广东电网有限责任公司云浮罗定供电局527200
摘要：随着智能电网技术的不断发展，运用物联网技术的状态检修成为了变电检修的主流模式。而状态检修的核心技术，就是对高压电设备的运行状态进行在线监测，以便准确评估高压电设备的运行状态，制订合理的检修计划。因此，对在线监测技术的研究成为了一个国内外电力行业的热门研究方向。本文分析了在线监测技术在变电检修的应用，以期为研究人员提供理论参考和依据。
关键词：在线监测技术；变电检修；断路器
引言
从事故检修→定期检修→状态检修，是技术发展的必然。定期检修以预防性试验为基础，而状态检修则必须以在线监测为基础。在线监测、故障诊断、实施维修，构成了电气设备状态检修的内涵。必须加强常规测试工作，坚持长期积累设备状态参数，建立相应的台帐和设备状态评价记录[1]。使用在线监测手段，提高在不停电的情况下掌握设备状态的方法和能力，更加有效的掌握设备的状态。同时，充分利用在线监测技术，积极应用新的故障诊断技术，不断积累经验，以指导状态检修工作，提高电力设备的健康水平和电网电能质量，保证电网的安全稳定运行。
1.使用在线监测技术的意义
该技术的应用填补了我国在这方面的空白，同时也成为了一种新型的监测方式，其中最关键的技术就是有效的数据提取技术。该技术可以对电力系统中的所有设备进行24小时监测，设备如果发生了故障，其就会在第一时间做出预警信号。这样在线监测技术可以有效的利用监测到的绝缘参数，以及泄漏的电流情况，分析出实际的故障基本情况，其可靠度是非常好的。
2.变压器在线监测
2.1变压器油色谱在线监测
油中特征气体含量的变化是变压器发生故障的前兆。通过监测确定特征气体，油中溶解气体分析已被证明对于发现油浸变压器内部潜伏性故障相当有效和可靠。安装油中特征气体传感器连续监测，可检测到早期的潜伏性故障征兆，从而有助于用户尽可能采取正确的检修措施。
2.2局部放电监测与定位
由于局部放电能够导致绝缘恶化乃至击穿，故值得进行局部放电参数的在线监测。最常遇到的局部放电源反映了绝缘中由于某些缺陷状态而产生的固体绝缘的空洞、金属粒子和气泡。设法将很弱的局放信号从强烈的外界电磁干扰中检测出来，关键在于有效地抑制干扰[2]。目前的趋势是采用数字信号处理技术，用软件的方法消除干扰。在变压器局部放电监测中将电气法与超声法结合起来进行局部放电量的监测和局部放电部位的定位，称为电声联合测量法。
2.3铁芯多点接地在线监测
对于变压器铁芯，为消除铁芯产生悬浮电位造成对地放电，变压器铁芯要保持一点接地。为防止铁芯硅钢片间的短路形成环流造成故障，不允许多点接地。正常情况下铁芯接地电流只有毫安级，但当铁芯发生两点以上接地故障时，该接地点的电流可增大为数安到数十安以上，严重时总烃成分明显增大，油中产生气体量的增加甚至造成气体继电器的动作。为了能及时发现铁芯多点接地故障，以便采取相应的措施，应对变压器铁芯接地电流进行监测，一旦发现铁芯接地电流出现突变或较大时，应对变压铁芯进行检查，如果发生铁芯多点接地必须及时进行处理，如果一时未能处理时，可以采取串入电阻等临时措施以减小铁芯接地电流。
3.变压器油中气体在线监测
其中故障包括：（1）过热：油过热或者油和纸过热故障是变压器很多潜在故障的病征表现，如果变压器频繁发生油过热，就代表变压器的电路可能出现很大的隐患，这时必须对变压器进行系统的检修。（2）异常放电：变压器经常发生的异常放电故障有油纸绝缘中局部放电、油中火花放电、油中电弧、油和纸中电弧等诸多表现形式。不论哪一种表现形式，都可能会造成变压器烧毁甚至火灾等次生灾害[3]。变压器频繁的异常放电现象，也是变压器即将损坏的先兆。（3）进水或气泡：变压器油中如果混入了水或者空气，就会严重影响变压器油的绝缘性能，严重的可能导致变压器油的乳化或者电离。
4.断路器的在线监测技术
4.1操作运行特性的监测
随着计算机及电力技术的发展，现在可以记录开关的每一次合、分操作时的运行速度和时间，根据断路器的行程一时间特性可以提取各种机械动作参数，并分析其变化，可发现较多机械故障的隐患，并预测可能出现的故障。断路器机械部分由于疲劳老化、磨损、变形、生锈、装配不当等，影响正常机械性能的原因都可以从监测中反映出来。
4.2操作线圈电流的监测
分、合闸操作线圈是控制断路器动作的关键元件，应用霍尔元件电流传感器可方便地监测多种信息的分、合闸电流波形分析每次操作监测到的波形变化，可以诊断出断路器机械故障的趋势。
4.3断路器触头磨损的监测
通过测量12t的累积量来实现。电流取自电流互感器的二次侧，时间则由开关的辅助接点的动作时间决定。
4.4主操作杆上机械负载特性的监测
监测主操作杆上机械负载特性，可以提供开关刚分、刚合的时刻、触头接触压力，还可以反映连杆松动、断裂、卡死以及机械负载特性与机构输出特性之间的配合情况[4]。
5.电容器的在线监测技术
变电站的电容器设备主要分为：电容式套管、电流互感器等，电容器的绝缘状态决定了其是否能正常运行。对电容器设备进行在线监测，主要采用的是过零比较法来测量电容器的介质损耗角的正切值与电容量值来反映其绝缘状态。
由于介质损耗角的正切值较小，其监测结果极易受到各种因素的影响。过零比较法的原理是通过比较变电站的基准电压波形与电容器设备的泄露电流的波形之间过零点的相位值，来计算出介质损耗角，从而计算出其正切值。还有一种较为常见的监测方法是谐波分析法，主要使用傅氏变换来对电压波形和泄露电流进行比较分析。由于傅氏变换可以用到三角函数的正交性，因此得出的解可以不受各种因素的影响，避免波形畸变等因素，可以极大地提高监测的数据精度。在实际应用中，可以采用可靠的电压、电流传感器与适度分辨率的A/D转换器，并运用傅氏变换对现场的干扰进行清除，就可以得出在线监测的准确数据。
6.高压设备温度在线监测
导电连接固定接触和可动接触，常有多种原因造成接触不良，例如机械振动、触动烧蚀而造成接触处温度升高，引起接触处氧化，使接触电阻进一步增加，温度进一步上升，出现局部熔焊或产生火花甚至电弧放电，殃及周围绝缘材料，最终造成电气设备的损坏[5]。目前常用的是采用电工功能材料是高分子PTC（正的电阻温度系数）热敏材料，其电阻率随温度成非线性变化，能准确的反应设备的实际温度，同时可以设定报警温度，及时通知运行人员。
在高压电气设备的温度监测中，红外热像仪已被广泛的应用，对高压电气设备异常发热的诊断是十分有效的。对高压断路器而言，亦可通过检测导电回路电阻是否正常，从而来判断开关触头是否良好。
7.结束语
随着科学技术的发展，人们生活水平的提高，变电检修中在线监测技术的应用也要面临新的挑战，众所周知，电力设施对我国人民生活和生产是非常重要的，如果发生问题其后果将不堪设想，因此在引入在线监测技术的同时，还要加强安全方面的监督管理工作，在现有的在线监测技术基础上，发展出更好的技术和设备，从根本上保证变电检修工作的顺利进行。
参考文献：
[1]陈南桥.分析变电检修中在线监测技术的应用[J].通讯世界,2017(20):189-190.
[2]原显达,王俊卫.变电检修中在线监测技术的使用[J].黑龙江科学,2017,8(18):32-33.
[3]谢斌阳.变电检修中在线监测技术及其应用研究[J].电子世界,2017(12):160.
[4]冯景良.在线监测技术在输电线路运行检修中的应用[J].科技创新与应用,2017(16):204.
[5]陈坚.变电检修工作中在线监测技术的应用研究[J].山东工业技术,2016(15):152.