胡佳

摘要：当前电气设备的制造水平越来越高，设备故障率大幅降低，但是对于大型企业来讲，要想发挥资产运行的最高效益，那么就需要设备长周期运行。设备长周期运行，该如何掌握电气设备劣化情况，如何获得电气设备劣化曲线信息，提前发现电气设备隐患，做到预判式隔离处理，保证电气设备安全稳定运行是我们面临的问题。本文从变电站监控后台信息优化、110kVGIS六氟化硫气体密度压力、微水在线监测、变压器油在线监测、重要电气设备在线测温监测诊断、视频监控联动功能等几方面，探讨变电站电气设备信息化改进工作，从而实现对变电站电气设备进行数据采集、实时显示、诊断分析、故障报警等功能，并在设备故障发生前及设备性能降低到不能允许的极限前，实现状态检修。这样既可以节省大量的人力物力，又能提高电气设备的利用率和可靠性。

关键字：电气设备;监控系统;在线监测;视频监控联动;在线测温诊断

1. 概述

变电站是大型企业中的动力核心，在建成投运后，会保持长周期运行，而如何保证企业电气设备的安全稳定运行是我们目前面临的迫切问题。虽然当前电气设备的制造水平越来越高，更安全、更信息化的电气设备也越来越多，设备的更新换代也越来越快。但对于已投运的变电站来说彻底的改造或更新设备是不太现实的。那怎样在变电站现有的电气设备上进行改进，保证这些电气设备优质运行，监控设备老化情况，提前发现隐患预警信息，做到及时隔离、处理，保证供电系统稳定运行，就显得相当重要。2. 110kV GIS设备SF6密度、微水传感器在线监测系统

GIS设备的所有带电部分被金属外壳所包围，外壳采用铜排接地，GIS各气室内部充有一定压力的SF6气体，以SF6气体作为与外壳之间的绝缘介质。SF6气体是一种绝缘强度很高的气体，SF6在0.1MPa时绝缘强度是空气的3倍，但SF6作为绝缘介质，对其密度是有要求的，如我站110kVGIS断路器气室SF6压力要求为0.52MPa，低于0.45MPa时告警，低于0.4MPa时闭锁操作。

现在大多数GIS设备存在下列缺点：

（1）大多数GIS设备只能就地查看SF6气体密度表压力数据;

（2）SF6气体微水含量只有到就地才能测量，测量时易导致密度不足，需要补充SF6气体;

（3）主控后台无法实时监测，气室内压力出现异常和达到临界值时不能提前发现，当开关气室内压力降到报警值和闭锁值值班员才能发现。

结合现场实际情况，目前可以对现有的GIS设备SF6气体密度压力表进行改进，将原有的只有报警和闭锁节点的密度表更换为可以监测SF6气体微水、压力、温度的综合监测器。每套监测器自带地址或者可设置地址，通过RS-485等数据通讯方式，将数据信息上传至监控后台，经过后台监控软件分析出结果。

经过上述改进后，运行人员能在监控后台实时查看各个断路器、隔离开关气室的SF6密度和微水含量实时数据，还可以追踪历史趋势，判断设备劣化情况，达到提前发现设备故障隐患，消除断路器、隔离开关等气室漏点的目的。保证GIS设备的长周期稳定运行同时也实现了GIS设备SF6零泄漏。

3.变压器油在线分析系统

变压器是供电系统的核心设备，用于电能的转换。在电力行业中，变压器检修目前实行计划检修制度，按照电力设备预防性试验规程，按期进行计划检修。而计划检修不可避免会存在检修过剩或检修不足的问题。例如，过去变压器油检测通常使用变压器油采样送实验室检测，当前随着科学技术的发展，采用在线油品综合分析系统可以有效避免这些问题，并最终实现变压器的状态检修[1]。

根据变压器绝缘油中故障特征气体的成分、含量及其增长率来判断变压器内部潜伏性故障的方法——油中气体分析法，得到国内外普遍认可。此方法能实时监测变压器油中气体成分、含量，同时也可以监测变压器油微水含量，并且将采集的数据生成趋势画面，有利于设备管理人员对变压器高能量放电故障或者高热故障的判断，做到变压器的状态检修，提高了效率并保证供电系统的稳定运行。

4. 电气设备在线测温监测技术

变电站电气设备的发热故障是电力系统中非常重要的安全隐患，具有非常大的危害，要确保电力系统的安全稳定地运行就必须解决电气设备的发热问题。另外，及时的检测出电气设备的发热故障，对发热故障及时的采取修复措施，使之在最初阶段消失，可以确保供电系统能够长时间安全运行，同时也能显著降低维护和维修成本，避免因为突然停电而造成损失。

在变电站电气设备上使用红外热成像在线测温监测技术将彻底克服传统的测温困难，具有在线、覆盖设备范围广、自动巡检、精确测温、智能分析、受环境及人员技能影响小等特点，为高电压设备的状态检修、安全运行监测提供了良好的应用手段;能及时发现电气设备热故障源，可以有效的避免重大事故的发生，是保证电气设备稳定运行的有效办法。

红外热成像在線测温诊断系统可将红外热成像测温仪与普通可见光摄像系统有机结合，可精准地实现对电气设备的在线式温度监测，并具备自动巡检、自动预警、远程控制、手动测温等功能。结合图像监控、信息巡视系统，可实现电气设备热故障诊断。

以上对电气设备的精准测温可以确保提前发现隐患，做到预警式的检修。

5. 变电站视频监控联动功能

变电站视频监控系统是变电站安防重要的组成之一，对于变电站的环境及设备的运行状况进行监控、记录，以便监测外部环境，防火防盗，给出一系列相关的视频和图像资料供参考[2]。同时可以用于操作、检修的远方监护。

变电站视频监控系统的功能有很多，我们这里重点讨论视频联动功能。

电力视频监控系统可以与其它系统进行结合，如电气监控后台、火灾报警系统、安防门禁系统等。如：电气监控后台告警，一台变压器故障跳闸，在电气监控后台界面开关变位告警的同时，可以弹出视频联动监控故障变压器、变压器的上下开关设备等，视频监控根据电子地图第一时间将监控画面切过去，并保存录像，可以让运行人员及时判断故障情况，做出正确的应急操作，保证安全供电。

总之，变电站视频监控系统可以实现视频监控与电力监控系统的完美融合，实现视频监控服务器的信息和电气SCADA服务器进行通讯，实现变电站报警信息的联动。将带来管理观念、管理方式的巨大变革，可以更好的服务于企业的发展。

6. 结束语

在线监测系统不但本身故障少，而且能够及时准确地发现变电站内主设备的缺陷，为设备的安全稳定运行发挥了积极作用[3]。变电站信息化改进，对于在役变电站电气设备信息化改进工作来讲，不但要考虑如何改进电气设备的信息化功能，还要考虑新接入信息化系统和原有系统（如电气监控系统）的兼容问题，更要充分考虑变更风险，需要进行全面评估。对于新建变电站，在设计阶段就应该全方位的考虑变电站的信息化建设。

参考文献

[1]李红雷，刘先勇，周方洁，胡劲松，性能可靠的变压器色谱在线监测系统[J]， 中国电工技术学会，2006（4）：140-143

[2]李洪兵，变电站监控系统在电力调度的应用探讨[J]， 科技创新与应用，2016（33）：160

[3]郭凯军，孙波，郭碧翔，变电所电气设备在线监测[J]，中国电力教育，2010（6）：345-346