探讨变电站电气设备在线监测的方法

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1、探讨变电站电气设备在线监测的方法李谦身份证：450104196905192011摘要：论述了变电站电气设备绝缘在线监测系统的原理，介绍了油中溶解气体、介损、MOA阴性电流的监测方法，并对基于在线监测的绝缘维护技术进行了探讨。关键词：变电站；在线监测；绝缘；维护1概述从技术上看，一般的预防性试验电压远远低于运行电压，预防性试验所测结果不如在运行电压下在线监测的结果符合实际，往往不能发现绝缘缺陷；绝缘故障总是有一定的潜伏和发展时间，而预防性试验是定期进行的，不能及时准确地发现故障，造成漏报或误报。从经济角度看，定期的电IM停电试验会对国民经济造成

2、一定损失，定期大修和更换部件也需投资，故预防性试验不是最经济的方式。为降低停电和维修费用，人们开始关注在带电测量技术的基础上发展起来的新的监测技术一在线监测，并探索以在线监测为基础的状态维修。状态维修的基础是在线监测技术。在线监测的重要特征是监测系统采用高灵敏度的传感器对反映电气设备绝缘在运行中劣化的信息（特征量）进行采集，信息的处理和诊断依赖于只有丰富软件支持的计算机网络。由于它能够准确地监测运行中设备的绝缘状态，为电力系统的安全运行提供了可靠的保证。2绝缘在线监测系统的原理电力设备在线监测技术是一.种利用运行状态来对高压设备绝缘状况进行试

3、验的方法，通常一种电力设备的在线监测仪器或系统，由传感器系统、信号采集系统、分析诊断系统组成。目前常用的传感器有电磁传感器、力学量传感器、声参数传感器、热参数传感器、化学量传感器等；信号采集系统是将传感器得到的模拟量转换成数字量进行传输，应用数字滤波技术对采集到的信号进行滤波处理，抑制和消除外界干扰和背景噪声，提取真实信号，并进行信号的还原，光电传输和光纤传输的引人有效地解决了高压隔离的问题；分析诊断系统对所采集的信号进行分析、处理和诊断，得到所测电力设备绝缘的当前状况，并根据需要进行绝缘诊断和寿命评估。图1为在线监测的基本流程椐图。图1在线

4、监测流程图油中溶解气体监测部分通过控制处理部分可以独立构成单元，实现油中溶解气体的监测，并II通过通讯部分转接到工业控制汁算机,实现了对多台变压器汕中溶解气体的在线监测。变压器套管绝缘、电容性设备介损、MOA阻性电流的监测，通过各自相应的电流传感器获取信号，经信号控制处理部分，再将数据联系到工业控制计算机，这样也方便实现了对多个电容性设备和MOA阻性电流的监测。最后监测数据经远程通讯，传送到供电局内MIS系统上，实施对设备绝缘的及吋监督。2.1变压器油中溶解气体在线监测单元0前运行中的大型电力变压器，绝大多数是用变压器汕来浸渍的，浸渍后绝缘及

5、散热性能都奋明显提高。汕与绝缘纸(纸板、纸简等)一样都是有机绝缘材料，在热、电、諷、水等多种因素作用下，容易逐渐裂解变质。色谱分析方法可用来对这些裂解出来的低分子气体进行分类定量监测，可在一定程度上反映出此汕浸纸结构中的故障或老化过程。在现场，从汕中脱出气体的方法应用较多的是利用某些合成材料薄膜的透气性，让油中所溶解的气体经此膜而透析到气室里。整个监测装置可分为油气分离单元、气体检测单元和微机处理、控制及诊断单元。2.2变电站电容型设备的在线监测高压电容型设备绝缘的介质损耗角正切值tg是反映其绝缘性能的一项重要指标，运行中的MOA阴性泄漏电流

6、能反映阀片的受潮、劣化程度，因此二者是绝缘在线监测的主要参量。图2为电容型设备介质损耗和MOA阻性电流在线监测单元原理图。对电容型设备tg的测量，被测的电压和电流信号分别从电压互感器(YH)副边和容性设备末屏上获取，MOA阻性电流信号从MOA的接地引下线上获取，采用高精度电压、电流传感器将YH和设备上的电压、电流变换成低压小电流信号，经电缆将信号送往前置处理板。3绝缘维护技术探讨众所周知，在预防性维修的非破坏性试验中，一般所加的交流试验电压不超过10kV,这比0前的35-r330kV电网的运行电压低得多。在运行电压下设备的局部缺陷己发生了局部

7、击穿现象，而在预防性试验中仍可顺利过关，但这种局部缺陷在运行电压下却在不断发展，以致在预防性试验周期内可能导致重大事故。显然，电压等级高的设备，预防性试验的作用已经人人减弱。0前普遍认为电气设备应从定期的预防性维修逐步过渡到根据其状态进行状态维修。在运行电压下对电气设备的工作状态进行监测，不仅可以真实地反映设备绝缘的运行状态，而且可以及吋进行诊断，确定是否需要停电维修（即状态维修），同吋减少停电所带来的损失。在0前尚未制定出状态维修制标准的条件下，在线监测所测得的特征量只能是以“纵比”（与同一设备连续监测的数据相比）为主，以“横比”（与冋类设

8、备的在线监测值比较）为辅，预防性试验中的检测数据可供参考。如果“纵比”吋特征量发生了突变或持续增大，可以基本诊断为设备冇某种潜伏性故障，再与同类设备曾发生过故障的特