输变电设备在线监测及带电检测技术在电网中的应用现状研究

2016-12-12吴一帆李晓华

低碳世界 2016年32期

魏震，吴一帆，张凡，张琪，李晓华

魏震1，吴一帆1，张凡1，张琪1，李晓华2

（1.国网河南省电力公司检修公司，河南省郑州450000；2.国网河南省电力公司南阳供电公司，河南省南阳473000）

本文主要总结带电检测技术以及输变电设备在线监测在电网中的基本应用现状，并提出带电检测技术与输变电设备在线监测在电网应用中的维护管理有待加强、运行稳定性有待提高以及应用规约标准有待统一等问题，同时研究应用的建议与对策，以便提高我国输变电设备状态监测与检修水平。

输变电设备；在线监测；带电检测技术；电网；应用现状

1 引言

输变电设备的状态监测与检修主要是依靠先进试验技术以及检测手段来对各种电气设备的数据与信息进行采集，然后根据运行工况与运行经验来综合判断与分析，以便确定输变电设备检修项目与周期。状态检修可以提高电网设备运行的可靠与安全性，对设备事故的发生可以提前预防，延长设备使用与利用的期限。本文主要研究带电检测技术以及输变电设备在线监测在我国电网中的应用现状进行分析与研究，以便找到带电检测技术与在线监测在实际电网运用中的不足与缺陷，提出有效的策略与对策，以便促进我国电网设备运行的稳定、安全与可靠性。

2 带电检测技术与输变电在线监测在电网中的基本应用现状分析

新时期我国对带电检测技术以及输变电在线监测的研究与应用力度比较高，电网所应用的电气设备大多都结构各异与种类繁多，因而采用的带电检测与在线监测也有着较大差异，表1为我国电网常用的带电检测技术，表2为常见输变电设备在线监测技术。

表1 电网常用带电检测技术

表2 电网常见输变电带设备在线监测技术

我国在线监测设备根据统计可知在华东与华北电网中的装置最多，在线监测装置在西北电网应用较少。在综合监测、GIS设备、开关类设备、氧化物避雷器、电容型设备、变压器本体等六类在线监测装置使用中，应用最多的在线监测装置就是金属氧化物避雷器，其次为变压器本体与电容型设备在线监测装置，这三项在线监测技术发展应用的较为完善与成熟，而GIS设备、开关类设备的在线监测技术在电网中的应用还不够广泛，主要是由于大区别结构的断路器会导致在线监测装置安装的技术难度与空间难度比较大。另外我国电网中有关外绝缘污秽、绝缘子泄漏电流等在线监测也有应用，只是应用的数量与范围比较小，那些超声波检测仪、超高频局放检测仪、紫外成像仪与红外成像仪等带电检测设备伴随着技术的发展也将会更普遍的应用在我国电网系统中。

3 带电检测技术与输变电在线监测在电网应用中存在的缺陷与问题

3.1 我国在线监测装置还有待规范技术要求

当前我国针对输变电设备在线监测技术有关的行业与国家标准还不够完善与统一，特别是电气设备在线监测装置还不具备规范的入网检测标准。没有统一的技术标准与设计规范，必然会导致不同厂家对在线监测装置生产中有关专家诊断软件、数据库、报警阈值、现场总线、通讯规约等存在较大差异，无法规范并统一的进行数据的分析、远程传输与数据集中。

而电网使用的带电检测技术方面虽然常用的紫外成像仪具有较优异的可见光影像放大度以及敏感度性能，可对电晕的产生进行关键部位的定位，但是关键部位确定发生了的电晕放电在继续等待或立即需要维修设备方面还没有统一并规范的导则。

3.2 我国在线监测装置还有待提高运行稳定性

尽管我国电网中越来越多的应用在线监测装置，但是有些装置并不具备成熟的技术以及可靠的运行稳定性，有些功能与性能还需要进一步完善。电网实际在线监测装置的应用情况说明，有些早期在线监测装置存在不准确原理、不合理设计问题，因而还需要结合新技术与工艺来完善与改进，以便提高其准确性以及稳定性，保证重要部件例如传感器等现场测量的准确性与自身质量，提高输变电设备在线监测的水平与效果。

根据实际电网应用的统计情况可知，我国不能正常使用集中型在线监测系统的比例达到60%，具体产生这样问题的原因就是温度与湿度等抗外界因素能力不足、抗干扰性能差、元件性能不稳定、灵敏度不高，使得在线监测装置存在例如信息上传时断时续、测量数据不稳定等可靠性问题，无法达到实时动态设备绝缘状况跟踪的效果。

3.3 我国在线监测装置还有待提高维护管理

有些输变电设备在线监测装置出现停运或者不正常运行的关键原因除了自身装置性能问题外，更重要的是在安装在线监测装置后没有完善并足够的维护技术，使得信息上传不通畅、监测数据滞后等问题出现。

4 完善应用的相应建议与对策分析

4.1 将在线监测装置的技术要求不断统一与规范

如今我国电网对在线监测技术的应用比较广泛，在线监测技术也处于快速与持续发展的环节，在短期内研发参与的厂家虽然比较多，但还无法形成规范并统一的行业与国家标准，但是可以通过技术要求的规范来约束入网在线监测系统，使其统一满足现场总线、数据库、通信规约等要求，以便提高不同厂家设备的互换性与可扩展性。

另外为了避免入网使用低质量产品，提高电网设备状态监测数据的科学与准确性还要建立规范并统一的检测装置与方法，以便对在线监测装置的数据传输准确性、工作状态与测量精度进行检测评价，并规范在线监测装置的使用与选型。

4.2 完善并提高在线监测装置性能

如今我国还要进一步加强光钎与跟踪传感器等新技术的研发与应用，以便开发出切合实际需求、抗干扰能力强以及测量精度高的系统。同时生产厂家还要优化产品工艺水平与设计水平，以便提高在线监测系统的可靠性与稳定性。相关运行单位要将试验数据与在线监测数据及时分析与对比，并强化厂家与研发机构的交流沟通，提高系统分析与诊断水平。另外新时期我国开始大力建设智能化电网，因而在线监测技术与系统在应用过程中还要注重智能化的研发，以便为智能电网实现智能化检修与电网自愈提供必要的信息与数据。

4.3 强化对在线监测装置的维护与管理

在投入运行在线监测系统之后还要将相关的运行规程进行编写，并纳入日常生产设备的维护与管理中，以便规范维护、数据分析、通信、使用与储存管理制度。另外在线监测设备厂家还要对实际设备运行情况进行充分掌握与了解，以便建立反应快、高水平的维修与管理机制，不断完善并改进在线监测装置的性能。

4.4 做好在线监测应用的经济与技术对比

对电网运行实施在线监测技术的最终目的就是要对设备真实运行状况及时掌握，以便提高供电的稳定与可靠性。电网在选择带电检测与在线监测有关的系统与仪器时，要基于实际情况来考虑，对那些容易出现故障对供电可靠性产生影响的设备以及影响面大的设备要优先考虑。不同的监测仪器与方法有着自设的缺点与优势，另外便携式或者分散式、集中式等装置也有着自身运行的优势与缺陷，所以在选择在线监测设备型号时，要做好经济与技术的对比分析工作，结合监测成成功概率、维修成本、监测设备成本、事故损失事故发生概率、设备特点，确定合适的规模投入，以便综合提高电网在线监测系统的水平与利用率。