摘要：高压电气设备是电网系统的最重要的组成之一，其运行质量关系着整个电网系统运行的安全和稳定。如果高压电气设备绝缘出现问题的话，就会影响设备的正常运行，甚至会造成不可挽回的安全事故。据统计，电气设备绝缘故障在电力故障中占有很大的比例。因此，需要加强对高压电气设备绝缘的监测，预防绝缘故障的发生，以确保电网系统安全、稳定地运行。
关键词：变电站；高压电气设备；绝缘；在线监测技术
引言
近年来，高压电气设备技术日渐完善，设备应用也越来越广泛，电气设备绝缘在线监测是电力系统管理中十分重要的管理内容。在电力系统运行的过程中，绝缘问题较为常见。因此，可以采用绝缘在线监测技术，对突发事故及故障隐患数据进行监测和分析，有利于更加准确的预估突发时间的发生几率以及可能会造成的后果。
1变电站高压电气设备绝缘在线监测技术发展概况
绝缘设备监测技术是在上个世纪七十年代兴起的，最初的绝缘在线监测技术主要就是使用数据采集和传感器来完成监测的，但是，随着社会的不断进步，最初的在线监测技术的速度就跟不上人类的实际需求，而且监测效果也一般，这样就出现了越来越多的监测方式。变电站高压电气设备绝缘在线监测技术发展基本上可以划分为以下两个阶段。
1.1带电测试阶段
这一阶段就是最初的在线监测阶段，主要就是使用数据采集和传感器，当时由于技术原因，监测的目的就是为了不停电对电器设备的某些参数进行监测，并不能够全方位的监测。在最初的阶段，监测使用的数据采集和传感器基本上都是带电测试仪器，但是这些设备都相对比较简单，测试不能够很全面，灵敏度也相对的较差，一直到后来技术有所发展这种带电测试仪器才被淘汰。
1.2在线监测阶段
从上个世纪九十年代开始，人类的技术发展迅速，尤其是电子计算机的推广使用，这样就给监测提供了更加有效的技术保障，在变电站高压电气设备绝缘的监测上迎来了在线监测阶段，在这一阶段，主要采用的技术就是超声波探测、红外测温、截至损耗值等技术，这样就能够更加全面方便的监测变电站高压电气设备的绝缘问题。近年来，随着技术的不断进步和发展，在线监测已经实现了自动化。
2在线监测技术与原理
2.1绝缘监测原理
变电站高压电气设备绝缘在线监测指的就是通过监测电器设备在运行过程中的电压、电流、局部放电量、介质损耗值以及设备的电容值等等正常信号和异常信号来监测设备的绝缘情况。之所以能够从信号中监测出设备的绝缘情况的原因主要就是由于现代智能技术的处理，现代智能技术能够很好的将信号转化为反映电器设备绝缘的可视参数，进而对设备绝缘情况进行正确的判断。当前，现代智能技术的处理方式主要有绝缘油在线色谱处理、介质损耗角正切处理、局部放电量以及放电位置平铺处理等等。
2.2绝缘监测信号的处理
在对变电站高压电气设备进行在线监测过程中，信号监测至关重要，但是，在对设备绝缘性能进行监测时候，有些脉冲信号比较微弱，因此数据监测难度比较大。因此，可以采用超宽频电流传感器对信号进行收集，而需要注意的是，通过这种方式所收集的信号可能会有部分杂音，所以在未来的技术发展中，还应该对此进行改进。
3在线绝缘监测系统的应用分析
变电站的高压电气设备主要包括避雷针、高压开关柜、电流互感器、变压器、电压互感器、耦合电容器以及CVT等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆下面就以这些设备的绝缘在线监测为例，具体分析高压电气设备在线监测绝缘系统的应用问题。
3.1避雷针在线监测
避雷针的绝缘问题主要指的就是避雷针的阻性电流增大，造成损耗增大，一点遭遇雷击就会造成热击穿现象。传统的监测设备就是对避雷针的漏电情况进行监测，进而判断避雷针设备的绝缘情况，但是，这种监测运行起来比较费事费力，而且不能够很好的判断避雷针设备的绝缘情况，因为有些时候避雷针不漏电也有可能会发生绝缘故障。变电站高压电气设备绝缘在线监测技术采用的就是直接对避雷针中的阻性电流进行监测，从而实现对避雷针设备的绝缘问题的监控，相比于传统的监控方式来说，这种方式更加的省时省力，而且效果也比较明显。
3.2变压器绝缘在线监测
在变压器绝缘监测中，要了解变压器绝缘状态的表示方法。其中，一般用局部放电量、油中溶解气体、介质损耗值、放电位置、设备电容和漏电电流等电气特征量表示变压器的绝缘状态。高压电气设备绝缘在线监测系统能在线监测变压器的局部放电量、氢气浓度等，实时评估变压器的绝缘状态，并通过定位技术，获取局部放电的三维坐标。在油中气体浓度的在线监测中，监测气体包括CO2、CH4、C2H2、C2H2、CO和C2H6等，可根据气体浓度评估变压器的绝缘状态。如果评估结果显示变压器绝缘存在问题，就需要跟踪气体的产气率，以此判断绝缘故障的性质，并根据不同的气体浓度判断发生故障的元件和故障类型。一般在判断故障类型方面，在线监测需要与电气试验、气相色谱法相互配合，以提高诊断的准确性。
3.3容性电气设备绝缘在线监测
要想进行容性电气设备的监测就必须知道变电站高压电气设备中哪些是容性电气设备，变电站高压电气设备中的耦合电容器、CVT、电流互感器等等都属于容性电气设备。目前对于容性设备监测的技术主要就是监测容性电器的电容量、漏电电流、介质损耗等数据。监测容性电气设备所使用的介质损耗角正切值的计算方式能够很好的判断出设备的绝缘情况。传统的监测过程中，是将这些设备都分别的使用不同的方式进行绝缘监测，并没有变电站高压电气设备绝缘在线监测技术这样的全面和方便。
3.4高压开关柜绝缘在线监测
在变电站中，高压开关柜绝缘在线监测是高压电气设备绝缘监测的重要项目之一。高压开关柜绝缘故障主要表现为导电连接部分接触不良、绝缘老化、绝缘缺陷和绝缘劣化等，这些故障在潜伏期就会导致绝缘放电。而在线监测可评估高压开关柜的绝缘状态。目前，在线监测高压开关柜绝缘状态的主要方式为测量介质损耗角正切值和在线监测漏电电流。此外，还可以通过射频法监测高压开关柜导电连接部分接触不良的问题。
4结语
总而言之，在变电站高压电气设备运行过程中，通过绝缘在线监测能够掌握变电站中高压电气设备的实际运行情况，检查其是否发生故障问题，然后以此为依据，对高压电气设备进行检修和管理。需要注意的是，在此过程中应该注意尽量采用先进的监测技术，同时尽量缩短停电事故发生时间，技术人员在日常工作中，也应该积极总结工作经验，结合实际情况优化施工能力，充分应用先进的人工智能技术，采用专家诊断系统，这样才能够提升监测系统的灵敏度和准确度。
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论文作者:赵丽华1,何建营2
论文发表刊物:《电力设备》2019年第8期
论文发表时间:2019/9/19
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