摘要：伴隨著國家對于電力行業(yè)的改革不斷深入，電力設備的運行安全穩(wěn)定逐漸受到行業(yè)內人士的關注。電力設備在線監(jiān)測技術的發(fā)展與應用，不僅極大地提高了電力設備運營維護技術，更在推動電力企業(yè)發(fā)展上起到了決定性作用，因此被廣泛運用在電力系統(tǒng)中。

關鍵詞：電網(wǎng)設備；在線監(jiān)測；概念；要求；技術

引言

傳統(tǒng)的定期維修，不考慮電網(wǎng)設備的實際運行狀況的維護思想嚴重影響了電網(wǎng)設備運行的安全穩(wěn)定性。實際生產經(jīng)驗表明，只有根據(jù)電網(wǎng)設備實際運行狀態(tài)進行在線監(jiān)測才能從根本上提高電網(wǎng)設備監(jiān)測的效率，提升設備監(jiān)測的質量，降低設備維護的成本，有助于實現(xiàn)資源利用最大化，符合當下可持續(xù)發(fā)展的發(fā)展思想。在線監(jiān)測能夠真實反映電網(wǎng)設備實際運行狀況，便于維修人員根據(jù)實時運行狀態(tài)對設備進行有目的的維修，有效地提高設備維修效率。

一、輸變電設備在線監(jiān)測的概念

輸變電設備在線監(jiān)測指在不停電的情況下，對電力設備狀況進行連續(xù)或周期性地自動監(jiān)視檢測。在線監(jiān)測系統(tǒng)主要由監(jiān)測裝置、綜合監(jiān)測單元和站端監(jiān)測單元組成，實現(xiàn)在線監(jiān)測狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集、傳輸、后臺處理及存儲轉發(fā)功能。

狀態(tài)監(jiān)測指的是監(jiān)測機器設備運行特性的一種技術，它是通過獲取被監(jiān)測設備的故障信號或者變化趨勢，從而提前預知維護需要或評估機器設備的“健康”狀況。狀態(tài)監(jiān)測是利用機器設備的壽命特征而開發(fā)的一種設備，其通過數(shù)據(jù)的采集和分析從而預測設備發(fā)展的趨勢。狀態(tài)監(jiān)測可以分為以下兩種:基于狀態(tài)維護服務的技術（英文翻譯是Conditionbased Maintenance，簡稱CBM)和預知性維護服務的技術（英文翻譯是Predictive Maintenance，簡稱PM)。在這之前人們一直應用基于時間維護策略（英文翻譯是Timebased Maintenance，簡稱TBM）。雖然這種按照時間表或運行時間而進行檢修的策略能夠防止很多事故的發(fā)生，但是在檢修間期仍然可能發(fā)生意外故障。因為沒有當前機器設備的任何狀態(tài)信息，這樣的維護就帶有一定的盲目性，從而浪費人力、物力和財力。而CBM與此不同，它能夠很好的獲取設備當前的狀態(tài)信息，從而告知人們設備需要在何時需要什么樣的維護，從而避免盲目性，減少消耗，提高效益。相信通過借助狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息，CBM必將發(fā)展成一種最優(yōu)的控制策略。

二、電氣在線監(jiān)測功能要求

高壓電力系統(tǒng)運行中，為了有效改善電氣設備的數(shù)據(jù)檢測標準，提高數(shù)據(jù)實時準確運行效果，確保電氣在線監(jiān)測水平，保證電氣運行過程中的各種信號的實時存儲和傳輸。在實際工作運行中，需要根據(jù)電氣設備的運行水平，設置自動報警監(jiān)測系統(tǒng)，通過實時的數(shù)據(jù)檢測，對抗干擾信息傳遞的能力進行實時監(jiān)測。利用數(shù)據(jù)線路的定位系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)的檢測管理，降低設備可能產生的各種故障問題，提高數(shù)據(jù)系統(tǒng)的準確性和可靠性，保證數(shù)據(jù)發(fā)生故障后的及時處理，對數(shù)據(jù)進行合理程度的定位，對電力系統(tǒng)進行壽命定位判斷。

三、電網(wǎng)設備在線監(jiān)測技術

1、變壓器在線監(jiān)測

變壓器是電力行業(yè)中經(jīng)常使用的器件，其絕緣的介質主要是礦物油，運用紙板進行絕緣的，變壓器油是由烴類的化合物構成的。變壓器在長時間的使用后，這些化合物會在外界環(huán)境的作用下發(fā)生變化，從而導致變壓器發(fā)生故障。

在絕緣相對于比較集中的地方，如果出現(xiàn)了故障，就會導致放電的問題，在導線的周圍最容易產生放電的問題，會導致絕緣的性能下降。在過熱的影響下，絕緣的材料會因為高溫發(fā)生分解的問題，產生二氧化碳氣體。而且，當局部放電發(fā)生后，還會導致高頻的脈沖，在電信號不足的問題下，會導致電磁的干擾。如果變壓器在濕度比較大的環(huán)境下使用，就會出現(xiàn)受潮的問題，導致絕緣性能下降，介電強度不足，在對變壓器故障監(jiān)測的過程中應該分析油中水的含量。變壓器在實現(xiàn)絕緣時，是采用復合絕緣的原理，所以可以對其電流的吸收狀況進行監(jiān)測。如果變壓器發(fā)生了短路的問題，繞組就發(fā)生變形。

2、斷路器設備的監(jiān)測

斷路器設備通過監(jiān)測動觸頭運動特性的開關閘、速度、行程、超程來分析產生的同步性問題，并對動力和傳輸設備的運行情況以及連接狀態(tài)進行不間斷檢測。斷路器要有合適的開關閘時間才能起作用，如果停電時間過長，燃弧時間會更長，特別是當排除故障的時候，長弧可能會導致接觸點燃燒，甚至有發(fā)生爆炸的危險。開關閘時間的不同步，將會導致線路或變壓器非全相接入或切斷，出現(xiàn)甚至危及絕緣的過電壓?？梢婈P閘時間的把握和同步性是斷路器設備性能的重要保證。

3、電容設備的在線監(jiān)測

電容設備也是電網(wǎng)設備中重要的組成部分。電容型設備主要包括電容式套管、高壓電流電壓雙向傳感器等。電容設備是變電站中的核心部件，其能否正常工作直接關系著變電站整體的工作效率。對于電容設備的監(jiān)測是在線監(jiān)測技術最早應用的設備范圍。目前電容設備主要監(jiān)測技術為：電容量及泄露電流監(jiān)測。電容設備常出現(xiàn)電流的泄露，但是泄露電流相對微弱，一般不易察覺。微弱的電流極易受到周圍電場的影響。所以傳感器的穩(wěn)定性是決定監(jiān)測效率高低的主要因素?，F(xiàn)階段主要是采用鋼質外殼來擺脫外在電場的干擾，隨著計算機信息處理技術的發(fā)展，現(xiàn)在更多的是傾向于數(shù)字自動化監(jiān)測。對于電容介質的及時監(jiān)測能夠及時了解電容設備整體受損情況，最初的介質損耗主要是利用高壓來進行監(jiān)測，高壓監(jiān)測的弊端在于容易受外在電場的影響。經(jīng)過不懈的努力，現(xiàn)在主要是運用諧波研究法來進行監(jiān)測。，通過其發(fā)出的頻率譜來進行電容介質損耗的分析。

4、絕緣在線監(jiān)測關鍵技術

在線監(jiān)測在電氣設備絕緣性能測試中的應用，主要得益于其中較多關鍵技術，具體包括：①通信技術。在線監(jiān)測中本身涉及到數(shù)據(jù)傳輸?shù)葐栴}，所以為滿足通信要求，多路選通開關中，計算機在通信程序上應具備可靠性、穩(wěn)定性等特點，同時要求對采集裝置端口、電腦端口進行緊密連接，確保采集裝置可及時將獲取的數(shù)據(jù)向計算機傳輸；②傳感器技術。絕緣在線監(jiān)測除利用計算機系統(tǒng)外，也要求將傳感器引入其中，需注意的是為使測量精準度得以提高，應保證所選擇的傳感器具有較高的性能。目前可用于在線監(jiān)測中的傳感器主要包括：光纖傳感器、自補償式電流傳感器等得；③數(shù)據(jù)分析技術。整個在線監(jiān)測過程中，數(shù)據(jù)的分析極為重要，系統(tǒng)在收集數(shù)據(jù)后，會將其向分析處理系統(tǒng)進行傳輸，此時計算機系統(tǒng)便可根據(jù)分析的結果進行故障判斷，所有的圖形、數(shù)據(jù)內容都可被清晰的顯示出來，便于技術人員對其進行分析；④數(shù)據(jù)處理技術。在線監(jiān)測系統(tǒng)運行中，數(shù)據(jù)的處理在方法上主要以小波變換方式為主，同時也包含其他如傅立葉變換方法，在實際進行復雜信號處理中，這些方法可直接過濾不規(guī)則的信號，在此基礎上提取正確的信號，數(shù)據(jù)處理結果極為精確；⑤非電量在線監(jiān)測。設備絕緣監(jiān)測中，若單純依托于電量在線監(jiān)測，將很難達到監(jiān)測目標，此時便需考慮引入補充性的測量技術，包括介質分析、超聲波探測以及遠紅外檢測得等技術。

結語

經(jīng)過將近一個時代的發(fā)展，我國電網(wǎng)設備檢測技術已經(jīng)日趨完善，少數(shù)具備兼容能力的產品已經(jīng)開始向全國推廣使用，應用范圍涵蓋了電網(wǎng)設備中較為重要的設備。目前我國在線監(jiān)測技術還有許多不足之處，電力人才要充分認識自身不足，綜合分析在線監(jiān)測系統(tǒng)的建立及完善工作，爭取使我國電網(wǎng)設備早日實現(xiàn)綜合在線監(jiān)測及管理。