì)這些信息進(jìn)行綜合利用可以對(duì)影響區(qū)域進(jìn)行有效的規(guī)避，從而設(shè)計(jì)出一個(gè)符合實(shí)際情況的電力線(xiàn)路，減少了拆遷的情況，線(xiàn)路長(zhǎng)度也有效縮短，有利于增強(qiáng)高電壓設(shè)備的穩(wěn)定性。

4.2 避雷器在線(xiàn)監(jiān)測(cè)

高電壓設(shè)備的避雷器在運(yùn)行過(guò)程中其閥片會(huì)直接受到工頻電壓的沖擊，一直有電流通過(guò)，加之外界環(huán)境的影響，長(zhǎng)期使用會(huì)引起閥片的老化，影響避雷器的正常使用。對(duì)避雷器的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)主要包括兩方面內(nèi)容：其一，泄露電流監(jiān)測(cè)。這種方法主要是通過(guò)檢測(cè)避雷器泄露全電流和阻性電流兩個(gè)參數(shù)，在正常運(yùn)行的狀態(tài)下，阻性主要占到全電流的10%到20%，當(dāng)閥片出現(xiàn)老化或故障時(shí)，其阻性電流會(huì)出現(xiàn)明顯的提升，這將作為監(jiān)測(cè)避雷器正常運(yùn)行的重要依據(jù)。其二，動(dòng)作次數(shù)指標(biāo)的監(jiān)測(cè)。一般來(lái)講，避雷器在正常工作運(yùn)行的狀態(tài)下，此時(shí)流過(guò)計(jì)數(shù)器的電流較小，表明其未發(fā)生動(dòng)作；當(dāng)出現(xiàn)雷電天氣時(shí)，此時(shí)流過(guò)計(jì)數(shù)器的電壓會(huì)迅速增加，電流就會(huì)急劇增加，此時(shí)計(jì)數(shù)器就會(huì)發(fā)生動(dòng)作記錄放電次數(shù)。

4.3 GIS設(shè)備在線(xiàn)監(jiān)測(cè)

目前GIS設(shè)備在線(xiàn)監(jiān)測(cè)主要是監(jiān)測(cè)氣體泄漏、微水含量以及局部放電。其中氣體泄漏和微水監(jiān)測(cè)通過(guò)內(nèi)置SF6氣體傳感器，對(duì)其氣體壓力、溫度及濕度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。局部放電則伴隨著內(nèi)部缺陷會(huì)產(chǎn)生電脈沖、氣體產(chǎn)生物、超聲波、電磁輻射、光、熱等現(xiàn)象，相應(yīng)地就出現(xiàn)了電脈沖檢測(cè)法、化學(xué)檢測(cè)法、超聲波檢測(cè)法、超高頻檢測(cè)法等多種檢測(cè)手段。目前，應(yīng)用較多的主要為超聲波法和超高頻法在線(xiàn)監(jiān)測(cè)。

4.4 電容型設(shè)備在線(xiàn)監(jiān)測(cè)

現(xiàn)代智能電網(wǎng)高電壓設(shè)備主要涉及到電壓、電流互感器等設(shè)備，因此其絕緣性能的好壞直接影響到整個(gè)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)電容型設(shè)備絕緣性能的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)具有重要的作用。電容型設(shè)備的監(jiān)測(cè)工作是對(duì)電容型設(shè)備的電容量進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)檢測(cè)到的電容量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，判斷整個(gè)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀況，這種監(jiān)測(cè)技術(shù)相對(duì)而言便于操作、易于實(shí)現(xiàn)、比較穩(wěn)定。

[1]宋勇.電氣設(shè)備絕緣的高電壓試驗(yàn)與安全防護(hù)之探討[J].電子世界，2015，(15)：156-157.