電氣設備的絕緣在線(xiàn)監測與狀態(tài)檢修
電氣設備的絕緣在線(xiàn)監測與狀態(tài)檢修【1】
【摘要】隨著(zhù)社會(huì )的進(jìn)步、科技的發(fā)展以及我國電氣設備監測技術(shù)水平的提升，在線(xiàn)監測已經(jīng)成為目前最熱門(mén)的監測技術(shù)，具有非常廣闊的應用和發(fā)展空間。
狀態(tài)檢修則是指電氣設備在絕緣的工作狀態(tài)下所確定的檢修方式，在進(jìn)行狀態(tài)檢修時(shí)，電氣設備的絕緣在線(xiàn)監測成為了當下必不可少的輔助手段。
本文針對電氣設備的絕緣在線(xiàn)監測與狀態(tài)檢修進(jìn)行討論，希望能夠為相關(guān)研究人員提供一定的參考。
【關(guān)鍵詞】電氣設備;絕緣在線(xiàn)監測;狀態(tài)檢修
0 引言
電氣設備的絕緣監測技術(shù)對電力系統的安全穩定運行有著(zhù)重要意義，保證絕緣在線(xiàn)監測是保障電力系統安全穩定運行的關(guān)鍵，因此這項技術(shù)成為了國內外高電壓技術(shù)人員所研究的重點(diǎn)，同時(shí)在電力系統的狀態(tài)檢修方式也是一個(gè)比較熱門(mén)的研究課題。
隨著(zhù)這項技術(shù)的廣泛運用，能夠有效監測出電氣設備在早中期絕緣方面的問(wèn)題，從而延長(cháng)設備使用期限，并最終降低一些不必要情況的發(fā)生。
1 絕緣在線(xiàn)監測技術(shù)的發(fā)展歷程
1.1 帶電測試時(shí)期
絕緣在線(xiàn)監測技術(shù)主要起始于帶電測試時(shí)期，最早是在20世紀的六、七十年代，當時(shí)的研究人員通過(guò)一些比較簡(jiǎn)單的設備儀器來(lái)對帶電設備的絕緣參數進(jìn)行測量。
不過(guò)，受到技術(shù)不成熟、儀器設備落后等局限性因素，導致其進(jìn)行測試的靈敏度偏低，而且所測試出來(lái)的結果也不夠精準，所需開(kāi)展的工作難度較大，很難獲得廣泛的推廣和應用[1]。
1.2 傳感器測試時(shí)期
絕緣在線(xiàn)監測技術(shù)的發(fā)展階段是傳感器測試時(shí)期，主要是從20世紀80 年代開(kāi)始，隨著(zhù)科技和社會(huì )不斷的進(jìn)步和發(fā)展，出現了很多專(zhuān)用的監測儀器，那時(shí)人們從傳統的模擬試驗直接步入了數字化的發(fā)展時(shí)代，可以真正實(shí)現不重復的將儀器和相關(guān)的回路進(jìn)行連接，而傳感器只需要將被監測的數據參數全部轉化成電子信號，這樣操作起來(lái)比較簡(jiǎn)單、安全、可靠。
1.3 微機多功能絕緣在線(xiàn)監測時(shí)期
在20 世紀90 年代，隨著(zhù)計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，在這一時(shí)期當中已經(jīng)出現并使用微機多功能的絕緣在線(xiàn)監測，同時(shí)計算機和相關(guān)的傳感器也直接有效的結合在一起，這就真正實(shí)現了針對更多絕緣參數數據的在線(xiàn)監測，而且各種監測測量的方式都能夠被這種監測系統進(jìn)行循環(huán)測量和審查，滿(mǎn)足了電氣設備檢測量大、監測速度快以及用途廣泛的要求，真正實(shí)現了自動(dòng)化絕緣監測，這是一種技術(shù)上的飛躍[2] 。
2 絕緣在線(xiàn)監測系統的構成及特點(diǎn)
2.1 在線(xiàn)監測系統組成技術(shù)
電氣設備的在線(xiàn)監測系統的組成技術(shù)主要有：
(1) 在線(xiàn)監測傳感器，傳感器是在線(xiàn)監測系統當中的最重要的組成部件，在進(jìn)行配備時(shí)，必須選擇那些質(zhì)量?jì)?yōu)異的傳感器來(lái)配備安裝，這樣才能真正提高其測量結果的精準度，不過(guò)需要注意的是，在傳感器步入工作狀態(tài)時(shí)，必須要確保傳感器的正常靈敏度。
傳感器在傳輸信號的過(guò)程當中必須保證信號的正常傳輸，且不能將其失真的轉換成被測信號。
常用的在線(xiàn)監測傳感器主要是穿磁通技術(shù)傳感器、光纖傳感器以及自補償式零磁通電流傳感器等。
(2)通信技術(shù)，絕緣在線(xiàn)監測將計算機和自動(dòng)化技術(shù)相結合，從而形成了現代先進(jìn)性的通信技術(shù)以滿(mǎn)足通信的要求。
通常計算機在進(jìn)行多路選通開(kāi)關(guān)間需要將通信程序設置得更加的簡(jiǎn)單來(lái)保證其穩定性和可靠性。
在數據波形的采集裝置當中則需要將計算機的串口和端口兩者緊密連接在一起，以進(jìn)行較為正常的在線(xiàn)監測技術(shù)，并對其加以應用[3]。
(3)數據處理技術(shù)，數據處理主要依賴(lài)計算機來(lái)進(jìn)行，通常數據處理技術(shù)可以使用傅立葉變換和小波變換等方式來(lái)進(jìn)行，這兩種方式的共同點(diǎn)是都能夠保證從一些復雜的干擾信號波當中將某些不規則的信號直接略去，因此也可以稱(chēng)之為一種濾波技術(shù)。
通過(guò)濾波技術(shù)來(lái)將相應的干擾信號去除，并將所需的所有正確檢測信號從中提取而出，因為這種數據處理的方式較為精準，所以真正運用起來(lái)比較廣泛。
(4)數據分析技術(shù)，數據分析是整個(gè)工作當中的重點(diǎn)內容，首先需要將監測系統所采集的數據直接傳輸至信息分析處理系統中，并通過(guò)相應的計算機來(lái)對信號中的故障進(jìn)行分析和處理，然后將分析處理的各種故障結果通過(guò)數據和圖像的形式表現出來(lái)，這樣將幫助工作人員更好的對數據和圖像作出最直觀(guān)的判斷和分析。
(5)電氣設備非電量絕緣在線(xiàn)監測技術(shù)，在進(jìn)行狀態(tài)檢修時(shí)，如果只是通過(guò)電量來(lái)進(jìn)行在線(xiàn)監測技術(shù)是遠遠不夠的，還應當從實(shí)時(shí)性和進(jìn)行投資的保障性來(lái)進(jìn)行考慮，所以在目前的狀態(tài)檢修當中，就需要將一些非電量的在線(xiàn)監測技術(shù)有機的結合在一起，這樣才能真正的滿(mǎn)足工作測量的要求，并促使其實(shí)現意想不到的效果。
如今最常用的非電量在線(xiàn)監測技術(shù)主要有超聲波探測技術(shù)、遠紅外測溫技術(shù)以及介質(zhì)分析技術(shù)等，這些技術(shù)都能夠有效的促進(jìn)在線(xiàn)監測技術(shù)的快速發(fā)展。
2.2 電氣設備在線(xiàn)監測系統的特點(diǎn)
電氣設備絕緣在線(xiàn)監測在進(jìn)行狀態(tài)檢修的同時(shí)，通常具有較為明顯的特點(diǎn)，主要表現在：
(1)停電時(shí)間以及開(kāi)關(guān)控制相應減少，通過(guò)這種設置能夠有效的提高電力系統的持續供電，從而為后續工作的順利開(kāi)展提供極大的便利，也間接的提高了經(jīng)濟方面的效益。
(2)在進(jìn)行狀態(tài)維修的同時(shí)合理安排時(shí)間進(jìn)行維修工作，能夠有效的避免此類(lèi)維修問(wèn)題的發(fā)生，從而減少相應的勞動(dòng)力及維修間，并節約了維修資金。
在進(jìn)行監測的工作當中能夠及時(shí)的發(fā)現絕緣當中出現的缺陷和問(wèn)題，從而減少突發(fā)性事故，加強其安全性和可靠性。
(3)在線(xiàn)監測是一種最準確的技術(shù)手段，能夠有效的減少停電試驗及維修的不確定性，同時(shí)也能對監測出的故障及時(shí)進(jìn)行維護處理，真正發(fā)揮了在線(xiàn)監測系統的作用。
3 電氣設備狀態(tài)檢修
隨著(zhù)電力體制的改革與創(chuàng )新，目前對電力設備進(jìn)行常規的定期檢修工作已經(jīng)無(wú)法起到有效的保障作用，因此需要適應時(shí)代的發(fā)展需求，不斷學(xué)習電氣設備的檢修管理理念，做好維修管理工作。
如今電力設備的狀態(tài)檢修已經(jīng)成為我國工業(yè)發(fā)展當中使用起來(lái)最為普遍、先進(jìn)的檢修體制，這也是電力體制改革的真實(shí)需求。
電氣設備的狀態(tài)檢修其實(shí)就是針對設備進(jìn)行的一種監測行為，利用科學(xué)、合理的技術(shù)手段來(lái)對相關(guān)設備進(jìn)行檢修工作，以降低在預防性檢修工作當中出現的問(wèn)題，從而保證電力設備的安全、可靠、經(jīng)濟的性能，大大的節約了整個(gè)檢修工作所耗費的資源費用。
隨著(zhù)在線(xiàn)監測技術(shù)的發(fā)展，狀態(tài)檢修技術(shù)也獲得了巨大的進(jìn)步及廣泛的運用。
4 結束語(yǔ)
綜上所述，電氣設備絕緣在線(xiàn)監測技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步給企業(yè)方面帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟效益，同時(shí)也減少了相應維修資源的投入，并保證了絕緣的安全可靠性，是一項非常值得推廣的電氣監測技術(shù)。
參考文獻
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電氣設備絕緣在線(xiàn)監測與狀態(tài)維修【2】
摘要：隨著(zhù)我國電氣設備監測技術(shù)水平的逐漸提升，絕緣在線(xiàn)監測作為新的電氣設備檢測技術(shù)，其中的狀態(tài)維修問(wèn)題已成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。
文章通過(guò)對電氣設備的絕緣在線(xiàn)檢測與狀態(tài)維修的基本原理進(jìn)行詳細分析，提出與之相關(guān)的問(wèn)題及解決措施，并對日后的發(fā)展前景做出了闡述。
關(guān)鍵詞：電氣設備;絕緣;在線(xiàn)監測;狀態(tài)維修
由于電力設備的絕緣現象能夠直接影響到電力系統的安全運行，因此，確保絕緣在線(xiàn)監測是保證電力系統安全運行的重要因素。
在以往的絕緣在線(xiàn)監測中，主要是通過(guò)實(shí)驗來(lái)判斷絕緣的各方面特征，同時(shí)進(jìn)行絕緣缺陷的維修，以及監督其運行等來(lái)保證電氣設備的安全運行。
隨著(zhù)我國科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展，及需求的增大，以往絕緣方式已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足目前人們的需求。
為了加強電氣設備的絕緣預防性監測，在線(xiàn)監測技術(shù)已經(jīng)成為電氣設備實(shí)驗研究的重點(diǎn)。
1電氣設備的絕緣在線(xiàn)檢測與狀態(tài)維修的基本原理
在線(xiàn)監測是指利用輸送電路在運行時(shí)產(chǎn)生的高電壓對線(xiàn)路中電氣設備的絕緣狀況進(jìn)行監測。
早前的在線(xiàn)監測原理比較簡(jiǎn)單，就是在電氣設備運行時(shí)測量與絕緣有關(guān)的各種參數，例如利用泄露的電流經(jīng)過(guò)電阻時(shí)的壓降獲得測量數據。
當然，早期的監測方法也很簡(jiǎn)單，主要是依靠人工現場(chǎng)使用測量?jì)x測試。
這種方法解決了不停電測試的問(wèn)題，可以更好地反映設備的絕緣狀況，而且不受試驗周期的限制，比較靈活。
在此之后，在線(xiàn)監測引進(jìn)了微機技術(shù)，展現出了更高的水平。
其原理是：利用各種高精度信號傳感器將被測信號在完整的狀態(tài)下發(fā)送給數字波形采集系統，然后將被測模擬信號轉化為可以在計算機上處理的數字信號進(jìn)行分析處理。
由于整個(gè)流程下來(lái)的工作都是基于被測信號的波形，而波形又包含了信號所有的信息和參數，因此利用對被測信號波形的分析可以獲得被測信號各種狀態(tài)下的測量數據，從而對被測信號做出準確的判斷。
整個(gè)原理圖可以表示為：
電氣設備絕緣在線(xiàn)監測系統需要采集的信號有：(1)電容型設備絕緣泄漏電流，它包括電流互感器TA，電壓互感器TV，耦合電容OY，電容式電壓互感器CVT，變壓器套管BUSH，它的范圍從幾十毫安到幾百毫安，屬電容性電流;(2)MOA避雷器的泄漏電流，它的范圍從幾百微安到毫安，屬阻容性電流;(3)變壓器鐵心接地電流和變電站污穢泄漏電流，前者從幾十毫安到安，后者從幾毫安到幾百毫安，都屬于有功電流;(4)作用在各設備上的母線(xiàn)電壓;(5)變電站環(huán)境溫度、濕度。
由于這些信號的性質(zhì)和大小不同，所需用的取樣探頭性能差異也較大，因此必須面向對象研制相應的電流傳感器才能滿(mǎn)足在線(xiàn)監測的要求。
對于絕緣監測的電流信號，由于不同的設備其電流幅值大小也不同;對同一設備，在正常運行和出現異常時(shí)，其電流幅值大小也不同。
當設備絕緣良好、清潔干燥時(shí)，流過(guò)設備末屏的電流較小;設備運行過(guò)程中，因受潮、絕緣老化等原因可能使流過(guò)設備末屏的電流增大。
在這種情況下，若硬件電路放大倍數固定不變，則無(wú)法滿(mǎn)足測量要求，不利于準確測量。
A/D轉換器對輸入的模擬信號的電平大小是有一定要求的，如0～2V，0～5V或-5～5V等。
為了減少轉換誤差，希望送來(lái)的模擬信號在A(yíng)/D轉換輸入的允許范圍內盡可能大，這就要求對采集到的信號的幅值進(jìn)行必要的調整，選擇合適的放大倍數。
電路由放大倍數可調的集成放大器、分壓器、模擬開(kāi)關(guān)、電壓跟隨器和同相比例放大器組成。
目前的的在線(xiàn)監測方式主要分為兩大類(lèi)，一類(lèi)是分散式監測，就是將信號傳感器的輸出信號傳輸給具有數字處理功能的采用微機技術(shù)的測量?jì)x;一類(lèi)是在線(xiàn)監測系統，將被測信號利用微機由傳感器輸送到中央監測屏，然后自動(dòng)監測設備額絕緣參數。
在線(xiàn)監測將絕緣監測和診斷有機地結合起來(lái)，實(shí)現了變電站的監測自動(dòng)化。
設備的狀態(tài)維修是指根據設備的實(shí)際狀況，科學(xué)合理的安排維修工作，以保證安全、經(jīng)濟、可靠。
狀態(tài)維修的主要模式有三種：設備壽命管理、預知性維修和以設備可靠性分析為主的維修，維修員可以選擇一種或幾種模式的組合來(lái)對設備進(jìn)行狀態(tài)維修。
2電氣設備的絕緣在線(xiàn)監測與狀態(tài)維修存在的問(wèn)題及措施
電氣設備的絕緣在線(xiàn)監測和狀態(tài)維修會(huì )應用到各種各樣的技術(shù)，例如絕緣在線(xiàn)監測通信技術(shù)和數據處理技術(shù)、數據分析技術(shù)等，這些技術(shù)都是非常復雜的，因此使得在線(xiàn)監測和狀態(tài)維修存在一些需要解決的問(wèn)題。
2.1現場(chǎng)監測的不確定性
現場(chǎng)情況總是復雜多變的，監測時(shí)由于各種干擾，信號總是無(wú)法準確校準監測情況，因此需要準確判斷干擾信號，研制現場(chǎng)校準方法和設備。
2.2傳感器的不穩定性
目前我們使用的傳感器主要是洛克夫斯基線(xiàn)圈，很容易受到外界環(huán)境的影響，因此需要研究高精度、高穩定的傳感器。
2.3干擾
這是一個(gè)影響在線(xiàn)監測系統運行的非常重要的因素，在強電場(chǎng)環(huán)境中，很難采集到微量信號，科學(xué)家需要研究數字濾波技術(shù)和設置靈敏的強電壓保護元件來(lái)降低和排除干擾。
2.4缺乏經(jīng)驗
需要建立專(zhuān)家診斷系統來(lái)進(jìn)行基礎的研究工作，完善數據分析功能，確保報警值的的準確性，并制定監測標準。
專(zhuān)家診斷系統是一個(gè)大型的DB，存有大量的監測和試驗數據，監測標準和規程等，以及前人的維修經(jīng)驗，利用系統分析軟件將這些數據統一起來(lái)，形成一個(gè)專(zhuān)家診斷系統，自動(dòng)提供狀態(tài)維修的決策。
電氣設備絕緣技術(shù)的在線(xiàn)監測與狀態(tài)維修經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，雖然有了很大的進(jìn)步，但也同樣存在許多問(wèn)題，為了解決這些問(wèn)題，可以采取一些相關(guān)的措施：與實(shí)際相結合，在實(shí)踐中不斷完善各項監測技術(shù)和維修技術(shù);將在線(xiàn)監測系統和專(zhuān)家診斷系統有機的結合起來(lái)，實(shí)現電氣設備的自動(dòng)絕緣監測和狀態(tài)維修;國家相關(guān)部門(mén)需要加大人力、物力和財力方面的投入力度，不斷推進(jìn)各項技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，使之可以為社會(huì )帶來(lái)巨大的經(jīng)濟效益。
3發(fā)展前景
電氣設備的絕緣在線(xiàn)監測具有廣闊的發(fā)展前景，可以為國家和社會(huì )帶來(lái)巨大的經(jīng)濟效益，而對設備進(jìn)行狀態(tài)維修也成為了電氣設備絕緣在線(xiàn)監測非常重要的技術(shù)手段，科學(xué)家們對狀態(tài)維修在電力系統中的應用非常關(guān)注。
由于具有實(shí)時(shí)連續性、直觀(guān)準確性，電氣設備絕緣的在線(xiàn)監測技術(shù)可以很好地反映運行中的設備絕緣的真實(shí)情況，在不影響到電力系統正常運行的情況下，可以快速便捷地測試系統數據，若進(jìn)入電力系統的自動(dòng)化系統中與計算機系統進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，容易發(fā)展成為智能化的監測和診斷系統，具有廣闊的應用前景。
微機多功能絕緣在線(xiàn)監測系統是以被測信號波形的數字采集和分析為基礎的，只需在分析系統中輸入原始波形，可以減少硬件電路的使用量，提高整個(gè)監測系統的可靠性，因此，電氣設備絕緣的在線(xiàn)監測是非常有發(fā)展前景的，從目前的科學(xué)技術(shù)發(fā)展以及在電力系統中的應用來(lái)看，這一目標已經(jīng)算是完成。
我們知道，在線(xiàn)監測是依靠許多技術(shù)來(lái)完成的，例如數字處理技術(shù)，數據分析技術(shù)，通信技術(shù)等，這些技術(shù)大多都有待進(jìn)一步的研究和完善，在它們沒(méi)有完全完善的情況下，總是會(huì )給在線(xiàn)監測帶來(lái)一些問(wèn)題。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們需要在實(shí)踐中不斷完善各項技術(shù)，使在線(xiàn)監測系統和專(zhuān)家診斷系統達到完美的結合，并最終實(shí)現電氣設備的自動(dòng)絕緣監測和狀態(tài)維修。
4結語(yǔ)
總而言之，經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐，電氣設備絕緣在線(xiàn)監測技術(shù)積累了許多經(jīng)驗，雖然仍然存在一些問(wèn)題，但是這項技術(shù)仍然給社會(huì )帶來(lái)了很大的經(jīng)濟效益，同時(shí)也具有廣闊的發(fā)展前景，其中最令人期待的就是在線(xiàn)監測系統和專(zhuān)家診斷系統的有機結合，這項合成系統可以實(shí)現電氣設備絕緣監測的自動(dòng)化以及設備的狀態(tài)維修。
參考文獻
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