摘要：电气设备的绝缘在线监测与状态维修是目前我国电气系统的重要技术之一，对电气设备的及时、有效检修有重要保障。在线监测技术主要通过传感器在线监测、监测数据实时传输、数据处理与分析、在线监测等技术实现。状态维修则以在线监测结果为依据，通过专家分析系统判断电气设备运行状态，进而发出正确的维修指令，确保电气系统安全运行。
关键词：电气设备；绝缘在线监测；状态维修
电气设备绝缘在线监测技术是目前电力行业的关注重点之一，随着信息技术的不断发展，状态维修技术也随之出现。我国电力系统已将在线监测与状态维修有效运用到电气设备日常运营中，在实际应用中发现并处理了各种电力故障，随着监测数据的不断积累与分析系统的不断改进，因电气设备绝缘缺陷导致的突发性电力事故正不断减少，过度检修、未及时检修等问题得到有效改善，成为目前电气设备运行所需的重要技术。
一、电气设备的绝缘在线监测技术
1、电气设备的绝缘在线监测技术原理
绝缘在线监测是指在电气设备正常运行过程中，利用传感器监测绝缘参数，进而实时反映绝缘实际情况，对绝缘运行进行精准判断的过程。集中式在线监测与分散式在线监测装置是目前应用较为广泛的两种绝缘在线监测装置。集中式监测是通过电缆将被测信号传输至计算机终端进行实时监控，同时完成监测数据的处理与分析，及时发现运行异常问题。分散式监测则是利用测试仪器，从绝缘装置中固定安装人传感器中获得监测信号，进而捕获绝缘运行实时数据。分布式在线监测装置是目前应用最为广泛的一种在线监测装置。在线监测技术原理就在于利用各种传感器获取监测信号，提取监测信号后经数据处理装置将其转化为监测装置能够分析、处理的数据信号，并传输至监测装置中进行实时监控。因此，传感器在线监测、数据处理、数据分析、通信传输、在线实时监测是影响电气设备的绝缘在线监测的五个重要环节。
2、传感器在线监测
传感器是绝缘在线监测系统中的一个十分重要的元器件，安装于合适位置后对电气设备运行状态实施信息监测，实时向控制中心传递监测信息。传感器质量直接影响监测信号准确性、可靠性。在选择与应用传感器时，要对传感器实施定期检查，包括各参数指标有无异常、灵敏度是否正常、信息传输有无时滞性，分析设备运行状态，据此确定监测信息准确性。相关人员要定期检查传感器，确保传感器性能、运行正常。
3、信息通信技术
监测信息要通过通信传输技术传输至控制中心，通信信息传输是电气设备绝缘层和控制中心的连接通道。通信技术包括了信息采集与信息传输两个过程，采集技术是通过采集装置实现，通过网络技术连接采集波形装置串口与端口即可实现。信息传输的实时性可以通过信道选择实现，为监测信息的传输设置预留信号窗口，确保监测信息能够以最高效率进行传输。
4、数据处理
数据处理是对传感器所监测到的数据进行处理，使其成为可以由监测装置读取、分析、利用的数据。滤波技术是目前常用的一种数据处理技术，可以将信息转换为统一的数据模式，并过滤数据中的无参考价值的部分信息，保留有助于状态检修的信息。一般采用傅立叶变换与小波变换技术，有效识别并获得数据中价值更高的特征量，从而节省时间。可以在绝缘在线监测系统中安装一个数字波形采集器，将监测信号转换为数字波形并处理，从时域函数转换为视频函数后，获取绝缘运行频率、谐波、幅值等特征量，进而判断并分析被测信号。为提高测量精度，采集器要设置一定的采样频率与A/D转换精度，为采集器配置自动增益功能，提高不同信号种类的采集速率、测量精度。
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5、数据分析
数据分析技术是对筛选出的有效特征量信息进行分析，信息处理后获得的结果，与设备正常运行状态下的相关参数信息进行比较，能够判断其运行是否正常。若出现异常，会继续分析故障类型、原因、发生部位等信息，分析结果会以可视化的形式呈现给维修人员。数据分析技术是以信息分析处理系统为基础的，主要是在控制中心的计算机控制程序中进行自动分析的，控制程序能够在极短时间内通过模糊处理法同时运算大量信息，并根据设备绝缘使用安全信息进行分析。数据分析结果是电气设备绝缘状态在线维修的直接依据，因此，要确保监测结果具有很高的精度，保障分析结果的精度。在线监测技术依赖于网络环境，为避免各种干扰情况对最终数据传输造成影响，可通过局域网络信道构建信息传输模式，在电气设备绝缘层中建立一个与现场实际情况更符合的监测环境。
二、电气设备的绝缘状态检修技术
1、状态维修技术原理
状态维修是根据电气设备绝缘在线监测结果对绝缘状态进行在线维修，从而全面提高电力系统安全性。电气设备状态检测与绝缘在线维修主要以人工现场测量为主，维修效率与维修准确性都较难保障。采用绝缘在线监测技术后，能够将绝缘数据实时传输，获取电气设备运行的实时状态，以此基础进行状态维修，结合控制指令和检修指令，对获取的不符合正常值的指令进行实时分析，判断其是否需要进行检修。若存在绝缘安全隐患时，检修模块会自动发出指令，要求监测装置全面诊断电气设备状态，根据诊断结果反映绝缘问题具体发生地点、故障严重程度等。状态维修是对电气系统运营的一种安全性保护技术，在线监测、分析诊断、状态维修是其具体实施程序。
2、专家分析系统
在线监测技术为控制中心提供了电气设备相关运行信息后，就需要通过监测信息对电气设备运行状态进行分析诊断。利用专家分析系统能够更准确地定位故障发生地点，并制定针对性维修计划。这一系统是模拟专家以设备正常运行时的特征量数值为依据判断故障情况。构建系统时，设备正常运行特征量信息是系统数据库构建的基础，要同时在系统中储存这些信息，并设计推理逻辑程序，在收到信息后，启动推理逻辑程序，参考正常信息来判断故障。数据库要注意实时更新，确保信息的实效性、准确性，使抢断更为精确。
3、电气设备运行状态信息内容
专家分析系统是以电气设备运行状态信息内容为基础的，这些内容涉及设备运行情况、检修频率、检修次数、在线监测信息等。设备的运行会使这些状态信息内容出现差异，状态维修时，需要关注设备自身运行状态信息、内部结构信息、相关辅助设备运行状态信息等，如开关开断容量信息及设备运行年限等。设备运行负荷、运行环境变化、电压高低等，都会影响电力系统安全性，状态维修时，也需要以这些信息为参照，才能使检修结果更符合设备运行的实际情况。
4、在线监测与状态维修
在线监测和状态维修是电气设备维修保养的两种形式，在线监测是状态维修的前提条件与重要环节，状态维修是对电气设备绝缘运行状态的一故障检修形式。在线监测系统通过比较绝缘信息变化与初始设定值后，判断电气设备检修的必要性。绝缘状态检修参量变化能够作为绝缘体使用寿命有一个重要判断依据。绝缘运行年限的增加，会降低电气设备工作状态的可靠性，当可靠性降低到一定的数值后，需要更换绝缘体。通过专家分析系统中实时更新的绝缘状态在线监测情况能够判断绝缘年龄，系统中实时更新的数据存储库，会实时更新并存储绝缘运行状态数据与维修记录，分析软件以此为依据分析电气设备运行状态，为智能化检修提供有效决策。
结语
电气设备的绝缘在线监测与状态维修技术是保障电气系统安全运行的重要技术，随着在线监测技术的不断发展，传统人工检修技术正不断向自动化、智能化方向发展，极大地提高了电气设备监测的及时性、准确性，保障了检修质量。
参考文献：
[1]赵英花.电气设备的绝缘在线监测与状态维修[J].山东工业技术,2019(01):209+180.
[2]张伟.关于电气设备的绝缘在线监测与状态检修分析[J].电子制作,2018(10):93-94+88.
论文作者:郑大忞
论文发表刊物:《科技新时代》2018年12期
论文发表时间:2019/2/18
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