戚满顺

摘  要：变电站一次设备在线监测不完善问题严峻，因此必须立足于变电站一次设备工程，采用现代信息技术提取设备参数，以此确保在线监测数据诊断和运维检修的实效性，为社会提供优质的电力服务。

关键词：变电站一次设备;在线监测;数据诊断;运维检修

中图分类号：TM63 文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）36-0189-02

Abstract： The problem of imperfect on-line monitoring of primary equipment in substation is serious， so we must be based on the project of primary equipment in substation and use modern information technology to extract equipment parameters， so as to ensure the effectiveness of on-line monitoring data diagnosis and operation and maintenance. To provide high-quality power services for the society.

Keywords： substation primary equipment; on-line monitoring; data diagnosis; operation and maintenance

电气一次设备属于变电站的重要组成，对变电站工作效率及运行效益的影响较大，所以必须确保变电站一次设备运行的安全性与稳定性，这样才可以确保整个电力系统的运行效果。注重变电站一次设备的在线监测，做好检修维护处理，不仅可以消除设备运行的安全隐患，还可以维护设备的正常化，有效延长设备使用年限，有助于推动智能电网建设与发展。

1 变电站一次设备在线监测类别

1.1 油色譜在线监测

变压器属于油浸设备，因此可以采用油色谱在线监测方法，通过色谱分析法，对油液中的溶解气体组分与水含量进行实时检测。溶解气体主要包括一氧化碳、氢气和甲烷等。同时可以扩展监测二氧化碳。按照监测器体色谱分析结果，采用大卫三角法对变压器运行状态进行判断。油浸设备应当满足色谱法取样要求，且油路管路的密封性良好。在线监测产品通过差压泵吸方式获取油样品，同时在不停电条件下更新载气，不会影响设备密封性能。

1.2 特高频局放在线监测

电气设备会产生局部放电现象，伴有电磁辐射、超声震动、热辐射等现象。正负电荷中和之后可以产生电流动脉冲辐射电磁波，采用耦合传感器可以检测此种电磁波，整个检测频段比较高，并且可以实现抗感染效果。SF6气体具备较高绝缘强度和击穿场强，局部放电击穿过程非常快，并且会产生大电流和电磁波频率。处于特高频段的电磁波会在设备接地金属位置被屏蔽，然而却可以透过瓷瓶和绝缘盆子。当在线监测系统获取到电磁波脉冲信号之后，可以记录脉冲及幅值在公共频同步信号的相位角，采用专业分析工具对故障类型进行判断。

1.3 容性设备在线监测

当设备具备电容屏分压绝缘功能时，可以充分发挥出绝缘性能。容性设备在线监测依赖于传感器，以此获得容性绝缘末屏入地电流，在线监测容性绝缘电容与介质损耗。由于某些二次电压较差的影响较大，从而导致介质损耗无法通过绝对值判断，需要采用矫正方式进行横纵向对比。

1.4 SF6设备气体在线监测

SF6气体在电弧放电及局部放电条件下会产生不同组分气体，整个化学反应过程比较复杂。采用电解质传感器能够对SF6分解物进行检测，以此明确设备运行状态。采用化学气敏元件能够选择性俘获不同分子结构，电参数变化特性，可以实现SF6气体的在线监测。

1.5 开关柜温度在线监测

在监测开关柜温度时，可以应用声表面波传感器。该类传感器无线无源不会受到障碍物影响，可以有效监测开关柜内部元器件，监测时不会受到绝缘条件限制。

2 变电站一次设备在线监测数据的检修运维设计

为了在线监测和评估变电站一次设备，包括避雷器、断路器和变压器设备，为检修人员提供故障查找与处理依据，以此实现数据信息共享。按照相关数据信息，优化设计一次设备在线监测与故障诊断系统，图1为该系统的总体框架。

2.1 非结构化和结构化数据接口

在设计非结构化数据接口时，首先应当实现智能化电力设备运检系统、带电监测设备的数据信息交互，交互原理主要是按照不同监测设备，将高压作为监测对象，以此读取带电检测数据的非结构化特征，此种方式主要是对检测数据进行标准化处理，同时将读取数据存储到智能化运行检修与维护数据库中，在后续运行检修维护时，可以随时调用该类数据。在优化设计结构化数据接口时，也可以采用非结构化数据接口的设计原理，在线监测所获得的数据、诊断运维系统数据，均必须以数据库作为基础参照。

2.2 数据录入

优化设计数据接口之后，必须重新整理智能运维检修系统的缺陷与不足，同时更新系统数据。在系统总体架构中，检修运维系统数据属于重要组成，可以为后期检修与运维工作提供数据参考。

2.3 数据存储周期

对于数据存储周期来说，需要按照数据特点设定周期。对于短时数据来说，则需要将秒作为时间标识，以此存储短时性数据。对于周期比较长的数据来说，则需要以小时、天、年作为存储单位。在具体运行操作过程中，必须立足于实际情况，科学设定数据存储周期。

2.4 数据预处理

电力人员在采集变电站监测数据时，极易受到重復信号、干扰信号和噪声脏数据的影响，从而降低后续数据判断与分析结果的准确性。所以电力人员应当对采集数据信息进行预以处理，为后续数据分析与处理奠定良好基础。图2为数据预处理图。

3 变电站一次设备在线监测数据的检修与维护策略

通过优化设计变电站一次设备在线数据监测系统，注重联合变电站运行状态，全面做好预警消息推送、专家诊断分析处理、风险评估等措施，以此提升数据的利用效率，实时共享相关数据信息，确保变电站一次设备在线监测数据诊断与运维的有效性。

3.1 评估设备风险，加大运维检修力度

为了确保设备检修与运维数据的精准度，必须合理评估设备运行风险系数，注重评估一次设备的突发故障风险和磨损风险。在设备运行期间，注重评估停运故障所造成的风险。通过一系列评估数据，能够对风险存在点进行准确定位，以此确保设备检修与维护的有效性。

此外，在变电站运维检修时，应当全面落实一次设备故障检修，具体如下：第一，变压器检修措施。运维检修人员应当明确变压器运行状态，以此掌握潜在故障隐患，确定出现故障的设备，以此降低安全事故率。运维检修人员可以采用在线监测系统和超声探头工具，监测异常放电响动，以此明确变压器绝缘性能。在维护和检修变压器设备时，注重检查设备油温和油质，采用红外线温度检测仪判断油温，同时确保油质颜色正常，油面处于标线位置。采用绝缘检测仪可以明确变压器支流绝缘情况，当存在故障隐患时，必须进行拆解维修，以此确保变压器运行效益。第二，断路器检修措施。运维检修人员注重检测断路器运行状态与潜在故障隐患，通过最低额定电压判断断路器电磁铁功能，重点检测断路器主回路导电电阻，掌握断路器触头磨损状态和接触状态。同时对断路器灭弧室真空度进行检测，避免功能异常。第三，隔离开关检修措施。在运维检修期间，检修人员注重检查隔离开关转动部位和动静接触部位的运行状态，及时加固松动部位。当隔离开关运行期间产生腐蚀问题时，首先应当进行清洗处理。若腐蚀问题比较严重，则应当更换隔离开关，维护变电站运行的安全性与可靠性。

3.2 专家系统诊断

变电站一次设备的监测数据复杂度比较高，当在线监测与故障诊断系统的能力有限时，无法有效判断综合数据结果，此时就需要采用专家系统诊断方式进行综合化分析处理。结合在线监测与故障诊断系统分析与专家判断方式，可以明确设备检修运维的必要性，制定科学合理的运维检修方案。

3.3 移动端预警消息推送

为了确保设备预警指标数据的精确度，电力部门可以适当推广移动应用技术，实时推送一次设备在线监测数据的预警信息，为电力运行维护人员提供信息参考，全面按照预警推送消息开展检修与维护工作。

参考文献：

[1]赵宇皓，郝晓光，耿少博，等.智能变电站二次设备安全措施在线预演及防误预警的研究与实现[J].电力科学与技术学报，2020，35（03）：173-178.

[2]樊锐轶，王大海，胡庆博，等.设备监控信息大数据与设备模型的互校验及实用化事件分析[J].电力大数据，2020，23（03）：19-26.

[3]张丛丛，吴小娟，潘洪湘，等.基于SCD文件的智能变电站监控系统数据库自动生成方法设计与实现[J].电力设备管理，2020，28（02）：135-137.

[4]庄建煌.基于合作博弈和云模型的智能变电站输变电一次设备状态评估[A].福建省电机工程学会.福建省电机工程学会2018年学术年会获奖论文集[C].福建省电机工程学会：福建省电机工程学会，2018：145-149.

[5]宋晓帆，樊庆玲，董平先，等.模块化智能变电站智能组件与一次设备集成方案研究[J].集成电路应用，2019，36（09）：76-77.

[6]阮宁毅.浅谈变电站电气一次设备安装工程的质量控制[A].《建筑科技与管理》组委会.2019年4月建筑科技与管理学术交流会论文集[C].《建筑科技与管理》组委会：北京恒盛博雅国际文化交流中心，2019：66-67.