摘要：在电网建设过程中，为了促进电力系统的正常运行，应保证电网具有稳定性的特点。现阶段在电网运行过程中，传统监测方法已经无法适应社会的发展需求。随着监测技术的快速发展，在线监测技术的价值逐渐被广泛关注，在电网运行的应用中发现，这一技术在信息收集和数据分析等方面均起到一定的积极作用。文章对电网运行中在线监测技术的应用进行详细分析。
关键词：在线监测；电网；研究
引言
在电网运行过程中，其整体结构逐渐变得复杂化，对于工业与用电部门而言，在供电质量上的需求也在不断提高。就目前电力系统的监测来讲，监测技术与监测方法还存在许多漏洞，不仅降低了供电质量，而且还影响到电网的正常运行。
一、在线监测的重要性
近年来高压电气设备技术日渐完善，设备应用也越来越广泛，电气设备绝缘在线监测是电力系统管理中十分重要的管理内容。在电力系统运行过程中，绝缘问题较为常见。对此，可以采用绝缘在线监测技术，对突发事故以及故障隐患数据进行监测和分析，有利于更加准确的预估突发时间的发生几率以及可能会造成的影响。
二、电网在线监测技术与原理
2.1绝缘监测原理
电网电气设备绝缘在线监测的应用要求为，对变电站电气设备在实际运行过程中所产生的电压、电流以及电容值等信号，对设备绝缘性能进行监测。在此过程中，为了对设备绝缘情况进行准确监测，必须采用先进的智能技术，准确获得相关信号，并实现对于数据的转换，从而反映出电力系统电气设备的绝缘参数，通过对设备绝缘参数进行分析，能够判断出设备的绝缘性能。
2.2绝缘监测信号的处理
在对变电站高压电气设备进行在线监测过程中，信号监测至关重要，但是，在对设备绝缘性能进行监测时候，有些脉冲信号比较微弱，因此数据监测难度比较大。对此，可以采用超宽频电流传感器对信号进行收集，而需要注意的是，通过这种方式所收集的信号可能会有部分杂音，对此，在未来的技术发展中，还应该对此进行改进。
三、应用方式
3.1变压器绝缘在线监测
在对变压器绝缘进行在线监测时，监测对象为绝缘油中分解气体的含量以及局部放电情况，在具体的监测过程中，可以采用聚合物播磨，从绝缘油中分离相关气体，并对气体含量进行监测，从而判断出设备是否存在过热故障问题或者放电故障问题。在变压器运行过程中，如果绝缘性能出现异常，则通过在线监测能够对气体进行跟踪，判断变压器内部是否发生故障问题。如果变压器有局部放电问题，则会造成变压器发生有机绝缘老化的问题，对此，可以采用超声探测技术进行监测。
3.2发电机绝缘在线监测
在发电机运行过程中，电气绝缘故障问题较为常见，因此，在发电机监测管理中，绝缘监测是十分重要的管理内容。在进行发电机绝缘在线监测中，可以采用局部放电监测，通过端部放电的方式，对发电机绝缘是否产生过热或者污染问题进行监测。
3.3电容型高压电气设备绝缘在线监测
变电站电容型高压电气设备的种类有很多种，包括电压互感器、电流互感器、电容器等。在对电容型高压电气设备进行绝缘在线监测时，主要是对等值电容、介质损耗情况以及电流泄漏情况进行监测，通过监测所得结果，准确反映出是否发生缺陷等问题。
3.4氧化避雷器绝缘在线监测
在氧化避雷器的实际应用中，容易出现受潮故障以及老化故障问题，因此，在进行绝缘监测时需要对避雷器阀片是否出现受潮问题进行监测，并以此为依据，反映出泄漏电流。如果避雷器发生故障问题，则会造成阻性电流增加，对此，在设备运行过程中，需要定期对避雷器电流进行监测，同时将实时监测结果与历史数据进行比较，根据监测所得结果确定避雷器缺陷问题。
3.5GIS的绝缘在线监测
对于GIS设备的绝缘在线监测，常用监测方法有化学法、机械法和电法。化学法是对产生气体进行分析，检测局部放电情况；机械法是通过压电加速传感器进行监测，对设备局部放电情况进行监测；电法是通过外电极、内电极或者磁耦合方法，对GIS护套电势进行测量，从而检测出局部放电情况。
3.6高压开关柜绝缘在线监测
在电网绝缘监测中，高压开关柜也是十分重要的监测对象，在高压开关柜的实际运行中，随着设备老化就会出现绝缘放电问题，就会造成高压开关柜发生故障问题。现如今，在对高压开关柜进行在线绝缘监测时，需要通过对介质损耗角进行测量，同时还要对在线漏电电流进行测量，以判断开关柜的绝缘情况。另外，对于高压开关柜导线接触不良的问题，可以采用射频监测技术及时发现故障问题。
四、电容型高压电气设备的绝缘在线监测实例
4.1工程概况
在电网中，电容型设备包括电压互感器、电流互感器等，在对电容型设备的绝缘缺陷进行诊断时，可以介质损耗及电容量参数为依据。如果电容型设备发生受潮或出现老化问题，则随着电压的升高，tanδ也会随之发生变化，对此，可以采用离线检测技术进行监测，不仅能及时发现设备绝缘性能方面的缺陷，还有利于及时发现设备缺陷问题。例如，750kV变电站在线监测系统中应用先进的测量技术以及信号技术，能够对变电站设备进行在线监测，同时，还可以对电容型设备绝缘性能实施监测管理。
4.2主变套管的tanδ及电容量监测
变电站绝缘高压电气设备绝缘在线监测系统中，LC—CX单元能够通过传感器，获得套管末屏接地线上的被测信号，同时对所得信号进行数字化处理，最终获得准确的工频基波相位信息，并将该信息传递至中央控制器，通过中央控制器，对套管中的tanδ以及电容量进行计算。在本次研究中发现，变压器套管tanδ监测所得数据约为0.3%，不容易受到环境因素的影响，同时三相影响程度基本保持一致。另外，套管电容监测所得数据的稳定性比较高，易受到环境温度因素的影响。通过对该变电站设备进行预防性试验，检测出主变套管的tanδ及电容量，如表1所示。
通过对表1进行分析可知，3只750kV套管的tanδ在0.3%左右，因此分析得出，60d数据波动值约0.1%，电容监测数据相对变化也约0.1%。3只330kV套管的tan值在0.3%左右，60d数据波动值约0.1%。3只330kV套管的电容值相对变化量为0.5%，60d数据波动值约0.1%。主变压器套管的在线监测结果准确性较高。
4.3CVT的tanδ及电容量监测
在对变电站CVT的绝缘状态进行在线监测时候，也需要通过应用LC—CX单元，但是与上述监测过程不同的是，此次监测过程由δ获得。通过本次运行发现，3台750kV及3台330kV电压互感器CVT的介质损耗情况以及电容量数据稳定性比较高，由于电容量较大，因此在设备运行过程中，不容易受到环境中的气温和湿度因素影响。另外，CVT是通过电容单元以及电磁单元连接所组成的，其中，电磁单元可能会对绝缘监测结果产生一定的影响，对此，在离线监测过程中，需要对CVT各电容及电磁单元分别进行测试，由此可见，在线状态与离线状态下的测试结果并不具有可比性。通过绝缘在线监测分析课件，所有被监测CVT的绝缘状态均正常。
五、结束语
在线监测技术经过多年的研究和实践， 基本涵盖了变电站的主要变电设备，成熟产品逐渐在电网系统中推广和应用，在发现和跟踪变电设备故障起到了积极作用，在线监测技术在电力设备中应用给电网中设备运行和故障诊断带来重大意义，随着在线监测技术的研发、生产投入，新技术不断渗透到在线监测应用中，为电网设备“把脉”的在线监测技术发展前景非常乐观，为我国电网飞速发展提供了有力技术支撑。
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论文作者:姚一新
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第06期
论文发表时间:2019/8/13
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