基于电力一次设备的在线监测与状态检修技术分析

基于电力一次设备的在线监测与状态检修技术分析

陆军

云南电网有限责任公司临沧供电局 云南省临沧市 677000

摘要：互联网发展的基础上，电力控制业务的覆盖范围也愈加广泛。电力系统内设备主要分为电力一次设备和电力二次设备，在电力一次设备中，主要包含了变压器、隔离开关、互感器、母线、电力电缆、断路器等。这些重要的设备关系到整个电力系统稳定安全运行，如果在运行过程中出现故障，其后果不堪设想。

关键词：电力一次设备；在线监测；状态检修技

引言

随着时代的发展，电力的应用已经普及到了社会的方方面面，正是因为如此，也就使得其受到了社会各界的高度关注。试想一下如果电力系统出现了问题，那么必定会导致社会生产以及人们日常生活出现影响。电力一次设备检修工作，却恰好能够有效应对这样的问题发生，因为它能够使得电力行业的发展处于更加稳定安全的状态。

1在线监测系统概述

电力系统在线监测系统是实现变电设备状态检修管理、提升变电专业生产运行管理精益化水平的重要技术手段，是变电站建设的一部分。变电站的在线监测系统包括对变压器、GIS、断路器、套管和避雷器等变电设备进行实时在线监测。在软件系统和硬件结构上，系统采用先进的分层分布式系统结构，总体上分为2层：过程层和站控层。过程层安装在变电站现场的各种状态监测终端，在线完成电力设备状态的数据采集，站端状态监测平台主要为一个软件系统，实现以下功能：统一使用IEC 61850对各种智能组件数据的采集，数据处理、分析、保存和诊断，对外提供统一的基于IEC 61850的通信接口，以及站内数据同远方数据平台的通信。系统应用总线控制技术和模块化设计原理，使系统的扩展性、标准化和稳定性都得到提高，满足了工业现场实用的要求，以标准通信规约（I 1接口-IEC 61850）接收站内各类状态监测装置或状态监测代理的标准化状态信息，站端平台应符合数字化智能变电站通信标准设计的要求，并采用多种形式对采集的数据进行展现，便于及时了解并掌握变电设备的健康状态。系统可实现对变电站电气设备状态的在线监测，进行数据采集、实时显示、诊断分析、故障报警和参数设置等，实现电网变电站电气设备在线监测的系统化和智能化，使各级领导、专业人员能实时直观地了解和掌握电气设备的运行情况，对有异常状况的电气设备及时采取措施，避免事故。

2电力一次设备在线监测现状

科学技术的进步，为各个行业领域的发展带来一个创新的机遇。对于电力企业而言，在电力系统中融入信息技术，对相关电力设备进行在线监测显得十分有意义。通过传感器对设备的运行状态进行实时监控，再通过数据的整理和分析，对有效数据进行采集和应用，充分体现出电力设备的运行实时状态。在电力系统运行过程中，如果对设备仅仅只是进行定期的维修或者提前计划，很有可能对设备造成过度维修和检修不足的问题。目前，对电力设备的监测已经从定期监测转换成了在线实时监测，对电力设备进行智能

3状态检修技术

3.1变压器状态方面的检修

其一，对变压器运行时声音的检修，变压器正常运行时，声音节奏清晰，而发生故障时，声音混乱无节奏，对于有专业经验的电工能够第一时间辨别处理。通常情况下，如果设备运转超负荷，或是设备本身产生故障问题，就会发生短路现象，发出异样的声音，可以判断变压器出现故障问题。

其二是对变压器绝缘状态的检修，变压器在使用年限过久或者发生潮湿时，可以进行绝缘监测。最后是对线路故障的检修，当线路发生接触不良或者烧断的情况，如果电工没有及时发现和处理问题，就会导致整个电力系统产生运行故障，发生断电现象，甚至还会对技术人员的安全带来一定程度的威胁。为了充分提高供电的可靠性，做好日常在线监测工作，加强日常供电设备的监督和管理，定期检查运行中的设备，特别是对其中的一些比较老旧的设备，一定要加强监督和维护，一旦发现其存在安全隐患，需要及时更新和维修。确保每一个设备的运行安全，提高供电的可靠性。本文以变压器检修状态为例，在2018年12月底，某个厂区巡检中发现三号主变C高压套管漏油，用红外成像仪器测试温度正常，变压器油温正常，按照当时检测数据显示，变压器内部并无故障，套管漏油情况是由于气温升高，导致油位升高，套管内部压力增加，是密封胶老化所致，所以决定立即停机检修故障，最后利用三号机组调停的机会更换了密封胶圈，从而直接处理了问题。在这次变压器检修状态判断中，由于处理方法及时得当，有效地避免了一次停机故障以及大量的检修工作，为3号机组的正常稳定运行奠定了基础。

3.2避雷器的故障

电网的正常运行关系到供电的安全性、稳定性，避雷器则属于变电站中关键的部分，其作用是避开雷电袭击，避免电网产生故障。如今普遍采用的是碳化硅避雷器、金属氧化物避雷器。前者因为线路电流太大，导致避雷器绝缘套管被高压所影响，最后减少使用寿命，所以普遍使用后者。举个例子，在检修避雷器的过程中，工作人员采取检测避雷器的电阻的方式分析其有没有产生故障。加装在线监测仪测量避雷器运行过程中的全电流，对电流值进行分析，判断避雷器是否存在隐患，同时也可结合在线监测仪中的雷击次数来判断避雷器工作情况。来决定是否采取停电等措施处理故障。

3.3互感器 
　　第一，电压互感器的状态检修。电压互感器的故障一般都是由于回路断线而引起的，同时，互感器的绝缘部件在运行中经常出现放电、异响等故障。在状态检修过程中，如果互感器故障可以确认是断线故障，那么只需要对发现断线的部分进行更换维修即可，更换维修之后在检查接头处是否出现接触不良与断头情况，若出现故障进行加紧与更换维修，然后再次运行电压互感器检查是否正常运行。若是绝缘部件损坏造成电晕或是放电异响，则需要对互感器停电进行处理或者更换。

第二，为电流互感器的状态检修。电流互感器出现故障一般都会伴有异常的声音或者是短路引起的故障。电流互感器故障时容易造成保护跳闸。造成不必要的停电，给电网安全稳定运行带来风险。在日常运行中对互感器的温度、三相电流的平衡等重点关注。因为电流互感器出现故障时必须停止工作，停电后根据运行数据进行分析，以便于判断故障点及故障类型，确定检修方案。

3.4隔离开关故障

导致隔离开关产生故障的原因很多，总的大致可以分为发热，卡涩、无法分合等三大类。故障原因既可能是内部接触不良，转动部分锈蚀、卡涩。也可能是载流接触面过热。通常情况下，如果隔离开关产生了载流接触面过热的现象，由于隔离开关的实际情况和内部的限制，导致隔离开关内部的载流接触面的面积裕度不够。不仅如此，比起另外的部分，隔离开关的活动性接触部分得到了拓展，所以导致了故障的产生。隔离开关过热位置一般集中在接线座、触头等部分，在进行预测的时候，要对隔离开关进行检查。其次是接触不良，导致接触不良的原因有两个，即制作工艺不佳、安装时隔离开关合闸不到位，导致接线和触头臂不能进行结合，接线座以及触头壁之间产生了螺丝松动。比如在解决故障的过程中，技术人员对其进行了加装分流带。即在各种各样的触指和触指座对应的位置钻螺孔，螺孔的大小是5毫米。再用螺丝将叠其的铜制软连接片安装在触指和触指座位置，从而产生分流的作用，避免触指和触指座产生电流。转动部分卡涩则需要对转动部分进行除锈并加以润滑。如损坏则需要更换。对于电动操作机构不能分合闸，则需要检查二次回路及二次元件。在故障处理完毕后行进行分合，送电后待负荷恢复正常后进行测温，确认温度正常。确保故障处理彻底。

3.5断路器设备状态检修  
　　变电站运行过程中不可缺少的一种设备装置为断路器，在进行状态检修的过程中可能会出现断路器拒动或者是误动的故障问题。会出现断路器内部气体压力值降低等异常。特别是气体压力降低未及时处理降低至闭锁状态时该断路器不能分闸，此时，出现故障时断路器将处于拒动而造成越级跳闸，扩大停电范围。当断路器二次回路出现重复接线或者是进行错误操作时，会导致断路器远动回路出现故障，导致断路器发生拒动的故障问题。如果断路器的直流系统出现电压过高或者过低的情况，会导致断路器分、合闸线圈处于异常工作状态。容易造成断路器分、合闸线圈烧毁或者拒动。因此需要对直流系统电压进行监控。如果直流系统电压异常则应对直流系统进行检查，排除直流系统的故障。确保断路器处于正常运行状态。 

结语

通过详细分析可知，变电一次设备的检修工作，对于整个电力行业的运行发展来讲，具有至关重要的作用，因此需要广大电力部门工作人员，从内心深处予以高度重视。希望随着有关工作人员的进一步的理解与重视，最终我国变电一次设备的检修水平予以运行质量，必定会得到根本提升，并且更好推动电力行业的稳定发展。

参考文献

[1］杨靓.电力一次设备的在线监测与状态检修技术［J］．通信电源技术，2018，35(09):62-64.

［2］张晓东.电力一次设备的在线监测与状态检修技术分析［J］．科技资讯，2017，15(27):37-38.