摘要：随着社会的不断进步，人类的电网容量的需求越来越大，这样就对变电站高压电气设备绝缘在线监测技术提供了更高的要求。本文先是从变电站高压电气设备绝缘在线监测技术的发展过程出发，接着再分析其原理，最后提出了变电站高压电气设备绝缘在线监测技术的应用，希望可以为变电站高压电气设备绝缘在线监测技术的发展提供一定的借鉴意义，对未来变电站高压电气设备绝缘监控技术发展起到一定的帮助作用。
关键词：变电站高压电气设备；绝缘；在线监测
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，监测的目的就是单纯的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 变电站高压电气设备绝缘在线监测技术原理分析
所谓电力设备在线监测就是利用传感器技术、计算机技术、电子技术、信号处理以及网络技术等，对正在运行的电气设备绝缘状况进行信号采集，并对其传输数据进行逻辑判断分析，实时地对电力设备运行状态进行监测和诊断。与传统的定期停电预防性试验相比，在线监测可大大提高电气设备测试的真实性和可操作性，在设备的运行状态下进行直接测试，不必安排停电预试，可提高设备运行效率，及时发现设备的绝缘缺陷，掌握设备绝缘变化趋势。同时，在线监测还可以根据设备绝缘在线监测结果选择不同的试验周期，提高试验的有效性。因此，开展在线监测技术应用，对提高设备绝缘参数采集的真实性与可靠性具有重要的现实意义。
例如：在2012年7月6日23时许，我公司110kV变电所一台110kV/6.3kV，5000kVA主变压器，在遭受雷电波侵袭时，由于内部绕组存在绝缘隐患，造成一相高压绕组绝缘击穿，引起该变压器重瓦斯、差动保护动作，该变压器被迫退出运行。并且使变电所运行方式发生了变化：由原来两台主变并列运行变为单台台主变供电，供电能力降低了50%，给生产带来了极大影响。虽然两台主变都按照《江苏省电力设备交接和预防性试验规程》要求定期做了预防性试验，却未能及时暴露出其绕组绝缘上存在的缺陷。如果采用在线监测，能对运行中电力设备的绝缘进行跟踪监测，就能及时发现这一台主变的安全隐患，从而可以避免这次故障停电。
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，从而对设备绝缘情况进行正确的判断。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目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、局部放电量和放电位置平铺处理等等。
2.2 绝缘监测信号的处理
变电站高压电气设备绝缘在线监测技术主要就是对信号进行监测，但是变电站高压电气设备绝缘许多的信号都比较微弱的脉冲信号，这样对于来说就具备一定的监测难度，目前采用的技术基本上就是利用超宽频电流传感器来进行信号的采集处理，虽然这种技术可以进行微弱脉冲信号的收集，但是收集的信号中会存在一定的杂音，这是我们所未来必须要解决的问题。
3 变电站高压电气设备绝缘在线监测技术具体应用
变电站高压电气设备主要包括避雷针、变压器、容性电气和高压开关柜等。笔者就针对这四种设备中来进行分析在线监测技术在变电站高压电气设备中的具体应用。
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，从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，而且效果比较明显。
3.2 变压器在线监测
变压器的绝缘监测在最初就是通过对变压器的局部放电量、放电位置、油中溶解气体、介质损耗值、设备电容和漏电电流等相关情况来表示变压器的绝缘状况。随着技术的不断发展，变电站高压电气设备绝缘在线监测技术就采用了针对局部放电量和内部氢气浓度的监测来进行变压器绝缘情况的评估。相对于传统的变电器监测技术，变电站高压电气设备绝缘在线监测技术能够利用更加少的数据来实现对变压器的监测。
3.3 容性电气设备在线监测
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 高压开关柜在线监测
高压开关柜是变电站高压电气设备的重要组成部分，能够对电力系统中的发电、输电、配电、电能转化和消耗中起到通、短电路的作用，所以对其的绝缘监控是十分有必要的。高压开关柜的绝缘故障主要就是指其中的部分接触不良、绝缘老化等情况。变电站高压电气设备绝缘在线监测技术对其监控的方式主要采用对介质损耗角正切值的监控来实现，与传统的直接监测方式相比更加的科学安全。
4 结语
变电站高压电气设备绝缘在线监测技术的研究有利于电网系统的安全性和可行性，这也是笔者研究的目的，笔者希望通过本文的书写，可以为变电站高压电气设备绝缘在线监测技术的发展有所帮助。
参考文献：
[1]张建华，王贻平，郭守贤.高压电气设备绝缘在线监测系统现场校验技术研究[J].华东电力，2012，09：1499-1503.
[2]刘明光，白生龙，杨焕廷，李碧，邹灿伦.高压电气设备绝缘在线监测研究[J].电气化铁道，2013，04：11-14.
论文作者:秦文丽
论文发表刊物:《电力设备》2018年第33期
论文发表时间:2019/5/16
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