在线监测的原理及方法

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1、高压设备绝缘在线监测原理及方法目录第一章概述31.1高压电气设备绝缘在线（带电）监测目的和意义31.2带电测试、在线监测项目与预防性试验规程的对比41.3输变电设备在线监测的技术要求7第2章电气设备油中溶解气体监测原理及方法92.1变压器油中溶解气体在线监测的油气分离技术原理92.1.1真空脱气法92.1.2振荡脱气法102.1.3高分子平板膜脱气法102.1.4动态顶空脱气（吹扫－捕集）112.1.5中空纤维膜脱气122.2混合气体分离技术132.3变压器油中溶解气体在线监测的气体检测技术原理132.4典型装置及应用实例152.5以油中特征气体法诊断故障的方法及应用172.6油中特征气体组

2、分比值诊断方法18第3章变压器局部放电在线监测原理及方法213.1脉冲电流法213.2超声法223.3超高频法243.4局部放电监测抗干扰技术273.5典型应用实例27第4章变压器套管（容性）设备绝缘在线监测294.1电容性设备绝缘结构及绝缘参数294.2电容性设备在线监测的基本原理及方法294.2.1过零比较法（相位差法）294.2.2谐波分析法304.2.3小波分析法314.2.4相对差法314.3介损监测的稳定性分析314.4典型应用实例32第一章概述1.1高压电气设备绝缘在线（带电）监测目的和意义随着电网的不断扩大，电网故障的影响面也将不断增大。输变电设备是构成电力网的基本要素（元件

3、），也是构成电力网事故的主要源头。部分运行时间较长的设备，因外部环境、制造中留下的缺陷、运行中的电、热、机械力等应力长期作用，其绝缘强度不断下降，产生的潜伏性故障发展到一定程度，必将引起设备故障并有可能扩大为电力网事故。重视和加强对输变电设备在线监测与故障诊断技术的研究、开发和应用，对减少设备事故、保障电网安全意义十分重大。在线检测是在运行电压下对装备的绝缘、机械等状态进行检测，真实反应设备绝缘水平与机械强度等。它通过自动连续检测状态，依据大量的数据和曲线发现反映设备运行状态的特征量，分析设备运行状态的变化趋势，从变化趋势中寻找危险征兆，从多项检测结果来综合判断输变电装备的状况，有利于从“定

4、期维修”制(计划维修)过渡到“状态维修”制(预知维修)。利用在线监测与故障诊断技术实现状态维修可以达到的目的：（1）产品的质量问题使运行可靠性受到影响，在线监测与故障诊断可以对其进行实时跟踪监测，并在运行中及时发现发展中的事故隐患，防患于未然。（2）有效避免周期性计划检修带来的弊端，合理安排生产和检修，做到“该修必修”，从而节约大量的设备维修资金和停电检修时间，使现有的线路与输变电设备创造更大的经济效益。（3）减少设备停电试验和维修的盲目性，减少因检修而引发新故障的可能性,延长设备运行寿命，使设备维护更加科学。（4）大大减少停电时间和开关操作量,提高电力系统的供电可靠性、经济性和安全性。（5

5、）持续、准确反映设备在运行电压下的绝缘（机械）性能和健康水平,及时发现设备运行中的发展性绝缘（机械）缺陷，防止突发性事故发生，有效提高设备运行水平和可靠性，降低设备事故率，显著减少突发性事故。（6）对老旧设备或已知有缺陷、有隐患的设备，用在线监测随时监视其运行状况，一旦发现问题及时退出，最大限度地利用其剩余寿命。（7）在定期维修向状态维修转变的进程中,在线监测与故障诊断技术可作为弥补定期预防性试验不足的有效手段。将在线监测和预试结合起来，根据在线监测的结果合理安排预试，延长预试大修周期，是逐渐推行状态维修的有效途径。输变电设备在线（带电）监测与故障诊断技术的最终目标是实现对输变电设备运行状态

6、进行在线评估及剩余寿命在线预测，为状态维修提供理论基础和判据，大幅度提高电网运行的安全性和经济性。1.2带电测试、在线监测项目与预防性试验规程的对比输变电设备主要有变压器/电抗器，互感器、避雷器、电力电缆、高压断路器、气体绝缘组合电器（GIS）、高压绝缘子等。这些设备在运行中产生故障的原因是多种多样的，主要有：制造中留下的缺陷，如空隙、毛刺等；运行中外部环境的劣化作用，如高低温、污秽、覆冰、腐蚀等；运行中电的劣化作用，如长期电磁场、短时过电压、局部高电场的作用；运行中设备发热所产生的劣化作用，如局部高温、短时高温、长期运行温度的作用；运行中机械力的作用，如短路电流产生的机械力对变压器绕组、油

7、纸绝缘的破坏作用。对这些设备实施在线监测，采用油中溶解气体监测、局部放电监测、泄漏电流监测、介质损耗监测、红外监测等方法，测试它们的油中气体含量、局部放电、泄漏电流、介损、温度等参量，分析诊断能够反映设备故障的特征量，从而达到预警故障的目的。主要输变电设备的故障原因及在线监测方法参见表1.1。表1.1输变电设备的故障原因及在线监测方法主要监测设备故障类型故障原因在线监测方法主要监测参量故障诊断方法名称分类变压