杨琪

摘 要：本文分析了高压电气设备在线监测技术的应用方向，结合高压电气设备使用中电流以及电压传输特征来进行总結，对在线监测技术功能实现的要点部分做出整理，为在线监测技术全面应用在变电站高压电气系统中创造有力基础条件。

关键词：变电站；高压电器设备；状态检修

中图分类号：TM507 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）13-0150-01

1 高压电器设备在在线状态监测技术

1.1 电力变压器

电力变压器的故障检测部分组成技术框架较多，可以通过对变压器的运行状态检测观察，判断是否在该状态下会逐渐发展为故障问题。变压器长时间在高压环境下使用，可能会出现材料老化情况，与最初安装在性能检测上会产生差异性。在线监测技术能够针对电力变压器的状态参数变化，了解到变压器所述运行环境中是否由于材料老化耳产生故障隐患。例如高压环境下导致电力变压器的某些材料溶解，溶解后则会产生液体与气体，液体已经气体对外层绝缘材料均存在腐蚀性，一旦绝缘材料破损变压器，将直接暴露在空气中，对电力系统自身存在严重的安全威胁。在线分析中针对电力变压器，主要会从溶解气体分析，局部放电检测分析，以及绕组变形分析三方面进行。溶解气体分析则是根据所产生的气体类型来判断电压器中是否存在绝缘材料损坏的问题，并判断当前的气体成分下继续发展高压变压器是否会产生故障，针对局部放电的分析则采用传感探测器来实现[1]。当变压器出现故障后，可能会在某一处被击穿，此时通过对其放电情况的分析，便能够了解到是否出现这种局部击穿情况。最后是绕组变形分析，当高压电气设备中的变压器在使用中由于高负载而导致绕组变形，此时变压器所传输的电压以及自身电阻都会产生变化，对其监测中主要通过输出电流电压以及电阻的测量计算来实现。根据所测量得到的参数结果，也能判断出绕组变形的严重程度。

1.2 容性设备

容性设备是针对末屏电流的采集来判断其运行状态的，容性设备在高压电气设备中处于保护层面。当高压电压设备通过电压已经超过安全范围后，通讯设备将会自动熔断阻止电流传输，以免对高压电压设备的其他组件造成影响。变电站高压电气设备使用中，由于传输电压额度非常大，彼此之间距离较近容易出现相干干扰，因此在变电站中避雷针通常是一字排列的。不仅能够对雷电产生的大量干扰电流进行接地传输，同时这种一字排开的模式也能避免高压电气设备之间出现静电干扰的情况。谐波电压影响也是倒置变电站高压电气设备使用故障的主要原因，对其进行在线分析，同样采用地线传输电流来排除。分析中首先会假设一个电气设备高压电流相对稳定的环境，这样一旦系统中出现谐波，则原有的电流以及电压传输模式将会被打乱，在非线性阻性点留下下电阻也会出现明显增大，此时原有的稳定状态也出现变化，在电力系统中有谐波产生。基于原有稳定状态下的数据采集对谐波环境中的电压进行二次在线采集，分析对比后便能够得出当前容性设备所处环境，以及在变电站高压电气设备中存在的击穿风险问题。

1.3 断路器以及绝缘组合电器

断路器以及绝缘组合电器中的状态在线检修技术，断路器以及绝缘组合都是对高压电气设备的安全防护系统，在线故障分析检测需要确定断路器在接头处是否存在磨损，也就是电流在断路器中是否能够正常流通。如果接头部分存在磨损，接触面积有明显变化，此时断路器中正常传输的电流也会有误差，因此在在线故障排查中，首先会对这部分内容作出分析。目前的在线监测技术已经能够通过电流传输中的机械震荡来判断局部放电，但该技术在实践应用中仍然受材料因素影响，需要继续研发。最常使用的方法是模拟电信号导通传输，通过振动脉冲所对应的电流传输情况，判断断路器是否已经接入到高压电气设备中。这样在使用中绝缘组合电器才能发挥功能，对于绝缘部分的检测，同样是采用该种技术原理，当绝缘部分有电流干扰产生时，电气设备的整体绝缘层电阻也会因此增大。实时监测所得结果传输到控制模块中，软件程序会做出故障排查以及检修指令[2]。

2 变电站高压电器设备状态检修的硬件组成发展

2.1 带电监测系统形成

带电监测系统是最初的硬件组成模式，主要由传感器及导线来构成，需要技术人员在电气设备中安装检测仪器，并探测实时的电压电流情况，虽然所得到的数据能够反映出变电站高压电气设备一个阶段内的运行状态。但却并不能达到实时状态检修，所得到的结果也只可以作为故障排查的参照，当然需要技术人员结合高压变电站设备各个模块运行状态具体分析。CPU处理器以及A/D转换按钮均使用便携式外接仪器，频繁的移动与接入在检测，结果精准度上得不到保障，这也使得该技术在使用中逐渐落后。已经被集中检测以及智能化分层监测所代替。通过科学分析故障模式发现，变压器和变压器的有载开关属于进行在线监测的核心部分。其中，对变压器进行的在线监测主要包括如下项目：测量并分析油中气体、测量变电站高压电气设备及其电气回路完整性、测量局部放电、测量有载开关磨损度等。而变压器的在线监测可逐渐转变为初始故障，这种转变的过程所需的时间比较长，由于运行方式会导致过热问题的产生，进而促使溶解在油内的水分转变成为气泡，这些气泡严重降低了液体绝缘介质自身的强度，最终引发介质失效的安全事故[3]。

2.2 集中监测结构模式

集中式监测则能够将变电站高压电气设备各个模块之间做出整合，形成一个整体的检测结构系统，在信息采集中也能够通过不同振动频率来判断出所在区域的运行状态是否安全。应用集中式结构可以排除微弱信号干扰，在所测电流电压，结果精准程度上有所提升，但面对较强的干扰电流仍然不能有效规避。应用集中式结构能够对电气设备的主机以及其他附属模块之间做出联系，在所得监测结果的传说上也能根据不同模块基本情况来做出自动判断，尤其是面对集中式结构中比较容易产生的变电站故障问题。集中式系统结构设置中应用特殊的芯片，在传输有用模拟信号，同时也能将电缆中的干扰电流降低，不仅具有检测效果，对变电站高压电气设备安全使用也具有保护效果。处于集中监测结构状态中，变电站高压电气设备故障一旦出现，也能够自动实现检修。但由于高压变电站传输电压较大，因此所产生的干扰电压额度也比较大，这种集中监测结构在抗干扰能力上仍然需要继续提升。

2.3 分层结构模式

分层结构模式则应用了智能化技术，可以根据变电站高压电气设备的不同运行状态以及电压传输情况来进行分区。将高压，中高压，以及低压划分为三种不同监管模式。在信息传输以及抗干扰方面更符合电器设备使用状态，分层分区后在控制中心与电气设备所在模块之间建立起通讯点，即使面对比较复杂的电流信息传输任务，也能够根据模块分区来在短时间内解决。这种分层结构模式，对模拟信号的长距离导通也能最大程度减少损耗，应用该项技术实现了变电站高压电气设备的远程监控。不仅对故障检修有很大帮助，也确保了变电站现场工作人员的生命安全。但在使用中对控制电缆传输信道要求较高，需要选择高质量材料。当现场控制模块与计算机总控制中心连接时，所使用的电缆材料也要具有高效导通性能，否则一旦信号在传输中出现损耗最终得到的结果也将不具有实际意义。

3 结语

综上所述，为顺应时代发展需求，做好变电站的检修工作十分重要。变电站高压电气设备的主要功能是承接高电压以及转换变电，只有不断提升变电站的安全运行效果，减少变电站高压电气设备检修失误以及故障危害，才能促使变电站高压电气设备的稳定运行，进而为变电站等电力系统单位提供良好的运行环境，更好地为国家和人民服务。

参考文献

[1]翟诚.关于变电站高压电气设备状态检修的现状及其发展探讨[J].大科技，2016，（33）：157.

[2]邬自健.变电站高压电气设备状态检修的现状与发展探讨[J].山东工业技术，2014，（18）：160.

[3]李靖，耿旭，郑军民.完善高压电气设备状态检修工作的策略分析[J].经济技术协作信息，2017，（34）：72.