摘要：本文分析了目前变电设备状态评价过程中存在的缺陷，阐述了变电设备状态评价中带电检测及在线监测技术的应用，提出了实现状态检修闭环管理的策略，旨在有效保证变电设备的高效运作和电力系统的稳定运行。
关键词：带电检测；在线监测；变电设备状态评价管理
一、变电设备状态评价管理概述
随着电力工业的快速发展，对社会整体供电的稳定性及可靠性要求逐渐提高，电网运检工作面临巨大的挑战。电网系统变电站、输电线路数量的增加，大量智能变电站的投运，在线监测技术的不断普及，使得电网检修模式由原先的设备检修转变为面向系统的检修，在电力系统有机整体中，设备检修工作不再是一项独立的工作，在检修过程中，检修人员需要综合考虑环境、电网安全、效益及停电风险等各个方面的因素，在综合考量的基础上制定最优的检修方案，以电网的稳定、可靠为目标，降低设备运行成本，有效延长设备的使用寿命。变电设备的状态评价以设备状态信息的准确获取为前提，关注设备的状态数据，现阶段，设备状态信息的获取方式主要包括设备巡检、在线监测、例行试验及带电检测。现代传感技术及在线诊断技术的不断发展，变电设备检测中带电检测及在线监测技术越来越重要。目前变电设备状态信息的获取存在以下问题：
（一）变电设备状态监测存在盲区
随着科学技术的不断进步，输电线路在线监测新技术不断的发展与完善，不同于传统输电线路状态下周期巡视的信息获取方式，在线监测技术主要以杆塔倾斜程度、导线弧垂、线路微气象、温度及覆冰等信息为依据，进行变电设备状态的有效评价，通过获取的相关参数来判断变电设备线路的运行状态，但这些参数对于线路的检修指导意义较小，在特殊气象环境中的高压等级线路上，安装相应的在线监测装置，在电力系统中，35kV以下的配电线路缺少一定的监测手段，然而这种线路数量较多，且容易发生故障，进而影响整个供电系统的可靠性。在变电设备的状态评价过程中，在电流致热型设备故障下的绝缘损坏及接头过热现象，可通过红外成像的方式有效解决，在带电测试及设备巡检过程中，红外成像被广泛的使用。针对电缆头等设备内部放电缺陷、主变压器故障及GIS故障主要通过特高频放电检测与超声波定位系统来解决，虽然各种带电测试、在线监测装备及规范体系都已形成，但变电设备状态信息的获取依旧存在盲区，电容量、穿墙套管、主变压器套管等信息的获取过程中需要进行停电试验。
（二）变电设备状态信息的利用率不高
在设备状态评价过程中。依据各类数据信息进行设备状态的综合评价是最为重要的一个环节，由于数据格式多种多样，部分带电测试项目信息及例行试验信息为单一或多个数值，局部放电监测信息含有三维图像展示时域信息，而巡检信息为简单的是否判断，在状态评价过程中，主要将二维或三维信息转化为单一的数据量，再依据评价细则确定是否有扣分项。这种评价方式下，变电设备状态信息的利用率不高。
二、带电检测和在线监测的变电设备状态评价管理
设备状态评价数据的主要来源是带电检测下的变电设备典型参数，因此，必须通过扩大重点设备带电检测指标的范围，获取更多的典型参数，全面评估设备整体状态，确保设备稳定运行。
（一）变电设备状态评价带电检测及在线监测体系的建立与完善
1.智能化油气试验移动平台的建设
变电站所有高压设备以安全运行为基础，在主变压器内部局部检测过程中，高频局放测试方法被广泛的使用，超声波信号的使用可实现有效的放电定位，由于变压器内部结构的复杂，这种局部检测存在一定的局限性。针对变压器运行过程中的铁心多点接地现象，可通过铁心电流的带电测试及在线监测方式进行完善，在主变压器绝缘油中溶解气体的在线监测工作中，部分现场监测装置具有极高的测试精度，可有效发现主变压器内部过热缺陷及电弧的放电现象。变压器是变电站的枢纽设备，其运行状态评价是综合各类监测数据的结果，为确保变压器稳定运行，智能化油气试验移动平台形成并长效运行，完成包括油酸值、油介电强度、油微水及变压器绝缘油中溶解气体分析等五种典型试验，涵盖了所有变压器运行中油检测的常规项目。较传统油带电检测而言，智能化油气试验移动平台有效提高了带电测试数据的深度及宽度，保障了主变压器的安全运行。通过多维度指标数据的综合分析，更加准确地显示设备的运行状态，是主变压器检修策略制定的主要依据，其在缺陷跟踪及应急事件处理过程中精确度的提高，为设备检修的正常开展奠定了基础。智能化油气试验移动平台的结构如图1所示。
2.高压电容性设备的测试
变电站高压设备中，约一半的设备为CVT、套管等容性设备，而变压器故障的主要原因就是套管的绝缘老化，现阶段，在套管设备本体绝缘情况的判定过程中，仍无有效的带电测试手段，主要依据停电例行试验来实现设备状态的评价。在停电试验过程中，试验电压为10kV，远远小于设备运行电压，因此试验结果无法准确反映设备的运行状态。由于110kV以上套管类设备的基准试验周期一般为3年，停电试验无法及时追踪设备缺陷的发展情况。为有效解决容性设备在线监测、带电测试过程中的各种问题，各种检测设备及装置成品不断的被设计开发，但容性设备的带电检测并未得到大规模的推广，由于装置的可靠不足，在容性设备带电测试过程中，应确保套管末屏接地点处于安全位置，但改变末屏接地点位置存在一定的风险，为保证末屏电流的准确获取，依据不同容性设备末屏的特点设计稳定的连接结构，实现无缝连接，既保证了被检对象的性能，又实现了末屏接地电流的零损耗测量。整个装置由限位单元、末屏导电芯连接接头、绝缘衬套调整单元及引出线固定等组成，由于各单元采取密封的方式装在铜制外套或铝制波纹管内，形成法拉第电笼，有效防止了外部干扰源的干扰，在装置的末端，专用压紧机构的使用，有效避免了取样过程中对铜导线的磨损，避免了进水、漏水等问题，保证了末端零损耗。
（二）状态检修的闭环管理
为确保变电设备状态评价的准确性，应制定带电检测及在线监测年度计划，然后依据实际情况进行计划的修订、审批，进行相应的数据录入。在初评的基础上，提出处理建议及检修策略，完成所有设备状态的评价后，在编制年度停电检修计划，实现状态检修的闭环管理，具体的状态评价管理流程如图3所示。
三、总结
现阶段，电网运检工作面临着变电设备的日益增加及设备运行条件的复杂化难题，用户对于供电可靠性要求的提高，为保证变电设备稳定运行，应注重带电检测及在线监测技术的应用，通过构建闭环式变电设备的评价管理体系，有效解决高负荷用电需求与电网检修工作高难度间的矛盾。
参考文献：
[1] 付兆远，孙英涛，王宁等.基于带电检测和在线监测的变电设备状态评价管理[J].山东电力技术，2015，42（7）：6-9，25.
[2] 张霖，杨超，鄢小虎等.变电设备在线和带电数据的状态评估[J].科技创新与应用，2014，（36）：138-138.
论文作者:曲直,周志
论文发表刊物:《电力设备》2017年第10期
论文发表时间:2017/8/8
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