输变电设备在线监测及带电检测技术在电网中的应用

丁　莎，曹　雷，陈　杰，詹　迅

（1.国网安徽省电力公司安庆供电公司，安徽安庆246000；2.国网湖南省电力公司常德供电分公司，湖南常德415000）

输变电设备在线监测及带电检测技术在电网中的应用

丁莎1，曹雷2，陈杰1，詹迅1

（1.国网安徽省电力公司安庆供电公司，安徽安庆246000；2.国网湖南省电力公司常德供电分公司，湖南常德415000）

当前，我国电力行业已获得了良好的发展，对输变电的需求与质量的要求越来越高，本文首先分析了输变电设备在线监测及带电检测技术相关内容，其次对提高输变电设备在线监测及带电检测技术在电网中的应用措施进行了相应的阐述，以期提高电网运行稳定性。

输变电设备；在线监测；带电检测；电网；应用

1　引言

目前，我国电力系统逐步向高电压、大容量、互联网方向发展，对电力系统安全性与可靠性提出了更高的要求，传统的预防性试验的局限性越来越明显，例如无法及时发现电气设备绝缘缺陷与反应设备即时状态等，对此加强输变电设备在线监测、带电检测技术研究具有重要意义。

2　输变电设备在线监测及带电检测技术

2.1输变电设备在线监测

2.1.1变压器设备

在电力系统中，变压器是最为重要的一类设备，变压器可靠运行能够为电力系统的安全、经济运行提供保障。目前，变压器设备的在线监测技术主要包括：变压器设备的在线监测、油液中气体的监测、局部放电的监测、绕组形变的监测、铁心接地电流的监测以及振动频谱的监测。

2.1.2电容型电气设备

变电所设备中，大约有45～60%为电容型的电气设备，此设备的绝缘性直接影响着变电所的安全运营。在电力系统所有电气设备中，在线监测应用与研究最多的为电容器电气设备，其监测工作主要包括泄漏电流的监测、电容器容量的监测以及介质损耗的监测。

2.1.3断路器

在电力系统运行过程中，断路器发挥着控制与保护的作用，断路器开断性能在很大程度上影响着电力系统的运营安全。就当前情况来看，断路器状态监测主要包括断路器的机械动作特性、断路器的灭弧室电寿命以及SF6气体监测三方面内容。

2.1.4电 缆

叠加直流电压法是我国电力系统中应用最为频繁的一种电缆在线监测技术，但其存在以下缺陷与不足：①由于端部表面漏电阻改变、杂散电流改变等原因的存在，测量差距较大。②接地变压器通过直流电的时间长，存在磁路饱和的现象，往往会导致继电保护的不正确动作。

2.1.5输电线路

当电力线路运营状态与周围环境条件相适应时，输电线路的状态在线监测工作主要包括：雷电定位系统、监测输电线路覆冰、、监测风偏、监测导线温度、监测绝缘子污秽度等。

2.2输变电设备的带电检测

2.2.1红外线成像

对于红外线成像监测技术（图1），其主要用于输变电电气设备由于电阻损耗、介电损耗等原因导致的局部温度升高情况的监测。此技术存在较大的局限性，具体如下：红外线的穿透能力相对较差，所以，如果需要监测许多复杂的电气设备故障，若故障发生位置与电气设备表面之间的距离相对大，其红外检测结构往往无法良好的展现出电气设备实际故障情况。

图1　红外线成像原理图

2.2.2紫外线成像

对于紫外线成像检测技术，其主要用于输变电电气设备表面由于局部发电而导致的电蚀损检测，一般用于电缆外部损伤与绝缘缺陷等情况的检测工作，此技术也存在较大的缺陷，由于紫外线检测光子会随着检测压力、温度与距离等参数的变化而改变，且其还缺乏正规的紫外线检测标准的查阅与参考。

2.2.3超声波

超声波检测技术主要通过超声波的折射、反射原理检测绝缘介质内部的缺陷，其具备穿透性能良好、检测成本低廉、效率高的优势，但同时也存在一定的缺陷：①必须采用耦合介质，以使得声能进入被检测的设备。②检测结果无法直观显示，对相关技术工作人员的要求也相对较高。就我国当前输变电电气设备带电检测与在线监测技术的发展情况，超声波检测技术的发展方向在于监测重心向着绝缘状态量，逐步向化学量、机械量等趋势发展，且其电气设备的在线监测主要趋向于综合发展：即为通过网络途径进行电气设备实时采集的状态量的集中，然后将其与电力系统实际运行情况进行有机的融合，以此来对电气设备进行全面综合的分析，为电气设备的实时状态提供参考依据。

3　提高输变电设备在线监测及带电检测技术在电网中应用的措施

3.1规范在线监测装置的技术要求

当前，随着在线监测技术的迅速发展，参与研发的厂家越来越多，在短期内要想形成国家标准，具有较大的难度，但可指定省公司层面的技术要求，对于入网的在线监测系统，必须满足通信规约、数据库等方面的统一要求，确保不同厂家的设备均具备可扩展性与互换性。此外，为了避免低质量产品入网使用，保证状态检修技术数据的准确性，还应当建立并配备统一的检测方法，并且还需对在线监测装置的测量进度、工作状态与数据传输的准确性进行相应的检测评价，以规范其选型与使用。

3.2提高在线监测装置的性能

①对于传感器与光纤等技术的发展情况，研发机构应当紧密跟踪，从而开发出具有较高测量进度、较强抗干扰能力，且满足实际需求的系统。②生产厂家应不断提升产品设计制造工艺水平，以提升系统的稳定可靠性。③对于在线监测数据与试验数据，运行单位应对其进行及时的对比分析，增强与研发机构、厂家之间的沟通交流，进一步提升专家系统的诊断能力。除此之外，对于面向智能电网的建设，必须提升在线监测系统的智能化水平，以此来为智能电网的电网自愈与智能化检修目标的实现提供数据信息。

3.3加强在线监测装置的管理

当在线监测系统正式投入运行之后，必须编写相应的运行规程，将其纳入生产设备日常管理范畴，不断规范其储存、使用、维护等管理制度。此外，设备厂家还需要充分掌握监测设备的运营实况，构建水平高、反应速度快的管理与维修机制，合理改进、完善监测装置的性能。

3.4注重在线监测系统应用的技术经济比较

通过在线监测，可及时掌握设备的切实运行情况，进一步提升供电可靠性。所以，在进行在线监测或是带电检测的仪器或系统的选用时，应当根据实际情况与需求，尽量先考虑影响面大的设备。在电气量与非电气量的监测方面，每一种不同的监测方法或仪器均存在各自的优势与缺陷，所以，在进行在线监测设备型号的选择时，应对其进行技术经济比较，根据设备的特征，综合考虑事故发生率、事故造成的损失、监测设备成本与维修成本、监测成功的几率，且还需要根据项目实际需求，确定在线监测装置的投入规模，从而提高监测系统利用率。

4　结语

综上所述，在线监测与带线检测是一项复杂的系统过程，还存在一些不完善、不成熟的地方，所以，对于电网中输变电设备在线监测及带电检测技术的应用，应当根据设备的具体运行情况，综合分析设备监测数据，提升监测系统数据分析判断的准确性，提升电网运行水平，促进检修模式的转变与状态检修的完善。

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[2]徐百达.输变电设备在线监测技术研究及应用[J].引文版：工程技术，2015（39）：119.

[3]陆启宇，陈 璐，徐 鹏.带电检测与在线监测在特高压练塘站运维中的应用[J].华东电力，2014（42）：2827～2830.

TM855

A

2095-2066（2016）31-0060-02

2016-10-17

丁 莎（1986-），女，工程师，本科，主要从事变电运维等工作。