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電氣設(shè)備的絕緣在線監(jiān)測與狀態(tài)檢修
電氣設(shè)備的絕緣在線監(jiān)測與狀態(tài)檢修【1】
【摘要】隨著社會的進步、科技的發(fā)展以及我國電氣設(shè)備監(jiān)測技術(shù)水平的提升，在線監(jiān)測已經(jīng)成為目前最熱門的監(jiān)測技術(shù)，具有非常廣闊的應(yīng)用和發(fā)展空間。
狀態(tài)檢修則是指電氣設(shè)備在絕緣的工作狀態(tài)下所確定的檢修方式，在進行狀態(tài)檢修時，電氣設(shè)備的絕緣在線監(jiān)測成為了當(dāng)下必不可少的輔助手段。
本文針對電氣設(shè)備的絕緣在線監(jiān)測與狀態(tài)檢修進行討論，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(shè)備;絕緣在線監(jiān)測;狀態(tài)檢修
0 引言
電氣設(shè)備的絕緣監(jiān)測技術(shù)對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行有著重要意義，保證絕緣在線監(jiān)測是保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的關(guān)鍵，因此這項技術(shù)成為了國內(nèi)外高電壓技術(shù)人員所研究的重點，同時在電力系統(tǒng)的狀態(tài)檢修方式也是一個比較熱門的研究課題。
隨著這項技術(shù)的廣泛運用，能夠有效監(jiān)測出電氣設(shè)備在早中期絕緣方面的問題，從而延長設(shè)備使用期限，并最終降低一些不必要情況的發(fā)生。
1 絕緣在線監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展歷程
1.1 帶電測試時期
絕緣在線監(jiān)測技術(shù)主要起始于帶電測試時期，最早是在20世紀(jì)的六、七十年代，當(dāng)時的研究人員通過一些比較簡單的設(shè)備儀器來對帶電設(shè)備的絕緣參數(shù)進行測量。
不過，受到技術(shù)不成熟、儀器設(shè)備落后等局限性因素，導(dǎo)致其進行測試的靈敏度偏低，而且所測試出來的結(jié)果也不夠精準(zhǔn)，所需開展的工作難度較大，很難獲得廣泛的推廣和應(yīng)用[1]。
1.2 傳感器測試時期
絕緣在線監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展階段是傳感器測試時期，主要是從20世紀(jì)80 年代開始，隨著科技和社會不斷的進步和發(fā)展，出現(xiàn)了很多專用的監(jiān)測儀器，那時人們從傳統(tǒng)的模擬試驗直接步入了數(shù)字化的發(fā)展時代，可以真正實現(xiàn)不重復(fù)的將儀器和相關(guān)的回路進行連接，而傳感器只需要將被監(jiān)測的數(shù)據(jù)參數(shù)全部轉(zhuǎn)化成電子信號，這樣操作起來比較簡單、安全、可靠。
1.3 微機多功能絕緣在線監(jiān)測時期
在20 世紀(jì)90 年代，隨著計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，在這一時期當(dāng)中已經(jīng)出現(xiàn)并使用微機多功能的絕緣在線監(jiān)測，同時計算機和相關(guān)的傳感器也直接有效的結(jié)合在一起，這就真正實現(xiàn)了針對更多絕緣參數(shù)數(shù)據(jù)的在線監(jiān)測，而且各種監(jiān)測測量的方式都能夠被這種監(jiān)測系統(tǒng)進行循環(huán)測量和審查，滿足了電氣設(shè)備檢測量大、監(jiān)測速度快以及用途廣泛的要求，真正實現(xiàn)了自動化絕緣監(jiān)測，這是一種技術(shù)上的飛躍[2] 。
2 絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)成及特點
2.1 在線監(jiān)測系統(tǒng)組成技術(shù)
電氣設(shè)備的在線監(jiān)測系統(tǒng)的組成技術(shù)主要有：
(1) 在線監(jiān)測傳感器，傳感器是在線監(jiān)測系統(tǒng)當(dāng)中的最重要的組成部件，在進行配備時，必須選擇那些質(zhì)量優(yōu)異的傳感器來配備安裝，這樣才能真正提高其測量結(jié)果的精準(zhǔn)度，不過需要注意的是，在傳感器步入工作狀態(tài)時，必須要確保傳感器的正常靈敏度。
傳感器在傳輸信號的過程當(dāng)中必須保證信號的正常傳輸，且不能將其失真的轉(zhuǎn)換成被測信號。
常用的在線監(jiān)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)，絕緣在線監(jiān)測將計算機和自動化技術(shù)相結(jié)合，從而形成了現(xiàn)代先進性的通信技術(shù)以滿足通信的要求。
通常計算機在進行多路選通開關(guān)間需要將通信程序設(shè)置得更加的簡單來保證其穩(wěn)定性和可靠性。
在數(shù)據(jù)波形的采集裝置當(dāng)中則需要將計算機的串口和端口兩者緊密連接在一起，以進行較為正常的在線監(jiān)測技術(shù)，并對其加以應(yīng)用[3]。
(3)數(shù)據(jù)處理技術(shù)，數(shù)據(jù)處理主要依賴計算機來進行，通常數(shù)據(jù)處理技術(shù)可以使用傅立葉變換和小波變換等方式來進行，這兩種方式的共同點是都能夠保證從一些復(fù)雜的干擾信號波當(dāng)中將某些不規(guī)則的信號直接略去，因此也可以稱之為一種濾波技術(shù)。
通過濾波技術(shù)來將相應(yīng)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(shù)據(jù)處理的方式較為精準(zhǔn)，所以真正運用起來比較廣泛。
(4)數(shù)據(jù)分析技術(shù)，數(shù)據(jù)分析是整個工作當(dāng)中的重點內(nèi)容，首先需要將監(jiān)測系統(tǒng)所采集的數(shù)據(jù)直接傳輸至信息分析處理系統(tǒng)中，并通過相應(yīng)的計算機來對信號中的故障進行分析和處理，然后將分析處理的各種故障結(jié)果通過數(shù)據(jù)和圖像的形式表現(xiàn)出來，這樣將幫助工作人員更好的對數(shù)據(jù)和圖像作出最直觀的判斷和分析。
(5)電氣設(shè)備非電量絕緣在線監(jiān)測技術(shù)，在進行狀態(tài)檢修時，如果只是通過電量來進行在線監(jiān)測技術(shù)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還應(yīng)當(dāng)從實時性和進行投資的保障性來進行考慮，所以在目前的狀態(tài)檢修當(dāng)中，就需要將一些非電量的在線監(jiān)測技術(shù)有機的結(jié)合在一起，這樣才能真正的滿足工作測量的要求，并促使其實現(xiàn)意想不到的效果。
如今最常用的非電量在線監(jiān)測技術(shù)主要有超聲波探測技術(shù)、遠(yuǎn)紅外測溫技術(shù)以及介質(zhì)分析技術(shù)等，這些技術(shù)都能夠有效的促進在線監(jiān)測技術(shù)的快速發(fā)展。
2.2 電氣設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)的特點
電氣設(shè)備絕緣在線監(jiān)測在進行狀態(tài)檢修的同時，通常具有較為明顯的特點，主要表現(xiàn)在：
(1)停電時間以及開關(guān)控制相應(yīng)減少，通過這種設(shè)置能夠有效的提高電力系統(tǒng)的持續(xù)供電，從而為后續(xù)工作的順利開展提供極大的便利，也間接的提高了經(jīng)濟方面的效益。
(2)在進行狀態(tài)維修的同時合理安排時間進行維修工作，能夠有效的避免此類維修問題的發(fā)生，從而減少相應(yīng)的勞動力及維修間，并節(jié)約了維修資金。
在進行監(jiān)測的工作當(dāng)中能夠及時的發(fā)現(xiàn)絕緣當(dāng)中出現(xiàn)的缺陷和問題，從而減少突發(fā)性事故，加強其安全性和可靠性。
(3)在線監(jiān)測是一種最準(zhǔn)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，同時也能對監(jiān)測出的故障及時進行維護處理，真正發(fā)揮了在線監(jiān)測系統(tǒng)的作用。
3 電氣設(shè)備狀態(tài)檢修
隨著電力體制的改革與創(chuàng)新，目前對電力設(shè)備進行常規(guī)的定期檢修工作已經(jīng)無法起到有效的保障作用，因此需要適應(yīng)時代的發(fā)展需求，不斷學(xué)習(xí)電氣設(shè)備的檢修管理理念，做好維修管理工作。
如今電力設(shè)備的狀態(tài)檢修已經(jīng)成為我國工業(yè)發(fā)展當(dāng)中使用起來最為普遍、先進的檢修體制，這也是電力體制改革的真實需求。
電氣設(shè)備的狀態(tài)檢修其實就是針對設(shè)備進行的一種監(jiān)測行為，利用科學(xué)、合理的技術(shù)手段來對相關(guān)設(shè)備進行檢修工作，以降低在預(yù)防性檢修工作當(dāng)中出現(xiàn)的問題，從而保證電力設(shè)備的安全、可靠、經(jīng)濟的性能，大大的節(jié)約了整個檢修工作所耗費的資源費用。
隨著在線監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展，狀態(tài)檢修技術(shù)也獲得了巨大的進步及廣泛的運用。
4 結(jié)束語
綜上所述，電氣設(shè)備絕緣在線監(jiān)測技術(shù)的不斷發(fā)展和進步給企業(yè)方面帶來了巨大的經(jīng)濟效益，同時也減少了相應(yīng)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(jiān)測技術(shù)。
參考文獻
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電氣設(shè)備絕緣在線監(jiān)測與狀態(tài)維修【2】
摘要：隨著我國電氣設(shè)備監(jiān)測技術(shù)水平的逐漸提升，絕緣在線監(jiān)測作為新的電氣設(shè)備檢測技術(shù)，其中的狀態(tài)維修問題已成為人們關(guān)注的焦點。
文章通過對電氣設(shè)備的絕緣在線檢測與狀態(tài)維修的基本原理進行詳細(xì)分析，提出與之相關(guān)的問題及解決措施，并對日后的發(fā)展前景做出了闡述。
關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備;絕緣;在線監(jiān)測;狀態(tài)維修
由于電力設(shè)備的絕緣現(xiàn)象能夠直接影響到電力系統(tǒng)的安全運行，因此，確保絕緣在線監(jiān)測是保證電力系統(tǒng)安全運行的重要因素。
在以往的絕緣在線監(jiān)測中，主要是通過實驗來判斷絕緣的各方面特征，同時進行絕緣缺陷的維修，以及監(jiān)督其運行等來保證電氣設(shè)備的安全運行。
隨著我國科學(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)無法滿足目前人們的需求。
為了加強電氣設(shè)備的絕緣預(yù)防性監(jiān)測，在線監(jiān)測技術(shù)已經(jīng)成為電氣設(shè)備實驗研究的重點。
1電氣設(shè)備的絕緣在線檢測與狀態(tài)維修的基本原理
在線監(jiān)測是指利用輸送電路在運行時產(chǎn)生的高電壓對線路中電氣設(shè)備的絕緣狀況進行監(jiān)測。
早前的在線監(jiān)測原理比較簡單，就是在電氣設(shè)備運行時測量與絕緣有關(guān)的各種參數(shù)，例如利用泄露的電流經(jīng)過電阻時的壓降獲得測量數(shù)據(jù)。
當(dāng)然，早期的監(jiān)測方法也很簡單，主要是依靠人工現(xiàn)場使用測量儀測試。
這種方法解決了不停電測試的問題，可以更好地反映設(shè)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，在線監(jiān)測引進了微機技術(shù)，展現(xiàn)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(shù)字波形采集系統(tǒng)，然后將被測模擬信號轉(zhuǎn)化為可以在計算機上處理的數(shù)字信號進行分析處理。
由于整個流程下來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(shù)，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(shù)據(jù)，從而對被測信號做出準(zhǔn)確的判斷。
整個原理圖可以表示為：
電氣設(shè)備絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)需要采集的信號有：(1)電容型設(shè)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(shè)備上的母線電壓;(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?qū)ο笱兄葡鄳?yīng)的電流傳感器才能滿足在線監(jiān)測的要求。
對于絕緣監(jiān)測的電流信號，由于不同的設(shè)備其電流幅值大小也不同;對同一設(shè)備，在正常運行和出現(xiàn)異常時，其電流幅值大小也不同。
當(dāng)設(shè)備絕緣良好、清潔干燥時，流過設(shè)備末屏的電流較小;設(shè)備運行過程中，因受潮、絕緣老化等原因可能使流過設(shè)備末屏的電流增大。
在這種情況下，若硬件電路放大倍數(shù)固定不變，則無法滿足測量要求，不利于準(zhǔn)確測量。
A/D轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換誤差，希望送來的模擬信號在A/D轉(zhuǎn)換輸入的允許范圍內(nèi)盡可能大，這就要求對采集到的信號的幅值進行必要的調(diào)整，選擇合適的放大倍數(shù)。
電路由放大倍數(shù)可調(diào)的集成放大器、分壓器、模擬開關(guān)、電壓跟隨器和同相比例放大器組成。
目前的的在線監(jiān)測方式主要分為兩大類，一類是分散式監(jiān)測，就是將信號傳感器的輸出信號傳輸給具有數(shù)字處理功能的采用微機技術(shù)的測量儀;一類是在線監(jiān)測系統(tǒng)，將被測信號利用微機由傳感器輸送到中央監(jiān)測屏，然后自動監(jiān)測設(shè)備額絕緣參數(shù)。
在線監(jiān)測將絕緣監(jiān)測和診斷有機地結(jié)合起來，實現(xiàn)了變電站的監(jiān)測自動化。
設(shè)備的狀態(tài)維修是指根據(jù)設(shè)備的實際狀況，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(shè)備壽命管理、預(yù)知性維修和以設(shè)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對設(shè)備進行狀態(tài)維修。
2電氣設(shè)備的絕緣在線監(jiān)測與狀態(tài)維修存在的問題及措施
電氣設(shè)備的絕緣在線監(jiān)測和狀態(tài)維修會應(yīng)用到各種各樣的技術(shù)，例如絕緣在線監(jiān)測通信技術(shù)和數(shù)據(jù)處理技術(shù)、數(shù)據(jù)分析技術(shù)等，這些技術(shù)都是非常復(fù)雜的，因此使得在線監(jiān)測和狀態(tài)維修存在一些需要解決的問題。
2.1現(xiàn)場監(jiān)測的不確定性
現(xiàn)場情況總是復(fù)雜多變的，監(jiān)測時由于各種干擾，信號總是無法準(zhǔn)確校準(zhǔn)監(jiān)測情況，因此需要準(zhǔn)確判斷干擾信號，研制現(xiàn)場校準(zhǔn)方法和設(shè)備。
2.2傳感器的不穩(wěn)定性
目前我們使用的傳感器主要是洛克夫斯基線圈，很容易受到外界環(huán)境的影響，因此需要研究高精度、高穩(wěn)定的傳感器。
2.3干擾
這是一個影響在線監(jiān)測系統(tǒng)運行的非常重要的因素，在強電場環(huán)境中，很難采集到微量信號，科學(xué)家需要研究數(shù)字濾波技術(shù)和設(shè)置靈敏的強電壓保護元件來降低和排除干擾。
2.4缺乏經(jīng)驗
需要建立專家診斷系統(tǒng)來進行基礎(chǔ)的研究工作，完善數(shù)據(jù)分析功能，確保報警值的的準(zhǔn)確性，并制定監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)。
專家診斷系統(tǒng)是一個大型的DB，存有大量的監(jiān)測和試驗數(shù)據(jù)，監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程等，以及前人的維修經(jīng)驗，利用系統(tǒng)分析軟件將這些數(shù)據(jù)統(tǒng)一起來，形成一個專家診斷系統(tǒng)，自動提供狀態(tài)維修的決策。
電氣設(shè)備絕緣技術(shù)的在線監(jiān)測與狀態(tài)維修經(jīng)過多年的發(fā)展，雖然有了很大的進步，但也同樣存在許多問題，為了解決這些問題，可以采取一些相關(guān)的措施：與實際相結(jié)合，在實踐中不斷完善各項監(jiān)測技術(shù)和維修技術(shù);將在線監(jiān)測系統(tǒng)和專家診斷系統(tǒng)有機的結(jié)合起來，實現(xiàn)電氣設(shè)備的自動絕緣監(jiān)測和狀態(tài)維修;國家相關(guān)部門需要加大人力、物力和財力方面的投入力度，不斷推進各項技術(shù)的發(fā)展和進步，使之可以為社會帶來巨大的經(jīng)濟效益。
3發(fā)展前景
電氣設(shè)備的絕緣在線監(jiān)測具有廣闊的發(fā)展前景，可以為國家和社會帶來巨大的經(jīng)濟效益，而對設(shè)備進行狀態(tài)維修也成為了電氣設(shè)備絕緣在線監(jiān)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(tǒng)中的應(yīng)用非常關(guān)注。
由于具有實時連續(xù)性、直觀準(zhǔn)確性，電氣設(shè)備絕緣的在線監(jiān)測技術(shù)可以很好地反映運行中的設(shè)備絕緣的真實情況，在不影響到電力系統(tǒng)正常運行的情況下，可以快速便捷地測試系統(tǒng)數(shù)據(jù)，若進入電力系統(tǒng)的自動化系統(tǒng)中與計算機系統(tǒng)進行聯(lián)網(wǎng)，容易發(fā)展成為智能化的監(jiān)測和診斷系統(tǒng)，具有廣闊的應(yīng)用前景。
微機多功能絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)是以被測信號波形的數(shù)字采集和分析為基礎(chǔ)的，只需在分析系統(tǒng)中輸入原始波形，可以減少硬件電路的使用量，提高整個監(jiān)測系統(tǒng)的可靠性，因此，電氣設(shè)備絕緣的在線監(jiān)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(tǒng)中的應(yīng)用來看，這一目標(biāo)已經(jīng)算是完成。
我們知道，在線監(jiān)測是依靠許多技術(shù)來完成的，例如數(shù)字處理技術(shù)，數(shù)據(jù)分析技術(shù)，通信技術(shù)等，這些技術(shù)大多都有待進一步的研究和完善，在它們沒有完全完善的情況下，總是會給在線監(jiān)測帶來一些問題。
為了解決這個問題，我們需要在實踐中不斷完善各項技術(shù)，使在線監(jiān)測系統(tǒng)和專家診斷系統(tǒng)達到完美的結(jié)合，并最終實現(xiàn)電氣設(shè)備的自動絕緣監(jiān)測和狀態(tài)維修。
4結(jié)語
總而言之，經(jīng)過多年的實踐，電氣設(shè)備絕緣在線監(jiān)測技術(shù)積累了許多經(jīng)驗，雖然仍然存在一些問題，但是這項技術(shù)仍然給社會帶來了很大的經(jīng)濟效益，同時也具有廣闊的發(fā)展前景，其中最令人期待的就是在線監(jiān)測系統(tǒng)和專家診斷系統(tǒng)的有機結(jié)合，這項合成系統(tǒng)可以實現(xiàn)電氣設(shè)備絕緣監(jiān)測的自動化以及設(shè)備的狀態(tài)維修。
參考文獻
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