摘要：为了正确诊断输变电设备的故障，研究和开发输变电设备状态在线监测系统，基于在线监测的输变电设备状态在线监测系统，并通过一年的运行数据进行统计综合分析，详细介绍了在线监测的传输和变化。电气设备故障诊断方法的运行过程和执行过程反映了输变电设备状态在线监测系统的强大实用性。
关键词：输变电设备；在线监测；状态诊断；运行分析
随着中国经济的快速发展，中国电网建设也处于高速发展阶段。在这一过程中，存在两个问题：一是电力企业从定期维护到国家维护的需求十分迫切。这是由于电网建设规模过大和经常维修造成的设备过多造成的。维修或漏电检修事件日益增多，不仅降低了电网运行的可靠性，而且造成了巨大的经济损失，亟待解决。二是外商对中国的商机，并利用商业手段在我国试点阶段销售线监控设备，我们一直在积累监测输变电设备状态的积累经验，不断侵入中国市场，但中国的情况却与这两种情况相反。没有能力从事技术研发的单位成为国外厂商的代理商，利用大量广告抢占市场，并有能力从事技术研发单位。但是，由于资金问题和市场能力不足，不能把发展成果付诸实际应用，不能产生大量的生产。
1 输变电设备状态在线监测与诊断技术
输变电设备状态监测技术是指能够获得输变电设备运行状态数据的所有方法和手段。有三种常用的在线监测、离线检测和测试方法，不与操作设备直接接触。在线监测技术是指可直接安装在输变电设备上实时检测和记录设备运行状态特性的测量系统和技术。
输变电设备在线监测与诊断技术的产生和发展伴随着设备维修理念的变化。然而，需要指出的是，设备状态的在线监测不等于状态监测，设备状态诊断不等同于设备状态的在线诊断。
设备状态诊断是一种思想，设备状态的在线诊断只是一种方法。设备状态在线诊断技术是在设备上直接安装测试装置，获得设备的故障类型和位置，然后结合一些历史数据进行诊断。所有这些方法都应以设备状态的诊断为指导。它是通过在线监测获得设备的某一特性，并将测量值与历史数据进行横向和纵向比较。纵向比较是指对历史数据的比较和分析，而横向比较指的是同一设备或同一设备或同一套，对不同的在线监测结果进行了比较分析。
因此，基于在线诊断的要求，在线监测系统必须具有能够反映各种特性的监测功能、丰富的专家系统和智能诊断能力。
2 输变电设备状态在线监测系统结构
2.1 在线监测系统整体思路
2.1.1在线监测系统数据处理
该系统面向准实时连续数据，为连续数据的采集、转换、传输、存储和集成处理建立统一的系统框架。
2.1.2输电设备状态在线监测
监测装置的安装位置是重要筹划的内容，对于输电设备较为重要、而且不容有故障的区域主要有以下几类:一是电压高的区域，如超高压、特高压骨干网线；二是负载大的区域，如重载线路；三是维修接近困难的区域，如地质不良区、微地形微气象地区等；四是容易遭到外力破坏导致故障的区域。在这些大区域中都应该安装和部署在线监测装置。
2.1.3变电设备状态在线监测
对于变压器监控装置的部署，应综合评价变电站设备的经济效益和社会效益。根据不同的电压等级、运行年限的长度和短长，科学合理地配置实际运行条件和周围环境。一般来说，变电站状态在线监测装置应安装在以下区域：500 kV和更多变电站需要在诸如变压器、断路器和电抗器、电容器和金属氧化物避雷器等重要设备上安装监控设备。
2.2 在线监测系统总体构架
主站系统和生产管理数据库是一个统一的整体，但彼此相对独立。主站系统的主要功能是实现数据处理、数据服务、传输与转换CAG的功能、传输与转换监控的应用、生产管理等，以及生产管理数据库。它是一个独立的数据存储功能，二者的统一是由Pi3000平台实现的。
此外，主站系统还需要实现一定的外部功能，主要监控结果需要传输给管理者和用户参考。为了实现这一功能，主站系统具有强大的接口功能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆主要接口有：
2.2.1企业服务总线接口
该接口的主要功能是提供大量的调度、雷电、气象等数据信息。同时，主站系统还通过企业服务总线将标准化监测数据传递给其他相关的水平系统。
2.2.2WMS/WFS接口
该接口为地理信息系统平台上的主站系统提供地理信息数据。同时，将相应的设备信息发送到地理信息系统（GIS）平台。
2.2.3统一的视频平台接口
该接口便于信息的互操作，可以快速准确地发送控制指令，或及时接收相关视频数据。
3 输变电设备状态在线监测系统的运行分析
通过对一年运行数据的分析，客观地评价了输变电设备在线监测系统的运行状态，并对系统中反映的实际情况进行了说明。
3.1 变电在线监测应用
通过变电在线监测系统，成功避免了两起设备重大事故:一是换流变磁屏蔽接触不良事故；二是电抗器C相等电位连线烧断事故。这两起事故的发生都十分突然，而且极具隐蔽性，危害后果十分巨大，通过变电在线监测系统及时有效地处理了这两起事故隐患，避免导致巨大的财产损失。
2013年6月12日，产品型号为JJDKWY⁃246670/457（A）的某换流变磁屏蔽故障，该部件曾经在一年之前重新投入运行，在这之后发现该线的乙炔开始增长，虽然速度很缓慢，但是一直持续进行，直到增长到1.6 ppm时，开始趋于稳定，见图3。而在事发当日，在线监测系统的监测值突然开始大幅度升高，之后又趋于缓慢增长。根据这一数据的变化基本可以判定是换流变的内部出现了放电现象。据此组织相关人员对该换流变磁屏蔽进行带电超声波的局放定位，然后进行排油，并组织内检，确定依据监测数据的判断是正确的，并成功排除了故障。
3.2 输电在线监测应用
在输变电设备在线监测系统运行期间，成功解决两次输电线路故障:一次是某线微气象监测500 kV某线跳闸，出现这一突发状况后，系统的在线监测信息显示故障线路点的气温为-4℃，当线路处的气温降低到冰点以下后，周围的空气湿度就会接近饱和状态，这是大气环境所致，然后导致冰水混合物开始在绝缘子表面形成，当达到一定程度，就会造成导电，致使线路跳闸。
另一次，某线微气象监测某1线、某2线30号铁塔倒塔，系统在线监测的数据显示倒塔的地方最大风速达到了36 m/s，10 min内的平均风速也已经达到了28 m/s，这远远超过了铁塔的设计抗风标准，由此可以判断倒塔是大风导致的。
4 总结
随着中国电网规模的不断扩大，输变电设备越来越多样化，设备的制造结构也越来越复杂。在此基础上，建立了基于在线监测技术的输变电设备在线监测系统。通过对一年运行数据的综合分析和典型案例的简化，详细介绍了输变电设备在线故障诊断方法的操作流程和执行过程，从而具有较强的实用性。可以看出输变电设备状态在线监测系统，实现了原来的目标。
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论文作者:塔日
论文发表刊物:《电力设备》2018年第18期
论文发表时间:2018/10/18
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