摘要：伴随我国社会经济水平的提升，人们的生活质量也得到了很大程度的改善，使得对电力的需求逐步增大，再加上科学技术的高速发展，使人们对电力系统的依赖也日渐加大，在这样的发展背景下，就更提高了对输配电系统的安全要求，因而在配电设备中积极应用在线监测技术具有重要作用，对保障配电设备的安全具有重要意义。基于此，本文主要结合在线监测技术的相关内容，对配电设备绝缘在线监测技术的应用进行分析。
关键词：配电设备；绝缘；监测技术
伴随科学技术的高速发展与进步，作为输配电系统的重要组成配电设备也得到了一定的发展，尤其在测试设备性能方面有了极大的提升，相关的测试方法也得到了很大程度的改进，再加上对电网设备测试与维护经验的积累，都对提升配电系统的安全提供了有效保障。同时，关于配电设备绝缘在线监测技术的应用也在一定程度上延长了配电设备的应用寿命，为配电设备运行安全性和可靠性的提升提供了一定的保障，极大的降低了运行和维护设备的成本。
1.在线监测技术
从在线监测技术的概念上来说，主要是借助计算机、传感器、信号处理以及电子技术等相关技术，采集运行状态下电气设备处于绝缘状态的信号，并结合采集到的信息数据进行逻辑判断和分析，从而实现对电气设备运行状态的实时监测与分析的过程[1]。从在线监测技术的应用特点来说，较传统的监测技术更进一步提升了电力设备测试的灵敏性和准确度，同时还可以直接对处于运行状态中的电气设备进行监测，而不需要采用停电预试，并能够快速找出设备存在的绝缘缺陷，从而及时掌握设备未来绝缘变化的发展趋势。另外，在线检测技术还能够根据绝缘监测结果设置相应的监测周期，进一步确保监测系统的可信度。因而，在配电设备中应用在线检测技术，能够在很大程度上提升绝缘参数的可靠性与科学性，为配电设备的安全运行提供保障。
2.绝缘在线监测技术原理分析
配电设备的综合监控系统主要由信号采集、传感器、分析诊断等系统组成[2]。现阶段常用的传感器包含电磁传感器、声参数传感器等；信号采集系统主要是由传感器将得到的模拟量转换成数字量传输，并借助数字滤波技术进行滤波处理，对外界的干扰以及噪声进行抑制或消除，以达到提取真实信号的效果，有效还原信号；而分析诊断系统则是分析和诊断采集到的信号，从而得到监测设备的绝缘状况，并依据实际情况作出绝缘诊断与设备使用寿命评估。在线检测流程图见下图1：
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图 1在线检测流程图
2.1 溶解气体在线监测单元
从现阶段的实际应用来看，大部分运行中的大型电力变压器都是采用变压器油进行浸渍操作的，在进行浸渍操作后，设备的绝缘能力以及散热性能都得了极大的提升。而在绝缘材料中，绝缘纸（相关的纸板、纸筒等）与油一样都具有有机绝缘的特性，在热、电、氧、水等相关因素的影响作用下，非常容易产生裂解变质现象[3]。因而可以有效的监测在热、氧化以及局部电弧等多种因素影响下发生裂解的变压器油，并结合裂解出来的低分子气体展开分类定量监测，这一常用的色谱分析法，可以在一定程度上将油浸纸结构中出现的故障或老化过程有效的呈现出来，从而达到良好的监测效果。
目前，应用气相色谱法实现对变压器绝缘油中的气体进行监测的技术已经相对成熟，尽管国内外还有许多其他的技术与方法，但是从基本原理上来说还是与气相色谱法存在很大的相似。而因为计算机技术、信息技术以及传感器技术的进步和发展，也使得现阶段能够对更多的气体进行有效的检测，从而更准确的对裂解的氢气、一氧化碳、甲烷、乙烯、乙炔、乙烷以及微水等物质的含量进行分析，通过对相关气体含量的准确判断与分析，将系统的灵敏度提升到更高的水平，同时有效分析出变压器的运行情况，并判断设备的运行寿命以及绝缘老化程度，从而及时作出早期诊断，为设备运行的安全提供科学保障[4]。
2.2 电容型设备在线监测
从电容型设备的使用上来说，主要应用的设备有主变压器的电容型套管、耦合电容器以及电容型互感器等。在实际应用电容型设备的过程中参数的正确选择十分关键，通过对电容器设备电容量、三相不平衡电流、介质损耗因数tanδ（δ为介质损耗角）以及工作时的电容电流进行实时的监测，能够更加准确及时的获得相关设备的绝缘状态，加之对绝缘特性发展趋势的科学判断，更早的掌握潜伏故障，从而及时进行预警，以免引发严重的电力故障，引发安全事故。同时，在高压电容型设备中，其绝缘部分的介质损耗因数tanδ，是有效的将绝缘性能反应出来的重要指标，而且在设备的运行中，MOA 阻性泄漏电流也可以有效的将阀片的受潮以及劣化程度反映出来，所以在实际应用中，介质损耗因数tanδ与MOA 阻性泄漏电流都是以计算机为核心展开在线监测的主要参量[5]。
此外，在电容型设备介质损耗因数的测量过程中，对相关电压与电流信号的实际监测需要分别从电压互感器副边和容性设备末屏上获取，而MOA 阻性电流信号的获取则需要通过对MOA的接地引下线进行监测获得，通过高精度电压、电流传感器的应用，实现对MOA阻性电流以及多个电容型设备的监测。
3.绝缘在线监测技术的展望
3.1 绝缘维护技术
现阶段普遍认为应该将配电设备的定期预防检修逐步过渡到状态维修中。通过对运行条件下电气设备工作状态的有效监测，一方面可以比较准确的将设备绝缘运行的状态反映出来，另一方面也可以及时对设备的绝缘情况进行诊断，避免因停电而带来严重的经济损失。在现阶段对绝缘状态检修的标准还没有制定出来的情况下，通常采用以与同一设备连续监测的数据相比为主、以与同类设备的在线监测值比较为辅的形式作为在线监测所测得的特征量，并以此作为预防性试验中的数据参考。其中，一旦与同一设备连续监测的数据相比时特征量出现了持续增大或突变的情况，就可以诊断为潜在的绝缘故障，而结合与同类设备的在线监测值进行比较则可以进一步确认潜在故障的类型。
3.2 绝缘在线监测技术的发展展望
从目前的发展情况分析，配电设备绝缘在线监测技术在未来有极大的发展空间，具体可体现为以下几方面：首先，关于硬件设备的筛选，即通过相关的技术应用选择不易受到外界因素干扰，同时对其他设备没有影响或影响十分微小的器件；其次，关于软件的设计，即通过与当前先进的智能理论等科学技术相结合展开研发；其三，关于监测的范围，即将对单一设备的监测逐渐推广到对多个设备，乃至整个系统的在线监测；其四，互联网技术的运用，即通过与互联网技术的结合，实现在线远程监测，并进一步发挥出互联网的追踪和控制优势。
总结：综上，在现代化的发展中，为进一步满足人们对电力需求的增长，合理的应用在线检测技术对配电设备的绝缘状态进行监测是当前电力发展的必然趋势所在。科学的运用在线检测技术，可以在原基础上更进一步提升设备测试的准确性，并及时锁定设备中存在的绝缘缺陷，从而为配电设备的安全运行提供有效的技术保障，促进设备使用寿命的科学延长。
参考文献：
[1] 张超, 杜博超, 崔淑梅. 电动汽车高压系统绝缘状态在线监测方法[J]. 电工技术学报, 2019(12):2657-2663.
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[4] 陈敬德, 盛戈皞, 吴继健. 大数据技术在智能电网中的应用现状及展望[J]. 高压电器, 2018(1):35-43.
[5] 丁永生, 赵仰东, 张晨睿. 配电变压器油温油位一体化无源无线监测系统[J]. 测控技术, 038(006):33-37.
论文作者:芦丽
论文发表刊物:《电力设备》2019年第24期
论文发表时间:2020/5/6