摘要：在电力系统实际应用中，变电设备在线监测技术具有非常重要的实际意义，为能够实现电力系统变电设备安全可靠的运行提供了必要的有利条件。随着我国智能电网的发展越来越快，在有效运行的在线监测技术同时也为智能电网未来发展标准打下了牢固的基础，制定智能电网标准将在极大程度上促进了新兴新型踏入市场化，并逐步在全球行业公认的标准下实现产业化，为日后我国智能电网的建设发展，指明了发展方向，辟出了一条新的发展道路。
关键词：变电设备；在线监测；技术应用
一、在线监测技术概述及其特点
（一）在线检测技术概述
电力在线监测技术指的是通过在电力系统设备上安装智能网络数据采集系统，可以实现实时记录电表设备的实际运行状态，并根据其运行状态对其测量、诊断的一种检测系统技术。
（二）在线监测技术的特点
在线监测技术特点主要体现在：在电力系统中在线监测技术灵活可控。在实际应用中，可以准确地测量精准的数据，保证采集数据的可靠性，在日常维护中，维护技术简单方便，应用变电设备在线监测技术可以提高了电力系统的工作效率。同时，随着在电力系统领域中变电设备在线监测技术的实际应用价值愈加明显，近年来对于线监测产品的需求呈上升趋势，也是电力企业进一步完善电力系统状态检修的必要性工作，同时，智能电网战略的发展，对未来电网运行的可靠性提出了更高的要求，而在线监测产品是其必不可少的重要组成部分。因此为了全面实现电力设备电气化、智能化和电网状态检修的实施，需要加强智能电网技术与设备建设的同时，实现电网在线监测和预警系统的实施，实现在线监测系统更加成熟、完善，进一步促进智能电网的实际应用。
二、变压器的在线检测技术
（一）基于铁芯多点接地的在线检测技术
在实际运行过程中，一旦变压器特性发生一点接地现象时，便只能产生较小的电流数值，不过，当变压器铁芯发生多点接地现象时，便会出现换流现象，其中非正常接地特点决定着换流的大小。一旦预警值低于铁芯接地产生的换流值，继电器便会进行警报。对于铁芯多点接地，它所对应的在线检测技术，主要是通过3大模块组成的，即接地电流模块、无线收发模块、通信接口模块。
（二）基于变压器油色谱的在线检测技术
一般来说，大型变压器绝缘结构和电压等级、变压器容量之间存在着非常密切的联系，油纸绝缘结构是大型变压器绝缘结构的主要类型。目前，国内采用的电压器容量多种多样，绝缘油体积也是多种多样的。绝缘油中大致含有4种气体，即CO、CO2、O2、NH4。当变压器在运行过程中发生故障时，绝缘油便会产生一些气体，如醛类气体、氢气等。目前，通过对变压器绝缘油中释放出来的气体进行判断和研究，可以诊断变压器产生的故障。针对变压器中存在的各种安全隐患，通过采用基于变压器油色谱的在线检测技术，可以制定出有效的预防措施。目前，在变压器故障检测中，基于变压器油色谱的在线检测技术已被进行广泛运用，相关技术、理论知识也比较成熟。
（三）基于变压器热点温度的在线检测技术
在实际运行过程中，当变压器内部温度存在不均匀现象时，变压器局部温度就会产生过高现象。尽管变压器绝缘油温度仍在规定范围中，不过在温度锅盖作用下，变压器发热源便极易会发生破损现象。基于变压器热点温度的在线检测技术，大致包括两种类型，即红外成像技术、紫外成像技术。其中，红外成像技术并不会对变压器的运行造成影响。
（四）振动信号分析法
振动信号分析法主要是针对分析振动传感器测量绕组和铁芯在正常运行过程中产生的振动信号，并根据测量所得的测量变化值来反映绕组和铁芯的具体情况。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆振动信号系统和电压器的无电气连接可用于对传感器铁芯结构构造是否完整及绕组是否变形进行统一系统监测。在振动信号分析中，“振动”表示为一种动态参数，也可以表示为振动特性，振动信号分析是将收集的原始信号进行数字分析和处理，使其成为一种振动故障诊断图。振动信号分析法主要包括有时域分析、振幅域分析、频域分析和模态分析等方法。
三、电缆局部放电监测技术
（一）局部放电监测技术的概念及其特征
局部放电主要是在高强度电场作用下，高压电气设备产生的局部范围内的放电方式。这种放电只和电导体之间绝缘局部短接，因此不能形成一定的导电通道，其通常发生在绝缘内部，可以及时反映出内部绝缘的具体情况。因为局部放电会在一定程度上影响绝缘介质，在强度较高的局部放电条件下，绝缘介质的强度常常会导致电力设备的绝缘强度逐渐下降，导致高压电力绝缘介质出现严重损坏，所以在长时间工作下，高压电力设备绝缘结构不可以在高强度的局部放电环境中运行，同时加强运行监测和检修任务，从而降低绝缘潜在故障发生的几率。
（二）在线监测局部放电的方法
（1）常规脉冲电流法
脉冲电流法也就是借助于测量电流传感器和阻抗，来对电力设备及其部件内部信号诱发的局部放电脉冲电流进行检测，从而达到可视放电量的成效。局部放电会随着电荷移动而移动，移动电荷可以在外围脉冲电流作用下，通过对脉冲电流实施测量就能够完成局部放电的检测结果。脉冲电流法是一种广泛使用且最为成熟的监测方法，其使用电流传感器为耦合电容或电流传感器，当对脉冲电流频率区进行测量选择时，低频段通常是最好选择，保证测量值在数kHz至百kHz范围内，最大能够达到MHz范围值。常规脉冲电流法在变压器型式试验和预防交接试验以及变压器局部放电试验等的应用最为普遍，它的主要特点就是高灵敏度测量，也可获得局部放电量（如可视放电量、放电次数、放电相位）等。
（2）超声波探伤法
超声波是借助电力设备局部放电的测试值，来测量局部放电的大小和位置。在实际应用的监测过程中，超声波传感器主要利用体外检测的方式在电气设备外壳上进行监测。超声波法主要适用于局部放电在线监控监测频带保持在20~230kHz之间。超声波检测法的主要优点是：在变压器局部放电监测中，可以很容易地实现在线监测和便捷的空间定位，在实际的监测中，超声波法可以对模式进行系统识别和定量分析，并能准确地实现测量放电信息值。
（3）射频测试法
射频测试是通过使用罗氏线圈传感器对变压器、发电机中的检测设备提取相应信号，在高频条件下，罗氏线圈传感器消耗小，适用于高频率的工作环境，在实际的测量过程中，大大提高测量频率、效率。同时，罗氏线圈传感器具有体积小、安装方便、兼容性强等优点，在发电机在线监测领域得到广泛应用。但由于它只能检测单个信号，在对于三相变压器局部放电的测量中并不适用。
四、结论
关于变电设备在线检测技术和状态检测，我国对其的研究实践并不上，相关理论知识和技术尚未形成和成熟。当前我国的变电设备在线监测技术与状态检修，能够使变电设备检修需求得以满足，有助于变电站自动化方向的发展，有助于变电设备运行成本的减小，使变电站的运行变得更为稳定。
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论文作者:钟宇军
论文发表刊物:《电力设备》2018年第12期
论文发表时间:2018/8/9
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