变电设备在线监测与故障诊断

王新生

摘要：随着我国电力系统的迅速发展以及国民用电量的持续增长，电力企业为保证可持续供电，对多种类型的新技术应用也逐渐增多，变电设备对电力企业新技术的应用具有重要重要。因此，对于变电设备的在线监测与故障诊断提出了更高的要求。检修是保证变电设备正常运行的必要方式，是促进变电设备发展的影响途径。合理的应用在线监测与故障诊断技术，不仅可满足电力系统对变电设备诊断的需求，还可在一定程度上增加变电设备的使用寿命。本文主要针对在线监测和故障诊断对变电设备的作用加以陈述，对其基本原理及发展现状进行相应探讨。

关键词：变电设备在线监测故障诊断发展前景

随着经济发展，我国国民正常生产生活对于用电的需求量不断增多，导致电网常常超负荷运行，不仅使电网使用寿命大大减少，还会造成区域大范围的停电，导致工厂、服务行业、人们正常生产生活都受到严重影响。有些电力系统一旦发生故障后，难以及时对停电事故进行技术处理。定期对相关设备进行维护，则需要投入大量物力、财力以及人力，造成资源上的浪费。所以老旧的电网检测技术难以满足变电设备诊断要求，需要先进的故障诊断和在线监测技术的大力支持，才能让输电线路诊断工作得以正常、高效进行，有效增加电网使用寿命。

1在线检测与故障诊断对变电设备的作用

电网供应一旦出现故障便会造成区域内较大范围的停电事故，对人们正常的生活、生产造成严重影响。通过分析发现影响电网供应出现故障的因素有很多，例如自然因素及人为因素等，但是导致故障发生影响较多的因素还是设备本身。电网得以正常供应的主要途径就是对变电设备进行合理的监测和对故障进行诊断，对于变电设备使用的剩余寿命及电网供应实际状态进行检查，及时发现变电设备存在的问题，并准确指出故障所在，为变电设备带来科学的理论依据，减少设备维修成本，同时保障电气设备得以稳定运行。

电气设备故障诊断技术主要以电网实际运用情况为依据，以科学理论为基础对电气设备出现故障的部位进行分析，以设备故障的位置、原因、剩余使用寿命及损坏程度等方面进行精准判断，从而制定合理管理制度，对变电设备进行相应的维护。电气设备诊断技术主要分为间接诊断、在线诊断、定时诊断、实时诊断及直接诊断等，对这些诊断技术有效结合，可更好的实现对变电设备的全方位诊断。

变电设备状态的在线监测，主要是设备处于在线状态下时进行监测，以监测得出的数据为依据，对电气设备故障的原因、位置、损坏程度等方面进行分析，可有效制定合理维修方案，也可对设备剩余使用时间进行科学判断。

2变电设备在线监测与故障诊断基本原理

2.1检测与传输信息、

变电设备在线监测技术与故障诊断技术以实际对象、目标以及任务为依据，选择科学的监测技术及传输技术，有效完成数据的实时传输。并且，对于设备运行状态的相关数据进行全面收集，然后将数据转化为数字电信号和模拟电信号。若在线监测系统的本身具备远程诊断功能和检测功能，可让其同信号光纤、电缆相协作和配合，将收集到的所有数据准确的传输至相关单位。

2.2数据的处理过程

前台机需要对上一环节传输的数据进行合理的预先处理，在由后台及时对预先处理的数据进行准确分析以及综合处理。这一环节操作主要使用抑制电磁干扰和维数压缩等技术，为后期进行诊断和维修操作带来精准的数据支持。

2.4预报最终的决策

预报最终的决策要以预先设定的阀值为依据，结合监测与诊断出的故障，运用决策支持体系采取报警措施。并且，可运用预测分析软件对设备故障往后发展趋势以及绝缘性能进行合理评估与推测，给故障维修提供较为科学的依据。

3变电设备在线监测与故障诊断适用设备

3.1变压器

使用在线监测技术的变压器时，必须使用充油绝缘性能的环氧树脂变压器、气体绝缘变压器以及电力变压器等。对于国外监测特征量一般包括：铁芯接地电流、局部放电、高压套管的介损、油中溶解气体分析、油中微水含量以及绕组变形等等。

3.2断路器

国际上断路器普遍使用油断路器、真空断路器和SF6断路器等，可对其进行相应检测，特征量一般包含机械振动的频率和速度、操作机构的行径路线和态回路过程中的分、合闸线圈电流以及电阻等。

3.3电容器设备

我国对于电容器设备主要采用电缆和电流互感器等。符合监测特征量的主要有介损、电容器及三相失衡局部放电、电流和油中溶解气体等。此外在线监测技术还可对电网的内外过电压、绝缘部位泄漏电流以及谐波线路等进行监测。

4变电设备在线监测与故障诊断技术的现状

4.1不具备系统化标准

对于变电设备在线监测与故障诊断技术，我国仍然没有制定系统化的标准，并且一部分软件、设备及技术，较发达国家相比仍有巨大差距，加上很多技术沟通时并没有明显效果，致使变电设备在线监控与故障诊断技术在短时间内还是没有办法实现标准化的目标。由于在线监测得出的数据与实验所得数据不同，因此，实验数据不能成为在线监测数据系统化的标准，只能成为一项具有理论性的参考依据。由于技术条件不符合要求，只能大致对相同型号及设备之间数据横比、离线诊断检测数据和在线诊断检测数据、相同设备时期有差异数据纵比等进行相应分析。

4.2不具备稳定性技术

变电设备的在线监测技术的核心是软件，只有让软件与硬件合理结合，才能有效实现对电气设备状态进行在线监测。但是设备一旦有强电磁场的出现，将大大影响软件的正常运行，致使在线监测工作受到严重阻碍。在故障产生之后或环境较为恶劣的条件下，在一定程度上会造成监测软的件损坏和老化，主要表现为以下几个方面：（1）温度变化范围出现不可控性，使得电气设备元器件受到损伤，使用寿命大幅度减少。（2）后台控机质量问题无从保障，受到较大负荷对其的冲击，造成主板死机甚至损坏。由于变电设备长期处于较为恶劣的环境下运行，设备老化问题加重同时灵敏度大幅度下降，长此以往设备得出的数据必然出现误差。

4.3不具备准确性

对于我国变电设备在线监控与故障诊断技术进行调查，可以发现，安装错误、运作环境差、长时间高负荷运作以及不当的人为管理等因素，都会对设备造成直接不利影响，影响设备使用寿命。在这之中最为关键的影响因素就是管理不当以及安装失误，致使设备出现损坏甚至提前老化。所以，对于变电设备维护与管理是设备得以正常运行的关键，加大人员对设备的监控力度，设备一旦发生故障可及时发现，并采取相应措施进行维护，保障变电设备得以稳定、安全的运行，为社会供电带来保障。

结语

为了更好的满足人们和社会对于用电量的需求，推动我国区域间的各个行业得以顺利运行和完善，促进我国经济更好的发展，对于变电设备在线监测与故障诊断技术不断完善显得至关重要，保障输电线路稳定、持续运行，为社会带来高质量的供电服务，并提高变电设备的运行效率及使用寿命，使我国电力行业有强大技术支持，朝着更为现代化发现发展，促进供电企业得以持续发展，获取最大化经济效益和社会效益。

参考文献：

[1]景一啸，李雪峰.变电设备在线监测技术及故障探讨[J].工业c，2016（8）：00227-00227.

[2]黎小平.关于变电设备在线监测技术及状态检修的探讨[J].低碳世界，2017（13）：64-65.

[3]正波.浅谈变电设备在线监测与故障诊断技术的应用[J].华东科技：学术版，2013（1）：250-250.

作者简介：

男，1976年2月出生于安徽无为县，汉族工程师