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電力一次設(shè)備在線監(jiān)測與狀態(tài)檢修技術(shù)的應(yīng)用，有助于提升電力一次設(shè)備檢測質(zhì)量與效率，并能夠及時發(fā)現(xiàn)與消除故障問題，為供電系統(tǒng)的平穩(wěn)運轉(zhuǎn)奠定基礎(chǔ)。因此，要積極探索有效的在線監(jiān)測手段，并合理應(yīng)用狀態(tài)檢修技術(shù)，確保供電系統(tǒng)處于安全穩(wěn)定狀態(tài)。

1 電力一次設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)

1.1 一次設(shè)備在線監(jiān)測概況

在科學技術(shù)的不斷推動下，計算機技術(shù)得到了快速發(fā)展，并且得到了廣泛應(yīng)用，借助計算機技術(shù)進行在線監(jiān)測，可以為電力一次設(shè)備的檢修維護提供有力支持。在線監(jiān)測借助接收傳感器獲取一次設(shè)備運行狀態(tài)方面的信息，并通過計算機進行信息整理與分析，對一次設(shè)備的運行狀態(tài)做出準確判斷，進而實現(xiàn)對一次設(shè)備的在線監(jiān)測。目前，在電力系統(tǒng)中涉及的一次設(shè)備無論是在種類還是在數(shù)量方面都有所提升，并且一次設(shè)備的結(jié)構(gòu)更加復雜，科技含量也越來越高，這些都會給一次設(shè)備的監(jiān)測與檢修帶來更大的挑戰(zhàn)，而以往的定期監(jiān)測方式已經(jīng)難以滿足一次設(shè)備運行需求，因此需要對一次設(shè)備進行實時在線監(jiān)測。通過對電力一次設(shè)備的改造，將其集成到在線監(jiān)測系統(tǒng)之中，進而對其進行在線監(jiān)測。在線監(jiān)測是電力管理的創(chuàng)新和優(yōu)化，不僅提升了一次設(shè)備監(jiān)測效率，而且也能節(jié)省大量的人力，更好地保障電力企業(yè)的經(jīng)濟效益[1]。

1.2 一次設(shè)備在線監(jiān)測的特點

在線監(jiān)測是指借助設(shè)置在設(shè)備上的相關(guān)監(jiān)測儀表，實時獲取設(shè)備運行狀態(tài)下的相關(guān)信息，并將數(shù)據(jù)信息上傳至終端接收端。借助實時檢測可以連續(xù)不斷獲取設(shè)備運行狀況信息，掌握設(shè)備運行情況，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備運行異常。在線監(jiān)測具有智能化的特點，不僅可以實現(xiàn)自動監(jiān)測，而且在設(shè)備異?；蛘吖收习l(fā)生時，還可以準確定位故障位置，并發(fā)出警報，甚至可以自動切斷設(shè)備電源，將故障造成的危害與損失降到最低。借助在線監(jiān)測技術(shù)，可以提升電力一次設(shè)備故障檢修效率，將一次設(shè)備故障對電力系統(tǒng)的影響降到最低，同時也有助于延長電力一次設(shè)備的服役年限，幫助電力企業(yè)節(jié)約成本，增強經(jīng)濟效益[2]。

1.3 電力一次設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)形式

在線監(jiān)測技術(shù)主要借助傳感器技術(shù)來實現(xiàn)，在傳感器技術(shù)的支持下，可以獲取一次設(shè)備運行狀態(tài)相關(guān)信息，并通過信息處理與分析準確判斷設(shè)備運行狀況。電力一次設(shè)備在線監(jiān)測主要包括變壓器故障監(jiān)測、油中氣體在線監(jiān)測、局部放電在線監(jiān)測以及繞組熱點在線監(jiān)測等。以油中氣體故障監(jiān)測為例，在電力變壓器應(yīng)用過程中，變壓器油箱中的絕緣物體會因放電以及高溫而使其加速老化，進而發(fā)生裂解。而在這些絕緣物體裂解的過程中，則會同時產(chǎn)生一氧化碳、氫氣以及一氧化碳等氣體，具體產(chǎn)生的氣體類型以及產(chǎn)生的氣體量與變壓器故障類型密切相關(guān)，即不同的故障類型所產(chǎn)生的氣體也不相同。通過對變壓器油箱產(chǎn)生的氣體的監(jiān)測與分析，便可以準確掌握變壓器故障類型，并判斷出變壓器故障的危害大小等。

簡單來講，這種在線監(jiān)測技術(shù)便是借助氣體監(jiān)測的方式掌握故障模式特征。再以局部放電在線監(jiān)測為例，局部放電在線監(jiān)測方法種類多樣，包括脈沖電流法、超高頻法以及超聲法等。其中，脈沖電流法的應(yīng)用最為廣泛。脈沖電流法的測量靈敏度較高，可以保證監(jiān)測的實時性，但是該方法在應(yīng)用過程中容易受到外界噪聲干擾，影響在線監(jiān)測的效果。超高頻法是指對變壓器局部放電所產(chǎn)生的電磁波超高頻信號進行檢測，利用電容傳感器對超高頻成分進行檢測分析，掌握變壓器局部放電情況。該方法的抗干擾性能強，但是該方法的靈敏度不高。

2 電力一次設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)

2.1 基于SF6氣體的狀態(tài)檢修技術(shù)

2.1.1 SF6氣體濕度檢測

在電力一次設(shè)備運行過程中，SF6氣體的濕度會對其運行安全產(chǎn)生重要影響，如果濕度過大，則會影響到氣體的穩(wěn)定性。不僅會影響到絕緣材料表面的耐壓能力，而且在SF6氣體分解過程中還會產(chǎn)生一定的酸性氣體，受酸性氣體的影響，會加速設(shè)備的腐蝕，而且還會對運行人員以及檢修人員的身體健康帶來一定的威脅。因此在電力以此設(shè)備狀態(tài)檢修過程中，要注重SF6氣體的濕度檢測。露點法、電解法以及阻容法等均是SF6氣體濕度檢測的主要方法。

2.1.2 SF6氣體成分分析

在一次設(shè)備運行過程中，如果發(fā)生故障，SF6氣體以及固體絕緣材料發(fā)生化學反應(yīng)便會產(chǎn)生相應(yīng)的氣體，通過對SF6氣體成分分析，可以準確判斷故障類型，同時也能對故障程度做出準確判斷。氣體檢測管法、電化學傳感器法以及氣相色譜法等均是應(yīng)用比較廣泛的SF6氣體成分分析方法，以化學傳感器法為例，該方法的應(yīng)用，需要借助電化學傳感器，讓SF6氣體穿透電化學傳感器的氣體過濾膜，其他在傳感器內(nèi)會發(fā)生相應(yīng)的化學反應(yīng)，受此影響會形成相應(yīng)的電信號，這種電信號與氣體的濃度成正比例關(guān)系，可通過信號處理來掌握被測氣體的濃度情況。

2.1.3 基于SF6氣體狀態(tài)檢修技術(shù)應(yīng)用案例分析

針對某變電站GIS氣室SF6氣體進行分解產(chǎn)物、濕度帶電檢測，根據(jù)檢測結(jié)果分析，發(fā)現(xiàn)氣室濕度超標，分析原因，主要在于未在氣室中設(shè)置吸附劑。在檢測過程中，借助SF6氣體綜合測試儀，檢測濕度為800μL/L，而按照相關(guān)規(guī)定標準要求，GIS氣室運行中的濕度標準應(yīng)為500μL/L，因此實際的濕度已經(jīng)超過標準要求。為了避免檢測儀器性能不穩(wěn)定而導致檢測結(jié)果失準，在檢測過程中，檢測人員應(yīng)用另一臺儀器進行再次檢測，檢測結(jié)果的濕度為776μL/L，與第一次檢測結(jié)果的濕度數(shù)據(jù)基本相同，因此說明檢測結(jié)果可靠。

結(jié)合檢測結(jié)果進行分析，首先在該氣室交接試驗報告中顯示SF6氣體的濕度數(shù)據(jù)是89μL/L，因此實際檢測結(jié)果與試驗報告不符。另外，該氣室的SF6密度繼電器壓力值并未出現(xiàn)異常情況。結(jié)合這些情況，可以判斷相關(guān)一次設(shè)備的氣密性以及絕緣性比較穩(wěn)定，而之所以出現(xiàn)SF6氣體濕度超標的情況，主要原因應(yīng)為氣室中未添加相應(yīng)的吸附劑，或者所添加的吸附劑已經(jīng)飽和，并未及時進行更換。通過對該氣室的解體檢修，未發(fā)現(xiàn)密封圈出現(xiàn)裂紋、變形等問題，并且發(fā)現(xiàn)未在該氣室添加吸附劑，因此判斷故障原因為未添加吸附劑。

再比如，針對某變電站GIS各氣室SF6氣體進行分解檢測，在檢測過程中發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)了氣室中一氧化碳以及二氧化硫氣體超標，結(jié)合這一現(xiàn)象進行分析，可以初步判斷可能存在氣室放電現(xiàn)象。在此基礎(chǔ)上，檢測人員又對該氣室以及相鄰氣室進行SF6氣體分解物檢測，檢測結(jié)果見表1。

表1 開關(guān)氣室SF6氣體分解物檢測結(jié)果表

通過表1可以看出，除了22A3之外的其他氣室中的SF6氣體的解體產(chǎn)物均未發(fā)現(xiàn)異常情況，而在該氣室中，分解產(chǎn)物中包含著二氧化硫以及一氧化碳。對22A斷路器中B相解體檢查，發(fā)現(xiàn)由白色的分解產(chǎn)物出現(xiàn)在GIS筒壁上，同時在傳動絕緣子的表面也有才一定的白色分解產(chǎn)物。在檢測過程中還發(fā)現(xiàn)等電位彈簧出現(xiàn)了燒毀的現(xiàn)象，另外拔叉也存在電腐蝕的現(xiàn)象。綜合以上情況，最終判斷炫富電位放電的原因主要在于彈簧的彈性失效，或者是彈簧的長度不足導致的[3]。

表2 油中溶解氣體試驗結(jié)果

2.2 油中溶解氣體狀態(tài)檢修技術(shù)

2.2.1 油中產(chǎn)生溶解氣體的原因

導致油中產(chǎn)生溶解氣體，其原因主要包括絕緣油的分解，在電熱作用下，會導致相關(guān)的烴類氣體產(chǎn)生。另外，在固體絕緣材料發(fā)生分解的情況下也會產(chǎn)生溶解氣體，在含氧量以及溫度同時增加的情況下，會產(chǎn)生更多的二氧化碳以及一氧化碳氣體，固體絕緣材料分解所產(chǎn)生的氣體分量與故障的類型和故障的程度等有著較強的關(guān)聯(lián)性，因此可以結(jié)合固體絕緣材料分解產(chǎn)生的氣體對故障做出準確判斷。除此之外，有的氣體本身便存在于油中，在相關(guān)化學反應(yīng)的影響下會產(chǎn)生新的氣體。例如，油中含有氧化氫，在發(fā)生化學反應(yīng)的情況下，則會產(chǎn)生氫氣和鐵。除此之外，如果油長時間受陽光的照射，也會產(chǎn)生相應(yīng)的氣體。

2.2.2 油中溶解氣體狀態(tài)檢修技術(shù)應(yīng)用案例

某變電站35kV II段母線TV柜內(nèi)部絕緣擊穿，進而導致母線三相短路故障。針對這種情況，檢修人員通過油中溶解氣體試驗的方式進行故障診斷，初步判斷故障原因為變壓器近區(qū)短路。該變壓器在以往的檢測過程中并未發(fā)現(xiàn)異常，其運行狀態(tài)比較穩(wěn)定。在變壓器油中溶解氣體試驗過程中，主要針對瓦斯氣體組分以及變壓器主體氣體組分進行分析，分析結(jié)果見表2。

通過表2可以看出，變壓器本體油中的總烴以及氫氣超標，并且在變壓器本體油中的二氧化碳以及一氧化碳的含量也相對較高。油中氣體的來源一方面為固體絕緣分解產(chǎn)生的氣體，另一方面為發(fā)熱產(chǎn)生的氣體，并且發(fā)熱產(chǎn)生的氣體主要部分。本體瓦斯氣體中的一氧化碳以及氫氣等含量較大?？傮w來講，變壓器主體氣體以及瓦斯氣體均存在不平衡的現(xiàn)象。根據(jù)檢測結(jié)果，對變壓器進行返廠檢修，通過解體檢修發(fā)現(xiàn)在低壓引線端口以及C相中均存在一定的積碳現(xiàn)象，同時在壓板下方繞組端還存在一定的燒傷現(xiàn)象。

另外，在故障點附近的扁銅線也出現(xiàn)了一定的燒損現(xiàn)象，而且也受到了一定的擠壓。綜合考慮以上現(xiàn)象，分析故障原因，主要包括以下幾點：首先繞組撐條的數(shù)量不足；其次變壓器線圈強度不足；最后，橫向電動力壓力過大。這些都是有可能導致故障的原因，借助油中溶解氣體狀態(tài)檢修技術(shù)可以對變壓器故障原因做出初步判斷，如果在不能確定故障原因的情況下，則需要將變壓器進行返廠解體檢測，并綜合分析解體檢測中發(fā)現(xiàn)的相關(guān)現(xiàn)象，準確判斷故障原因[4]。

3 結(jié)語

作為電能生產(chǎn)和使用的重要基礎(chǔ)，電力一次設(shè)備是電力系統(tǒng)的重要組成部分，其自身運行的穩(wěn)定性與安全性是電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的重要基礎(chǔ)。為保證電力以此設(shè)備的穩(wěn)定運行，應(yīng)加強在線監(jiān)測，通過在線監(jiān)測實時掌握一次設(shè)備的運行狀況。同時還要合理應(yīng)用狀態(tài)檢修技術(shù)，提升電力一次設(shè)備狀態(tài)檢修工作的質(zhì)量和效率，保障及時排除電力一次設(shè)備故障，為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行奠定基礎(chǔ)。