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喬?真?潘?利

（國(guó)網(wǎng)河南省電力公司超高壓公司，河南鄭州 450000）

摘?要：本文通過(guò)概述高壓電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)技術(shù)在變電站運(yùn)維中的重要作用，詳細(xì)分析溫度監(jiān)測(cè)、絕緣監(jiān)測(cè)等常見在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，并探討構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)、優(yōu)化監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)部署、實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)功能等關(guān)鍵方法。同時(shí)，進(jìn)一步說(shuō)明該技術(shù)在變電站設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)和巡檢管理中的應(yīng)用效果，并通過(guò)提供一個(gè)220kV變電站的工程實(shí)例和在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)思路，生動(dòng)展示高壓電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用情況，驗(yàn)證其在提升變電站運(yùn)維效率和安全性方面的價(jià)值。

關(guān)鍵詞：高壓電力設(shè)備；在線監(jiān)測(cè)；變電站運(yùn)維；狀態(tài)監(jiān)測(cè)；巡檢管理

中圖分類號(hào)：TM862；TM769 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2024）24-0011-03

0引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)，電力需求不斷攀升，高壓電力設(shè)備作為電力系統(tǒng)的核心組成部分，安全穩(wěn)定運(yùn)行顯得尤為關(guān)鍵。面對(duì)日益龐大的電力網(wǎng)絡(luò)，傳統(tǒng)的變電站運(yùn)維模式已難以滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)的需求，高壓電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。該技術(shù)為提高變電站運(yùn)維效率、保障電力系統(tǒng)安全提供了新的解決方案。

1常見電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)技術(shù)

電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)技術(shù)在變電站運(yùn)維中扮演著至關(guān)重要的角色，涵蓋溫度監(jiān)測(cè)、絕緣監(jiān)測(cè)、局放監(jiān)測(cè)、振動(dòng)監(jiān)測(cè)以及油中溶解氣體分析等多個(gè)方面。溫度監(jiān)測(cè)能夠有效預(yù)防設(shè)備因過(guò)熱導(dǎo)致的故障，確保設(shè)備在安全溫度范圍內(nèi)運(yùn)行絕緣監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)跟蹤設(shè)備絕緣狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的絕緣老化問(wèn)題局放監(jiān)測(cè)通過(guò)捕捉設(shè)備內(nèi)部的局部放電信號(hào)，預(yù)判絕緣缺陷振動(dòng)監(jiān)測(cè)有助于識(shí)別旋轉(zhuǎn)設(shè)備的不平衡、松動(dòng)等機(jī)械故障油中溶解氣體分析通過(guò)對(duì)絕緣油中特定氣體的檢測(cè)，評(píng)估設(shè)備內(nèi)部的潛伏性故障[1]。這些技術(shù)的綜合應(yīng)用，使運(yùn)維人員能夠?qū)崟r(shí)掌握設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理問(wèn)題，大大提升變電站運(yùn)維的效率和安全性。

2高壓電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)要點(diǎn)

2.1 合理構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

在高壓電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)建中，通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的合理性至關(guān)重要。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的合理性直接關(guān)系到數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎头€(wěn)定性。在設(shè)計(jì)時(shí)，必須綜合考慮通信距離的遠(yuǎn)近，確保信號(hào)在長(zhǎng)距離傳輸過(guò)程中不發(fā)生衰減，同時(shí)也要保證信號(hào)傳輸速率滿足實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的需求[2]。此外，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)還需考慮抗干擾能力，以保障數(shù)據(jù)在復(fù)雜電磁環(huán)境中的可靠性。因此，選擇合適的通信介質(zhì)，比如光纖、同軸電纜或無(wú)線傳輸成為關(guān)鍵步驟。有線通信方式在抗干擾和傳輸穩(wěn)定性方面具有優(yōu)勢(shì)，無(wú)線通信則提供更靈活的部署方案。綜合這些因素，構(gòu)建一個(gè)既能保證數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸又能確保通信鏈路可靠性的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，是高壓電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)成功運(yùn)行的基礎(chǔ)[3]。

2.2 優(yōu)化電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)部署

電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的部署是確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)全面性和準(zhǔn)確性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。這要求運(yùn)維人員根據(jù)變電站的具體情況，比如設(shè)備分布、環(huán)境條件等，進(jìn)行周密的監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置。監(jiān)測(cè)點(diǎn)的選擇應(yīng)覆蓋所有關(guān)鍵設(shè)備，確保無(wú)死角監(jiān)控，避免監(jiān)測(cè)盲區(qū)。此外，監(jiān)測(cè)設(shè)備的安裝位置至關(guān)重要，應(yīng)盡量選擇便于維護(hù)且受外界環(huán)境影響較小的位置。監(jiān)測(cè)設(shè)備的環(huán)境適應(yīng)性直接影響設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行和故障率，不容忽視。因此，在部署過(guò)程中，要充分考慮設(shè)備的防護(hù)措施，比如防塵、防潮、散熱等，以降低設(shè)備因環(huán)境因素導(dǎo)致的故障風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)優(yōu)化部署，確保監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)高效運(yùn)行，為變電站穩(wěn)定運(yùn)行提供有力支持。

2.3 實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)功能

高壓電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的核心在于其功能的實(shí)現(xiàn)，包括數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理、存儲(chǔ)、分析以及報(bào)警等多個(gè)環(huán)節(jié)。數(shù)據(jù)采集是監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的起點(diǎn)，要求系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確捕捉設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)。隨后，通過(guò)高效的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制，將采集到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到監(jiān)控中心。在數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)環(huán)節(jié)，系統(tǒng)需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分類，以便于后續(xù)分析和查詢。數(shù)據(jù)分析是監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的關(guān)鍵，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的深入挖掘，發(fā)現(xiàn)設(shè)備的潛在故障和異常趨勢(shì)。最后，報(bào)警功能是系統(tǒng)的安全保障，能夠在檢測(cè)到異常情況時(shí)及時(shí)通知運(yùn)維人員，為故障處理贏得寶貴時(shí)間。這些功能協(xié)同工作，不僅提高了變電站運(yùn)維的自動(dòng)化水平，也為設(shè)備的預(yù)知性維護(hù)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持[4]。

3高壓電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)在變電站運(yùn)維中的具體應(yīng)用

3.1 變電站設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)

變電站作為電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，其設(shè)備安全運(yùn)行對(duì)于整個(gè)電網(wǎng)的穩(wěn)定至關(guān)重要。在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，使對(duì)變壓器、斷路器、隔離開關(guān)等關(guān)鍵設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)變得更加實(shí)時(shí)和精準(zhǔn)。通過(guò)安裝各類傳感器，比如溫度傳感器、振動(dòng)傳感器、局放檢測(cè)裝置等，可以不間斷地收集設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)處理后，能夠直觀地反映出設(shè)備的健康狀況。一旦監(jiān)測(cè)到異常數(shù)據(jù)，系統(tǒng)將立即發(fā)出警報(bào)，運(yùn)維人員迅速介入，采取相應(yīng)措施進(jìn)行處理，從而避免設(shè)備故障擴(kuò)大，確保電力供應(yīng)的連續(xù)性和可靠性。這種基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)方式，極大地提高了設(shè)備管理的科學(xué)性，為變電站安全運(yùn)行提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障。同時(shí)，通過(guò)對(duì)歷史數(shù)據(jù)的分析，可以預(yù)測(cè)設(shè)備的未來(lái)趨勢(shì)，為設(shè)備維護(hù)和更換提供決策支持，進(jìn)一步優(yōu)化變電站的運(yùn)維策略[5]。

3.2 變電站巡檢管理

在傳統(tǒng)的變電站運(yùn)維管理模式中，巡檢工作往往依賴人工定期進(jìn)行，不僅效率低下，而且容易受主觀因素影響。隨著在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的引入，巡檢管理得以優(yōu)化，巡檢效率和準(zhǔn)確性都有了顯著提升。在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可以作為巡檢工作的重要參考，運(yùn)維人員可以根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，有針對(duì)性地制定巡檢計(jì)劃，優(yōu)先檢查可能出現(xiàn)問(wèn)題的設(shè)備，從而提高巡檢效率。同時(shí)，通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期積累和分析，可以預(yù)測(cè)設(shè)備的磨損趨勢(shì)和潛在故障點(diǎn)，進(jìn)而制訂更為合理的維修策略和備品備件計(jì)劃。這種數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的巡檢管理方式，不僅降低了運(yùn)維成本，還提升了變電站的整體運(yùn)維水平，為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行提供有力支持。此外，在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用減少了巡檢人員直接接觸高壓設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)，提高了工作環(huán)境的安全性，使變電站的運(yùn)維管理更加智能化、信息化[6]。

4高壓電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)技術(shù)實(shí)例

4.1 工程實(shí)例

在某220kV變電站，高壓電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用成為提升運(yùn)維效率和安全性的重要舉措。該系統(tǒng)集成溫度監(jiān)測(cè)、絕緣監(jiān)測(cè)、局放監(jiān)測(cè)等多個(gè)模塊，形成一個(gè)全方位的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。溫度監(jiān)測(cè)模塊通過(guò)安裝在高抗、變壓器等關(guān)鍵設(shè)備上的傳感器，實(shí)時(shí)捕捉設(shè)備的熱狀態(tài)，預(yù)防過(guò)熱事故絕緣監(jiān)測(cè)模塊則對(duì)設(shè)備的絕緣性能進(jìn)行持續(xù)跟蹤，及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能的老化或損壞跡象局放監(jiān)測(cè)模塊專注于檢測(cè)設(shè)備內(nèi)部的局部放電現(xiàn)象，提前識(shí)別潛在的絕緣缺陷。這些模塊協(xié)同工作，為變電站穩(wěn)定運(yùn)行提供強(qiáng)有力的技術(shù)保障，使運(yùn)維人員能夠迅速響應(yīng)并處理任何異常情況，確保電力供應(yīng)的連續(xù)性和可靠性。

4.2 電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)思路

在構(gòu)建電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)時(shí)，必須遵循科學(xué)合理的建設(shè)思路，確保系統(tǒng)的實(shí)用性和有效性。首先，針對(duì)變電站的具體情況，包括設(shè)備類型、運(yùn)行環(huán)境、維護(hù)需求等，制訂詳細(xì)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)方案。其次，在監(jiān)測(cè)設(shè)備選型階段，要充分考慮設(shè)備的可靠性、精確性和環(huán)境適應(yīng)性在通信網(wǎng)絡(luò)搭建方面，要確保網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咝栽跀?shù)據(jù)處理與分析環(huán)節(jié)，要建立一套完善的數(shù)據(jù)分析機(jī)制，以便從海量數(shù)據(jù)中提取有價(jià)值的信息。此外，整個(gè)建設(shè)過(guò)程需要綜合考慮技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、管理等多方面因素，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的最優(yōu)配置和最大效能。

4.3 電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，涉及現(xiàn)場(chǎng)安裝、調(diào)試、運(yùn)行等多個(gè)環(huán)節(jié)。在系統(tǒng)安裝階段，需要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行，確保每個(gè)傳感器、監(jiān)測(cè)模塊都能夠準(zhǔn)確放置并正常工作。調(diào)試過(guò)程中，要對(duì)系統(tǒng)的各項(xiàng)功能進(jìn)行逐一檢查，包括數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性、傳輸?shù)姆€(wěn)定性、報(bào)警系統(tǒng)的響應(yīng)速度等。系統(tǒng)正常運(yùn)行后，實(shí)時(shí)分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)成為日常運(yùn)維工作的關(guān)鍵。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的深入分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異常狀態(tài)，評(píng)估設(shè)備的健康狀況，從而作出科學(xué)的維護(hù)決策。在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不僅提高了變電站的自動(dòng)化管理水平，也為電力設(shè)備安全運(yùn)行提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐[7]。

5結(jié)語(yǔ)

高壓電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)技術(shù)在變電站運(yùn)維中具有重要作用，能通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài)提高運(yùn)維水平，確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。隨著在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，其在電力行業(yè)中的應(yīng)用將更加廣泛。今后，應(yīng)進(jìn)一步加大研究力度，推動(dòng)高壓電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)技術(shù)普及與應(yīng)用。、

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介喬真（1987—），女，河南南陽(yáng)人，研究方向電氣工程及其自動(dòng)化，變電運(yùn)維。

Highvoltage Power Equipment Online Monitoring Technology and Its Application in Substation Operation and Maintenance

QIAO Zhen,PAN Li

(Ultrahigh Voltage Company of State Grid Henan Electric Power Company, Zhengzhou  Henan  450000)

Abstract:This paper outlines the important role of highvoltage power equipment online monitoring technology in substation operation and maintenance. It analyzes in detail common online monitoring technologies such as temperature monitoring and insulation monitoring, and discusses key methods such as constructing a communication network, optimizing the deployment of the monitoring network, and realizing monitoring functions. The article further specifically explains the application effect of this technology in substation equipment condition monitoring and inspection management. By providing an engineering example of a 220kV substation and the construction ideas of an online monitoring system, this paper vividly shows the practical application of highvoltage power equipment online monitoring technology and verifies its value in improving the efficiency and safety of substation operation and maintenance.

Key words:highvoltage power equipment;online monitoring;substation operation and maintenance; condition monitoring;inspection management