文/丛晶

电气设备的检修过程中，采用传统的方法，对于电气设备的动态性能不能提早进行发现，一旦发生电气设备的问题，就容易带来经济损失。进行在线检修技术的改变，能够帮助电气设备通过实时的检修，及时发现故障，并且有针对性地围绕故障进行故障解决。

1 电气设备在线监测和状态检修技术概述

通过对电容型设备避雷器变压器高压断路器等设备的工作原理等进行在线检测，结合相关的技术进行论证，开拓在线监测工作，如变压油气监测、油中溶解气体监测、变压器局部放电监测、变压器绕组变形监测、避雷器高压断路器等设备等，对相关的电气设备故障进行分析，提出相应的在线检测管理方法和辅助决策等。

传统的电气设备检修，在一定程度上需要进行设备的离线检修。设备被迫停止运行不仅带来经济损失，也影响无故障电力系统的运行稳定性，难以保障试验的准确定。在进行定期检测状态下，电气设备可能随时发生间隔期的故障，带来资源的浪费，而且使得检修过程中发生损伤。以实际运行案例进行分析，发现电气设备受到维修的因素影响，在难以保障科学保养的前提下，设备的使用寿命会大大缩短。

采用电气设备的在线监测，根据设备的运行状态，实行信号的整理、传输、采集，从电气设备的带电情况下进行分析，改变了传统的数据则行里、设备传输方式，通过在线的实时整理分析，将数据直观地呈现给操作技术人员。更准确地里了解电气设备的运行状态。

电气设备的在线监测的技术优点包括全方位的监控，结合诊断状态进行监测。能够达到节约能源、防止过度使用，节约维修时间等目的。对于电气设备的最佳运行状态是起到维护作用的。让电气设备始终保持良好的使用效益。

2 电气设备在线监测技术

（1）对于变压器进行在线监测，通常采用变压器油作为绝缘和散热的介质，作为精类化合物混合物组成的变压器，油在长时间运行中容易受到水分温度机械力等的影响，产生劣化引起故障。因此进行变压器的在线监测，通过伴生的高频或特高频电流脉冲以及超声脉冲来进行诊断，可以及时对放电局部进行定位，分析电流吸收现象，检查油机纸绝缘的介电强度是否发生剧烈变化，例如电超声联合法是在变压器内部发生局部放电时，使用超声信号将频率放大到几千赫兹甚至几十万赫兹，检测到变压器箱壁外侧的超声信号幅值以及局部放电量等。在油箱内传播时，随着距离增加而衰减。运用多个超声传感器，联合运用检测局部放电定位，效果非常好。

图1：油中溶解气体在线监测

图2：测量局部放电原理图

对于变压器油中的溶解气体进行在线监测，采用现场安装应用油色谱在线监测系统，可以将检测周期缩短到几分钟，有利于对早期征兆的发现，减少人为误差或故障漏报的概率。例如在线监测系统运行过程中，对于某变电站线路电抗器溶解气体进行在线监测，经过毛细管萃取，将分离出的气体在内兆微型气泵作用下，通过电磁六通阀进行分离，然后在载气作用下进入色谱柱分离，实现变压器故障的在线监测，并通过数据服务器的标定数据进行定量分析和计算。油中溶解气体在线监测如图1所示。

（2）电容型设备的在线监测技术，对电容型绝缘结构的电气设备，包括对电容式电压套管电容式绝缘电流互感器，发现其早期发展缺陷，针对局部缺陷进行及时的检测。一般电容型设备常见故障包括绝缘受潮、绝缘缺陷金属异物放电过电压下击穿等，采用停电实验的方法，检查交流耐压实验局部放电实实验的方式，能够发现部分的故障，但是采用在线监测方法效果更好，例如三相不平衡法，当有一个设备出现缺陷，使用三相不平衡电流在中性点上进行不完全对称，以及杂散电流干扰的检测。其基本原理是当设备安装完时先调节调节可变电阻，使三相不平衡电压降到最小数值，如果出现三相设备中一项或者两项缺陷，则此时电阻会发生显著升高。再例如电桥法、利用电压互感器与原标准电容器进行相互配合，改用低标准电容器。注意不同外施电压条件下可能存在差异。数字测量法则可以利用传感器技术进行在线监测，如介质损耗已检测中，能够对抗阻抗极低的耐受较大的问题，确保现场测量安全，并防止由于测量引线损坏导致的地陷开路等。

（3）金属氧化物避雷器在线监测。对于金属氧化物避雷器中发生的老化和受潮现象产生的故障，可以根据其结构和工作特性，进行在线监测，采用的方法，如实际运行中进行部件种类的考察，一旦发生故障，则可以通过在线监测仪进行泄漏全电流和泄漏电流组量分量的检测方法，如全电流法。当避雷器发生老化受潮故障时，阻性电流会增加，此时根据这一特征，全电流法可以判断金属氧化物避雷器的运行状况。同期整流法原理是将金属氧化物避雷器的总电流通过激波滤波器得到基波电流，得到阻性基波电流平均值，结合电压传感器，提高检测灵敏度。谐波电流法可以判断金属氧化物避雷器的老化状况。基波电流法可以判断金属氧化物避雷器的运行状况。电容电流补偿法可以将避雷器肿瘤中的荣幸部分加以抵消，得到阻性泄漏电流。测量局部放电原理图如图2所示。

（4）高压断路器在线监测，作为重要的控制和保护设备，高压断路器根据电网运行的情况，保证电网正常运营。采用在线监测的方法，可以运用断路器形成监测，光栅形成传感器电阻形成转感器等，输出的脉冲信号经过整形逻辑处理，如光电隔离得出断路器操作的形成时间特性时间，按照电磁铁操作要求以控制电源的方式，将直流电磁线圈的波形进行诊断，或者在断路器操作时，分闸线圈中流过的电流典型波形，来判断铁芯的运动情况。对于断路器振动信号的监测，例如在合闸、分闸过程中，击驱驱动器经过连杆传动，一系列的运动下构建发生启动制动，在结构构架上引起冲击震动。传感器测量部位测到衰减的冲击信号，构成加速度波形，可以与结构件的运动状态进行对应。振动信号实际反映出的是一个综合信息，是对断路器振动进行在线监测处理技术。

（5）采用状态预测和评估的方法，运行时间序列、模糊预测、灰色预测的先进技术，通过科学预测提高设备的运行可靠性，及时做出有效的评估确定设备的可用程度。

3 结语

通过对变压器电容型设备，金融氧化物避雷器高压断路器的在线监测技术，对于变压器内的局部放电故障，油中溶解气体故障等采用在线监测的方式，在线获取测试数据，并且针对设备的主要常见故障，运用相应的实验方法，根据工作原理进行诊断和判断。通过在线监测，能及时的发现电力设备故障特点，作为电气设备运行状态收集方式，提供重要的数据基础，为电力设备正常运行提供技术支持。