（贵州电网公司贵阳供电局 贵阳 550002）
摘要：本文介绍了一套数字变电站设备在线监测与状态评估系统，该系统包括系统采集与管理、信息查询与监控、故障诊断与状态评估等多个模块，能够及时监测数字变电站设备的绝缘状况和发展趋势，保障电网安全稳定运行，有助于状态检修工作推进。
关键词：数字变电站；在线监测；状态评估
1 引言
随着智能化电网及智能化变电站的建设，基于IEC61850标准规约可全面获取设备运行状态数据的综合在线监测系统成为发展趋势。变电站综合在线监测系统可对变压器温度及负荷、变压器油中溶解气体等在线监测信息进行综合监测，并按照统一的结构方式、通讯标准、数据格式等层面的全面集成。目前，数字变电站设备在线监测技术还处于发展阶段，大都存在多传感器信息之间可能存在的冗余和矛盾、各种背景干扰噪声对系统的影响、系统平台存在局限性，数据无法共享、对设备的故障诊断及辅助决策还处于初始阶段等问题。因此，提高数字变电站设备状态评估和故障诊断水平是电力设备状态检修工作的重点内容。
2 数字变电站综合在线监测系统构架
数字变电站综合在线监测与故障诊断系统主要研究实现对变压器、断路器、GIS、避雷器等设备的综合在线监测。依据获得的电力设备综合状态信息，实现变电站设备的故障诊断。该系统需研究多传感器融合、抗干扰及计算机数据处理、故障诊断、通讯等多项技术，通过在线监测各种电力设备的状态参数，反映设备健康状况，实现变电站设备状态的在线监测，同时采用专家分析系统进行科学的诊断和分析，以及时发现设备运行中的异常征兆，发出报警，避免发生设备事故，并可为设备状态检修提供基础数据。
针对数字变电站内主变、GIS、断路器和避雷器设备进行状态进行监测。变压器、GIS及断路器、电流互感器、避雷器等设备监测类型详见构架见图1：
图1 在线监测系统监测类型构架图
在系统构架中系统软件体系采用客户机/中间件/服务器和MVC模式，处理功能分布在各个软件模块中，各模块通过标准的中间件接口相互联接，并由中间件统一管理。系统软件平台对检测设备的状态监视（评价）、健康评估（故障诊断）、趋势预测，设备风险评价、数据展示。统一的开放式IEC61850接入规约使变电站各类在线监测厂家数据均可接入监测主站。
3 在线监测系统采集与管理模块
数字变电站在线监测平台包括数据采集部分和后台数据处理部分。数据采集部分实现数据的实时采集和信号处理。数据采集部分由传感器、调理电路、信号处理电路和光传输模块组成。传感器连续采集被监测的信息，传感器采集的数据经信号处理电路对原始信息进行处理和分析，计算出被监测的信息的属性数据，监测的信息的数据经光纤传输设备送到数据管理设备的数据库，完成了基础数据采集工作。
数据处理部分由管理软件实现，管理软件是一个后台运行服务程序。通过本系统自带的一个工具“高压设备监测服务管理程序”(JLH Server Manager)对其进行管理。用于对相关设备的运行状态进行监控或对其运行数据进行分析。
4 在线监测平台软件功能
后台分析软件有以下几个模块组成：主监控模块、数据分析图表处理、查询和报警、系统诊断自检、在线帮助、台账管理系统设置、运行日志、远程通信及浏览、数据库维护等模块。设备管理功能，可支持设备台账诸如增加设备、删除设备、查询及修改设备状态等功能。
动态数据分析功能， 可显示了用户指定时间段内所监测数据的变化状况，根据用户设定的报警阈值发出报警信号。
5 状态评估案例应用
2012年11月22日，某站主变压器油色谱在线监测装置测得其B相总烃含量为165.4μL/L，超出了预试规程150μL/L的标准，随即发出了“总烃含量超标”的告警。实际上从2012年11月初， 通过在线监测数据发现该主变总烃开始出现异常，从2012年11月1日的58.57μL/L迅速增加，然后稳定在300μL/L左右。
变压器局放在线监测系统监测发现该主变500kV(高压)绕组局部放电监测情况出现异常，即B相高压侧套管存在局放信号，放电位置从中性点算起在绕组高度的0.7-1之间。经分析是高压绕组引线、分接开关、套管接头位置，放电量约3500皮库。同时，该主变500kV(高压) C相绕组也存在局放信号，放电位置从中性点算起在绕组高度的0.4-0.7之间，大约在高压绕组的中间位置。
鉴于该主变B相绕组直流电阻和油中总烃均已超标的情况，变压器本体很有可能存在重大的设备隐患。为了进一步确定缺陷所在，及时排除设备故障隐患，该主变立即进行中压绕组直流电阻复试，结果显示该主变中压侧直流电阻超标，初步分析原因为由于变压器无励磁分接开关接触不良所致。通过对该变压器进行吊罩检查，诊断变压器的实际故障类型是由分接开关接触不良导致的高温过热故障。可以得出利用监测系统故障诊断方法的计算得到的结果与实际故障类型一致。
在该主变标准化大修中发现的缺陷范围及放电类型均与状态监测评估结果吻合，其中发现严重影响在线监测数据有效性和高压、油化试验结果的缺陷有A相变压器分接开关额定档静触头存在发热放电现象，开关接触电阻测试均大于500微欧。
6 结语
通过建立数字变电站设备在线监测与故障诊断的技术实现；结合数字分析和智能化方法，研究对变电站设备故障进行在线诊断的理论和方法，对系统运行状态进行动态跟踪和分析，进行在线智能安全报警，给出系统故障情况下的维修决策。通过对项目的成功实施，实现了节约人力物力、提高设备安全运行和管理水平、对变电站设备实施全寿命周期管理等管理、经济和社会方面效益。
参考文献
[1]Q/GDW536-2010 变压器油中溶解气体在线监测装置技术规范[S]
[2]Q/QDW749-2012 变电站设备状态接入控制器技术规范[S]
作者简介：张莎莉（1986-），女，助理工程师，主要从事高压试验与在线监测方面的研究。
张 霖（1976-），男，高级工程师，主要从事高压试验与在线监测方面的研究。
论文作者:张莎莉,张霖
论文发表刊物:《电力设备》2016年第5期
论文发表时间:2016/6/16
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