变电站设备绝缘在线检测系统的研究与应用柴腾飞

变电站设备绝缘在线检测系统的研究与应用柴腾飞

柴腾飞

（陕西陕煤黄陵矿业机电公司陕西黄陵727307）

摘要：随着社会的进步与发展，人们越来越离不开电，电与人们的生活息息相关。因此对于供电安全的可靠性将越来越重视，现如今常用的维修方法是从以前的预防维修转变为现在的状态检修，然而，系统维护的前提必须要能够对设备进行在线监测。变电站设备基本都属于高压设备，因此对其绝缘状态实施在线检测很有必要。

关键词：在线检测；变电站；绝缘

1.变电站设备绝缘在线检测发展进程

1.1发展背景

社会快速发展离不开电力的支撑，而变电站是电力工作中的重要组成部分，因此对于变电站设备绝缘进行在线检测很有必要。但目前我国对于电气检测系统缺乏统一的标准，造成电气检测系统参差不齐，而不同设备之间的适配性差也直接影响了在线检测系统的升级。

电气管理中的重要技术手段就是在线检测，利用传感器可以实现对电气设备运行过程中的超标元素收集整理和记录。由于检测系统中有一些弱信号，而大型生产基地使用的强电会干扰这些弱信号，这就会影响整个检测系统的运行，因此研究的重点和难点就是如何克服这些不良影响。只有实时检测运行中的绝缘设备，才能提高整个电气生产的安全性。

1.2研究现状

我国对变电站进行在线检方面的建设工作开展比较晚，因此相关领域的研究比较缓慢。随着社会的快速发展，对电的需求也越来越大，相应的大型用电设备对变电站设备绝缘在线检测系统的要求也越来越高。为此，国家对变电站在线检测系统提供了一些政策支持，许多企业也响应国家的号召，对于变电站在线检测系统设备的设计和改造做出了许多贡献，也取得了一定的成果。变电站在线检测的重点是怎么达到每个独立的监控点能够和控制中心实现连接和交换的目的，为此对于整个运行流程必须认真的进行检测和分析。目前通过与计算机技术相结合，在线检测系统可分为两大类，第一类是方便的直线在线检测系统模式，具有使用便捷，成本便宜的优点。利用模数转换的原理，先对电路的模拟信号进行收集，然后转换为数字信号，再利用处理器进行二次处理。第二类是多层次中心处理器系统结构。这种结构的原理则是把模数转换和数据反馈收集后进行整合，从而实现对高强度信号的适应和处理。

2.变电站绝缘在线检测系统简介

2.1工作流程

变电站绝缘在线检测的系统技术从之前的单一模式发展转变为综合集成化的方向发展，目前多种变电设备的检测系统利用电路主线来实现与主机的通信，然后在对检测系统的数据进行采集与分析，再接着将数据信息上传至客户端对数据进行加工处理，最后把整理好的信息上传到数据库，方便以后的查阅。整个的流程为：电气设施→传感器件→信号调理→采集数据信息→信号传输→数据处理→诊断→分层集成化处理→远程监控系统。

2.2系统结构

现在变电站常用的设备绝缘检测系统采用的是分层管理式体系，整体主要分为主站和站内两个部分，然后利用传感器、计算机和数字信号这三大领域的技术，最后通过对现场的总线来达到信息和变电站管理体系相结合的目的。多层次的管理系统可以实现对内部单一的信号进行综合控制，通过这单个监控站上流过的数据将不断的进行连接和输送。变电站绝缘在线检测系统的结构主要由用来采集信号的传感器部分、用来检测环节的智能电子设备和后台检测网络构成，同时也是电力设备安全运行和检测中的重要部分。

2.3传感器的应用

在线监控系统中传感器就像人的感觉器官，它可以将所检测到的电气设备信号转化为数字信号，进而可以达到计算机终端可以方便的对数据进行分析和进一步处理的目的。在系统的试运行时，为了实现对信号进行原始捕捉传感部分一般位于系统的前端位置。

为了防止对系统造成不可挽回的损失，传感器对线路中信号精度要求很高。相比之前的传感器来说，现在的性能有了很大的改进。之前由于强磁场、强电场的影响造成信息不准确，现在这个问题得到了很大的改进。电力系统中需要电子设备可以持续稳定的输出，而微机电系统类型的传感器可以很好的满足，比如MEMS就经常在电力行业中使用，它不仅具有很好的抗强磁强电干扰能力，而且成本较低，因此在电力行业中得到广泛使用。从工作性质方面来说，不同工作类型需要的传感器也不一样，传感器的特点也不一样，现在市场上主要用的是物理型传感器，主要是利用外界对传感器产生一定的作用，然后传感器产生相应的物理变化，进而达到对信号转变的目的。应用最广泛的就是半导体类型的传感器。

3.在线检测系统功能和相关参数

3.1在线检测系统的主要功能

在线监测系统在不同方面有不同的功能，比如，利用变压油色谱检测技术能够对绝缘油产生的气体进行实时检测；对于传感器捕获到的信号进行专业分析，然后可以把这作为依据，提前做好应急预案以及持续性的维修计划；对避雷器运行状态进行实时检测可以很方便的对避雷器内部功率损耗、全电流电阻等参数进行数据收集和综合分析；利用在线检测系统操作人员只需通过电脑终端操控就能够实现数据远距离的检测和传输；在线检测系统还具有自我保护功能，当系统出现电压或电流过高等问题时可以及时的报警，然后人能够及时的处理问题，防止意外事故的发生。

3.2在线检测系统的相关参数

变电站设备绝缘在线检测系统的工作模式与传统停电维修模式不同，可以在整个系统正常运行时对站内的设备进行功能监督以及相关参数的测量，这种在实际运行过程中测量的数据更加可靠准确。因此这些参数进行综合分析后可以作为以后开展维修任务的依据，并且这种模式效率更高，成本也更低。

变电站的主要构成组件主要由变压器、互感器、避雷针、断电刀闸开关和高压继电器，这些组件都适用于高压环境。变电站中主要使用的在线检测系统是GIS和Geo，由于GIS这种整合的高压设备对气体的绝缘，这直接提高了整个检测系统的实用性，再加上这套系统具有占用的空间小而且稳定性高的优点，因此在变电站得到广泛的使用。

对于变压器内部的绝缘情况我们需要利用电压器油色谱进行采集信息进而分析。高压断路器主要测定的是温度特性和机械特性，还有绝缘拉杆交流泄露和介质损耗的情况。避雷针参数中最为重要的数据信息则是在使用过程中，检测对溶性电流和阻性电流以及各自动作次数这些参数。在平常工作的时候，判断各个器件或环节的绝缘状态是否正常是通过分析在线检测设备中局部放电情况来判定的。

变电站工作的重要组成部分是发电环节以及电力电缆，这两部分对于发电站整个系统稳定运行有着至关重要的作用。因此，这两部分也属于在线检测系统的一部分，也需要对相应的检测参数分析，发电环节对应的检测参数是介质损耗，电力电缆对应的是绝缘电阻。

参考文献

［1］霍晶。浅谈智能变电站设备在线监测系统的应用［J］。企业技术开发，2014。

［2］王焕丽。变电站设备状态检修技术的研究［D］。北京：华北电力大学，2014。

［3］张记飞。智能变电站一次设备在线监测系统研究和设计［D］。济南：山东大学，2017。