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電氣設備的絕緣在線監(jiān)測與狀態(tài)檢修
電氣設備的絕緣在線監(jiān)測與狀態(tài)檢修【1】
【摘要】隨著社會的進步、科技的發(fā)展以及我國電氣設備監(jiān)測技術水平的提升，在線監(jiān)測已經(jīng)成為目前最熱門的監(jiān)測技術，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，在進行狀態(tài)檢修時，電氣設備的絕緣在線監(jiān)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監(jiān)測與狀態(tài)檢修進行討論，希望能夠為相關研究人員提供一定的參考。
【關鍵詞】電氣設備;絕緣在線監(jiān)測;狀態(tài)檢修
0 引言
電氣設備的絕緣監(jiān)測技術對電力系統(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)定運行的關鍵，因此這項技術成為了國內(nèi)外高電壓技術人員所研究的重點，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。
隨著這項技術的廣泛運用，能夠有效監(jiān)測出電氣設備在早中期絕緣方面的問題，從而延長設備使用期限，并最終降低一些不必要情況的發(fā)生。
1 絕緣在線監(jiān)測技術的發(fā)展歷程
1.1 帶電測試時期
絕緣在線監(jiān)測技術主要起始于帶電測試時期，最早是在20世紀的六、七十年代，當時的研究人員通過一些比較簡單的設備儀器來對帶電設備的絕緣參數(shù)進行測量。
不過，受到技術不成熟、儀器設備落后等局限性因素，導致其進行測試的靈敏度偏低，而且所測試出來的結果也不夠精準，所需開展的工作難度較大，很難獲得廣泛的推廣和應用[1]。
1.2 傳感器測試時期
絕緣在線監(jiān)測技術的發(fā)展階段是傳感器測試時期，主要是從20世紀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)不重復的將儀器和相關的回路進行連接，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90 年代，隨著計算機技術的迅速發(fā)展，在這一時期當中已經(jīng)出現(xiàn)并使用微機多功能的絕緣在線監(jiān)測，同時計算機和相關的傳感器也直接有效的結合在一起，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，這是一種技術上的飛躍[2] 。
2 絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)的構成及特點
2.1 在線監(jiān)測系統(tǒng)組成技術
電氣設備的在線監(jiān)測系統(tǒng)的組成技術主要有：
(1) 在線監(jiān)測傳感器，傳感器是在線監(jiān)測系統(tǒng)當中的最重要的組成部件，在進行配備時，必須選擇那些質量優(yōu)異的傳感器來配備安裝，這樣才能真正提高其測量結果的精準度，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。
常用的在線監(jiān)測傳感器主要是穿磁通技術傳感器、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，絕緣在線監(jiān)測將計算機和自動化技術相結合，從而形成了現(xiàn)代先進性的通信技術以滿足通信的要求。
通常計算機在進行多路選通開關間需要將通信程序設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，并對其加以應用[3]。
(3)數(shù)據(jù)處理技術，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雜的干擾信號波當中將某些不規(guī)則的信號直接略去，因此也可以稱之為一種濾波技術。
通過濾波技術來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(shù)據(jù)處理的方式較為精準，所以真正運用起來比較廣泛。
(4)數(shù)據(jù)分析技術，數(shù)據(jù)分析是整個工作當中的重點內(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)電氣設備非電量絕緣在線監(jiān)測技術，在進行狀態(tài)檢修時，如果只是通過電量來進行在線監(jiān)測技術是遠遠不夠的，還應當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)檢修當中，就需要將一些非電量的在線監(jiān)測技術有機的結合在一起，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)測技術主要有超聲波探測技術、遠紅外測溫技術以及介質分析技術等，這些技術都能夠有效的促進在線監(jiān)測技術的快速發(fā)展。
2.2 電氣設備在線監(jiān)測系統(tǒng)的特點
電氣設備絕緣在線監(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)停電時間以及開關控制相應減少，通過這種設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)測的工作當中能夠及時的發(fā)現(xiàn)絕緣當中出現(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)測是一種最準確的技術手段，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，因此需要適應時代的發(fā)展需求，不斷學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。
電氣設備的狀態(tài)檢修其實就是針對設備進行的一種監(jiān)測行為，利用科學、合理的技術手段來對相關設備進行檢修工作，以降低在預防性檢修工作當中出現(xiàn)的問題，從而保證電力設備的安全、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)測技術的發(fā)展，狀態(tài)檢修技術也獲得了巨大的進步及廣泛的運用。
4 結束語
綜上所述，電氣設備絕緣在線監(jiān)測技術的不斷發(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。
參考文獻
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電氣設備絕緣在線監(jiān)測與狀態(tài)維修【2】
摘要：隨著我國電氣設備監(jiān)測技術水平的逐漸提升，絕緣在線監(jiān)測作為新的電氣設備檢測技術，其中的狀態(tài)維修問題已成為人們關注的焦點。
文章通過對電氣設備的絕緣在線檢測與狀態(tài)維修的基本原理進行詳細分析，提出與之相關的問題及解決措施，并對日后的發(fā)展前景做出了闡述。
關鍵詞：電氣設備;絕緣;在線監(jiān)測;狀態(tài)維修
由于電力設備的絕緣現(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備的安全運行。
隨著我國科學技術水平的不斷發(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。
為了加強電氣設備的絕緣預防性監(jiān)測，在線監(jiān)測技術已經(jīng)成為電氣設備實驗研究的重點。
1電氣設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，就是在電氣設備運行時測量與絕緣有關的各種參數(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，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確的判斷。
整個原理圖可以表示為：
電氣設備絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)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電壓;(5)變電站環(huán)境溫度、濕度。
由于這些信號的性質和大小不同，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，由于不同的設備其電流幅值大小也不同;對同一設備，在正常運行和出現(xiàn)異常時，其電流幅值大小也不同。
當設備絕緣良好、清潔干燥時，流過設備末屏的電流較小;設備運行過程中，因受潮、絕緣老化等原因可能使流過設備末屏的電流增大。
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，希望送來的模擬信號在A/D轉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、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)測和診斷有機地結合起來，實現(xiàn)了變電站的監(jiān)測自動化。
設備的狀態(tài)維修是指根據(jù)設備的實際狀況，科學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對設備進行狀態(tài)維修。
2電氣設備的絕緣在線監(jiān)測與狀態(tài)維修存在的問題及措施
電氣設備的絕緣在線監(jiān)測和狀態(tài)維修會應用到各種各樣的技術，例如絕緣在線監(jiān)測通信技術和數(shù)據(jù)處理技術、數(shù)據(jù)分析技術等，這些技術都是非常復雜的，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)場情況總是復雜多變的，監(jiān)測時由于各種干擾，信號總是無法準確校準監(jiān)測情況，因此需要準確判斷干擾信號，研制現(xiàn)場校準方法和設備。
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，科學家需要研究數(shù)字濾波技術和設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)來進行基礎的研究工作，完善數(shù)據(jù)分析功能，確保報警值的的準確性，并制定監(jiān)測標準。
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)測標準和規(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。
電氣設備絕緣技術的在線監(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，可以采取一些相關的措施：與實際相結合，在實踐中不斷完善各項監(jiān)測技術和維修技術;將在線監(jiān)測系統(tǒng)和專家診斷系統(tǒng)有機的結合起來，實現(xiàn)電氣設備的自動絕緣監(jiān)測和狀態(tài)維修;國家相關部門需要加大人力、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，而對設備進行狀態(tài)維修也成為了電氣設備絕緣在線監(jiān)測非常重要的技術手段，科學家們對狀態(tài)維修在電力系統(tǒng)中的應用非常關注。
由于具有實時連續(xù)性、直觀準確性，電氣設備絕緣的在線監(jiān)測技術可以很好地反映運行中的設備絕緣的真實情況，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，從目前的科學技術發(fā)展以及在電力系統(tǒng)中的應用來看，這一目標已經(jīng)算是完成。
我們知道，在線監(jiān)測是依靠許多技術來完成的，例如數(shù)字處理技術，數(shù)據(jù)分析技術，通信技術等，這些技術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，使在線監(jiān)測系統(tǒng)和專家診斷系統(tǒng)達到完美的結合，并最終實現(xiàn)電氣設備的自動絕緣監(jiān)測和狀態(tài)維修。
4結語
總而言之，經(jīng)過多年的實踐，電氣設備絕緣在線監(jiān)測技術積累了許多經(jīng)驗，雖然仍然存在一些問題，但是這項技術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)的有機結合，這項合成系統(tǒng)可以實現(xiàn)電氣設備絕緣監(jiān)測的自動化以及設備的狀態(tài)維修。
參考文獻
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