变电设备的在线监测技术应用

陈义1曾蕊2

2-内蒙古电力（集团）有限责任公司鄂尔多斯供电公司内蒙古鄂尔多斯市017010

摘要：变电设备的在线监测技术是保障电力系统安全运行的重要手段之一。本文通过对变电设备在线监测技术的应用进行总结，并分析了未来发展趋势。变电设备的在线监测技术能够提高设备的可靠性和安全性，减少停电事故的发生，降低维护成本，推动电力系统的智能化发展。

关键词：变电设备；在线监测技术；应用

随着电力系统规模不断扩大和设备老化程度的增加，电力设备的可靠性和安全性问题日益突出。传统的离线检修和巡视方式已经无法满足电力系统对设备监测和故障预警的需求。因此，发展变电设备的在线监测技术具有重要的理论意义和实际应用价值。

一、变电设备在线监测技术概述

变电设备在线监测技术是指通过安装传感器和监测系统，对变电设备的运行状态进行实时监测、数据采集和分析，以提前预警设备故障、优化设备维护策略，提高设备可靠性和运行效率的一种技术手段。

二、变电设备在线监测技术对变电运维的作用

1.实时监测设备状态

通过安装传感器和监测设备，可以实时监测变电设备的各项参数，如温度、湿度、压力、变压器油分解成分、电流等。这些监测数据可以帮助运维人员了解设备的工作状态，及时发现异常情况，预警潜在故障。

2.故障预测和预警

在线监测技术可以对变电设备进行智能分析和诊断，从而实现故障的预测和预警。通过对实时数据与历史数据和设备健康指标的对比分析，系统可以发现设备潜在的故障特征，并提前发出警报，使得运维人员可以采取相应的维护措施，避免设备故障导致停电和损失[1]。

3.提高设备可靠性和使用寿命

在线监测技术可以帮助运维人员及时了解设备的工作工况，负荷潮流以及其他关键参数，并对设备进行实时监测和评估。通过对设备状态的精确掌握，可以及时进行维护保养、合理负荷分配，避免设备超负荷运行或过载烧毁等情况，从而延长设备的使用寿命，提高设备的可靠性和稳定性。

三、变电设备的在线监测技术应用

1.变压器在线监测技术应用

变压器是变电设备中最关键的部件之一，其在线监测技术应用对于变电站变电运维方面带来了重要的帮助。首先，变压器油质分析是变压器在线监测中的核心技术之一。通过定期采集变压器油样进行分析，可以获取油中含有的各种化学成分和特性数据。这些数据可以用于提前发现油中存在的异常情况，如异常气体生成、湿度升高、异物等，从而预警可能的变压器故障，采取相应的维修措施。油质分析还可以用于评估变压器绝缘材料的老化程度和可靠性，以制定合理的维护计划，延长变压器的使用寿命。其次，变压器的电气参数监测也是在线监测技术的重要应用之一。通过安装传感器实时监测变压器的电流、电压、功率因数等电气参数，可以全面了解变压器的工作状态和负载情况。这些数据可以用于判断变压器的负荷状况是否正常，以及是否存在潜在的过载或不平衡问题。同时，如果发现异常的电气参数，可以及时预警变压器存在的故障，提前采取维修措施，避免事故发生。此外，变压器的温度监测也是在线监测技术的重要应用之一。通过安装温度传感器监测变压器的各个部位的温度变化，可以及时察觉到变压器内部或外部的异常热点，如绕组过热、接触不良等。这有助于及早发现变压器存在的潜在问题，并采取相应措施，以防止设备进一步受损或导致故障发生。最后，变压器的气体监测也是在线监测技术的关键应用之一。变压器内部故障会产生一些特定气体，如乙炔、氢气等。通过安装气体传感器监测变压器内部气体的含量变化，可以检测到变压器存在的隐患和故障迹象，及时预警变压器的健康状态。

2.开关设备在线监测技术应用

开关设备是变电设备中非常重要的组成部分，其在线监测技术应用可以提供对开关设备的实时状态和性能进行监测和评估。

指示器监测是一种常见的在线监测技术，通过安装指示器传感器来实时监测开关设备的位置、状态以及操作情况。这些指示器传感器可以检测开关设备的合闸、分闸操作是否准确、灵活以及是否存在异常。通过指示器监测，可以及时发现开关设备的操作问题，如卡滞、断裂等，从而及时采取维修措施，确保开关设备的正常运行[2]。

脱扣监测是针对断路器等开关设备的一种重要在线监测技术。通过安装脱扣传感器，可以实时监测断路器的脱扣动作过程，并检测脱扣时间、速度等参数。脱扣监测可以有效判断断路器是否正常运行，避免脱扣失效或延迟造成的设备损坏或事故发生。同时，脱扣监测还可以提供断路器的历史数据，用于分析断路器的运行状况和寿命预测，优化维护计划。

遥测监测是通过安装传感器采集开关设备的电流、电压、温度、压力等参数，实时监测设备的工作状态和负载情况。这些遥测数据可以用于评估开关设备的性能和可靠性，判断设备是否存在过载、不平衡或其他异常情况。通过遥测监测，可以及时预警设备的潜在故障，采取相应措施，防止设备损坏或事故发生。此外，遥测监测还可以用于远程监控和管理开关设备，提高运维效率和自动化水平。

3.输电线路在线监测技术应用

（1）温度监测

通过在输电线路上安装温度传感器，实时监测线路各部件的温度变化，如导线、绝缘子等。高温可能导致电力设备老化、导线融化等问题，而低温则会影响绝缘子的性能。通过温度监测，可以及时发现温度异常，预警可能存在的故障风险，提前采取相应措施，防止设备受损或线路故障。

（2）振动监测

输电线路在风力、冰雪等外界因素的作用下会产生振动，若振动过大可能导致线路倾斜、杆塔断裂等问题。通过安装振动传感器，及时监测线路的振动情况，可以预警潜在的风险。当振动超过预设阈值时，运维人员可及时采取措施，如检查杆塔结构、绝缘子串盘等，确保线路的稳定性和安全性。

（3）电流监测

在线监测输电线路的电流是非常重要的，可以帮助判断线路的负荷情况、故障和短路等异常。通过安装电流传感器，实时监测电流的大小和变化趋势，可以及时发现过载、不平衡等问题。当电流异常时，运维人员可以采取相应措施，如负荷调整、线路分段等，以保证线路的正常运行。

（4）绝缘监测

输电线路的绝缘状况对其安全运行至关重要。在线监测绝缘状态可以帮助发现可能存在的绝缘破损等问题。通过在绝缘子或电缆上安装绝缘监测设备，实时检测绝缘电阻、泄漏电流等参数，可以提前预警绝缘状态的恶化，并及时采取清洗、更换等维护措施，确保线路的绝缘可靠性[3]。

四、变电设备在线监测技术发展趋势

1.多元化传感器技术

传感器是在线监测的核心，未来的发展趋势是使用多元化传感器技术。例如，温度、湿度、振动、电流、电压等多种类型的传感器将被应用于变电设备的在线监测中，以全面获取设备的状态信息。

2.物联网和云计算技术应用

物联网和云计算技术的快速发展为变电设备在线监测提供了强大的支持。通过将传感器数据接入云平台，实现设备数据的集中存储、实时分析和远程管理，为设备状态监测和故障诊断提供更加智能化和高效的解决方案。

3.数据分析和人工智能技术

随着大数据和人工智能技术的不断成熟，变电设备在线监测将更加强调对数据的深度分析和挖掘。通过建立智能模型和算法，对大规模数据进行实时分析、故障预测和优化决策，实现设备的主动管理和智能运维。

五、结语

变电设备的在线监测技术是保障电力系统安全运行的重要手段，具有广阔的应用前景。本文通过对其应用进行分析，未来的发展趋势包括进一步提高监测技术的精度和可靠性，拓展监测范围和应用领域，推动电力系统向智能化方向发展。

参考文献

[1]张颖慧,宋琦,吕修桐等.输变电设备的在线监测技术应用[J].电子技术,2023,52(06):154-155.

[2]李卫伟,易祺,王鹏.在线监测技术在变电设备中的应用[J].低碳世界,2018(10):116-117.

[3]王明新.变电设备在线监测技术应用研究[J].低碳世界,2018(04):30-31.