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电气设备的绝缘在线监测与状态检修
电气设备的绝缘在线监测与状态检修【1】
【摘要】随着社会的进步、科技的发展以及我国电气设备监测技术水平的提升，在线监测已经成为目前最热门的监测技术，具有非常广阔的应用和发展空间。
状态检修则是指电气设备在绝缘的工作状态下所确定的检修方式，在进行状态检修时，电气设备的绝缘在线监测成为了当下必不可少的辅助手段。
本文针对电气设备的绝缘在线监测与状态检修进行讨论，希望能够为相关研究人员提供一定的参考。
【关键词】电气设备;绝缘在线监测;状态检修
0 引言
电气设备的绝缘监测技术对电力系统的安全稳定运行有着重要意义，保证绝缘在线监测是保障电力系统安全稳定运行的关键，因此这项技术成为了国内外高电压技术人员所研究的重点，同时在电力系统的状态检修方式也是一个比较热门的研究课题。
随着这项技术的广泛运用，能够有效监测出电气设备在早中期绝缘方面的问题，从而延长设备使用期限，并最终降低一些不必要情况的发生。
1 绝缘在线监测技术的发展历程
1.1 带电测试时期
绝缘在线监测技术主要起始于带电测试时期，最早是在20世纪的六、七十年代，当时的研究人员通过一些比较简单的设备仪器来对带电设备的绝缘参数进行测量。
不过，受到技术不成熟、仪器设备落后等局限性因素，导致其进行测试的灵敏度偏低，而且所测试出来的结果也不够精准，所需开展的工作难度较大，很难获得广泛的推广和应用[1]。
1.2 传感器测试时期
绝缘在线监测技术的发展阶段是传感器测试时期，主要是从20世纪80 年代开始，随着科技和社会不断的进步和发展，出现了很多专用的监测仪器，那时人们从传统的模拟试验直接步入了数字化的发展时代，可以真正实现不重复的将仪器和相关的回路进行连接，而传感器只需要将被监测的数据参数全部转化成电子信号，这样操作起来比较简单、安全、可靠。
1.3 微机多功能绝缘在线监测时期
在20 世纪90 年代，随着计算机技术的迅速发展，在这一时期当中已经出现并使用微机多功能的绝缘在线监测，同时计算机和相关的传感器也直接有效的结合在一起，这就真正实现了针对更多绝缘参数数据的在线监测，而且各种监测测量的方式都能够被这种监测系统进行循环测量和审查，满足了电气设备检测量大、监测速度快以及用途广泛的要求，真正实现了自动化绝缘监测，这是一种技术上的飞跃[2] 。
2 绝缘在线监测系统的构成及特点
2.1 在线监测系统组成技术
电气设备的在线监测系统的组成技术主要有：
(1) 在线监测传感器，传感器是在线监测系统当中的最重要的组成部件，在进行配备时，必须选择那些质量优异的传感器来配备安装，这样才能真正提高其测量结果的精准度，不过需要注意的是，在传感器步入工作状态时，必须要确保传感器的正常灵敏度。
传感器在传输信号的过程当中必须保证信号的正常传输，且不能将其失真的转换成被测信号。
常用的在线监测传感器主要是穿磁通技术传感器、光纤传感器以及自补偿式零磁通电流传感器等。
(2)通信技术，绝缘在线监测将计算机和自动化技术相结合，从而形成了现代先进性的通信技术以满足通信的要求。
通常计算机在进行多路选通开关间需要将通信程序设置得更加的简单来保证其稳定性和可靠性。
在数据波形的采集装置当中则需要将计算机的串口和端口两者紧密连接在一起，以进行较为正常的在线监测技术，并对其加以应用[3]。
(3)数据处理技术，数据处理主要依赖计算机来进行，通常数据处理技术可以使用傅立叶变换和小波变换等方式来进行，这两种方式的共同点是都能够保证从一些复杂的干扰信号波当中将某些不规则的信号直接略去，因此也可以称之为一种滤波技术。
通过滤波技术来将相应的干扰信号去除，并将所需的所有正确检测信号从中提取而出，因为这种数据处理的方式较为精准，所以真正运用起来比较广泛。
(4)数据分析技术，数据分析是整个工作当中的重点内容，首先需要将监测系统所采集的数据直接传输至信息分析处理系统中，并通过相应的计算机来对信号中的故障进行分析和处理，然后将分析处理的各种故障结果通过数据和图像的形式表现出来，这样将帮助工作人员更好的对数据和图像作出最直观的判断和分析。
(5)电气设备非电量绝缘在线监测技术，在进行状态检修时，如果只是通过电量来进行在线监测技术是远远不够的，还应当从实时性和进行投资的保障性来进行考虑，所以在目前的状态检修当中，就需要将一些非电量的在线监测技术有机的结合在一起，这样才能真正的满足工作测量的要求，并促使其实现意想不到的效果。
如今最常用的非电量在线监测技术主要有超声波探测技术、远红外测温技术以及介质分析技术等，这些技术都能够有效的促进在线监测技术的快速发展。
2.2 电气设备在线监测系统的特点
电气设备绝缘在线监测在进行状态检修的同时，通常具有较为明显的特点，主要表现在：
(1)停电时间以及开关控制相应减少，通过这种设置能够有效的提高电力系统的持续供电，从而为后续工作的顺利开展提供极大的便利，也间接的提高了经济方面的效益。
(2)在进行状态维修的同时合理安排时间进行维修工作，能够有效的避免此类维修问题的发生，从而减少相应的劳动力及维修间，并节约了维修资金。
在进行监测的工作当中能够及时的发现绝缘当中出现的缺陷和问题，从而减少突发性事故，加强其安全性和可靠性。
(3)在线监测是一种最准确的技术手段，能够有效的减少停电试验及维修的不确定性，同时也能对监测出的故障及时进行维护处理，真正发挥了在线监测系统的作用。
3 电气设备状态检修
随着电力体制的改革与创新，目前对电力设备进行常规的定期检修工作已经无法起到有效的保障作用，因此需要适应时代的发展需求，不断学习电气设备的检修管理理念，做好维修管理工作。
如今电力设备的状态检修已经成为我国工业发展当中使用起来最为普遍、先进的检修体制，这也是电力体制改革的真实需求。
电气设备的状态检修其实就是针对设备进行的一种监测行为，利用科学、合理的技术手段来对相关设备进行检修工作，以降低在预防性检修工作当中出现的问题，从而保证电力设备的安全、可靠、经济的性能，大大的节约了整个检修工作所耗费的资源费用。
随着在线监测技术的发展，状态检修技术也获得了巨大的进步及广泛的运用。
4 结束语
综上所述，电气设备绝缘在线监测技术的不断发展和进步给企业方面带来了巨大的经济效益，同时也减少了相应维修资源的投入，并保证了绝缘的安全可靠性，是一项非常值得推广的电气监测技术。
参考文献
[1]程红杰.电气设备绝缘在线监测与状态维修研究[J].中国高新技术企业，2012(14).
[2]方林锋.电气设备的绝缘在线监测与状态维修[J].科技信息，2011(20).
[3]黄锡刚.浅议如何提高设备安全运行水平[J].民营科技，2010(05).
电气设备绝缘在线监测与状态维修【2】
摘要：随着我国电气设备监测技术水平的逐渐提升，绝缘在线监测作为新的电气设备检测技术，其中的状态维修问题已成为人们关注的焦点。
文章通过对电气设备的绝缘在线检测与状态维修的基本原理进行详细分析，提出与之相关的问题及解决措施，并对日后的发展前景做出了阐述。
关键词：电气设备;绝缘;在线监测;状态维修
由于电力设备的绝缘现象能够直接影响到电力系统的安全运行，因此，确保绝缘在线监测是保证电力系统安全运行的重要因素。
在以往的绝缘在线监测中，主要是通过实验来判断绝缘的各方面特征，同时进行绝缘缺陷的维修，以及监督其运行等来保证电气设备的安全运行。
随着我国科学技术水平的不断发展，及需求的增大，以往绝缘方式已经无法满足目前人们的需求。
为了加强电气设备的绝缘预防性监测，在线监测技术已经成为电气设备实验研究的重点。
1电气设备的绝缘在线检测与状态维修的基本原理
在线监测是指利用输送电路在运行时产生的高电压对线路中电气设备的绝缘状况进行监测。
早前的在线监测原理比较简单，就是在电气设备运行时测量与绝缘有关的各种参数，例如利用泄露的电流经过电阻时的压降获得测量数据。
当然，早期的监测方法也很简单，主要是依靠人工现场使用测量仪测试。
这种方法解决了不停电测试的问题，可以更好地反映设备的绝缘状况，而且不受试验周期的限制，比较灵活。
在此之后，在线监测引进了微机技术，展现出了更高的水平。
其原理是：利用各种高精度信号传感器将被测信号在完整的状态下发送给数字波形采集系统，然后将被测模拟信号转化为可以在计算机上处理的数字信号进行分析处理。
由于整个流程下来的工作都是基于被测信号的波形，而波形又包含了信号所有的信息和参数，因此利用对被测信号波形的分析可以获得被测信号各种状态下的测量数据，从而对被测信号做出准确的判断。
整个原理图可以表示为：
电气设备绝缘在线监测系统需要采集的信号有：(1)电容型设备绝缘泄漏电流，它包括电流互感器TA，电压互感器TV，耦合电容OY，电容式电压互感器CVT，变压器套管BUSH，它的范围从几十毫安到几百毫安，属电容性电流;(2)MOA避雷器的泄漏电流，它的范围从几百微安到毫安，属阻容性电流;(3)变压器铁心接地电流和变电站污秽泄漏电流，前者从几十毫安到安，后者从几毫安到几百毫安，都属于有功电流;(4)作用在各设备上的母线电压;(5)变电站环境温度、湿度。
由于这些信号的性质和大小不同，所需用的取样探头性能差异也较大，因此必须面向对象研制相应的电流传感器才能满足在线监测的要求。
对于绝缘监测的电流信号，由于不同的设备其电流幅值大小也不同;对同一设备，在正常运行和出现异常时，其电流幅值大小也不同。
当设备绝缘良好、清洁干燥时，流过设备末屏的电流较小;设备运行过程中，因受潮、绝缘老化等原因可能使流过设备末屏的电流增大。
在这种情况下，若硬件电路放大倍数固定不变，则无法满足测量要求，不利于准确测量。
A/D转换器对输入的模拟信号的电平大小是有一定要求的，如0～2V，0～5V或-5～5V等。
为了减少转换误差，希望送来的模拟信号在A/D转换输入的允许范围内尽可能大，这就要求对采集到的信号的幅值进行必要的调整，选择合适的放大倍数。
电路由放大倍数可调的集成放大器、分压器、模拟开关、电压跟随器和同相比例放大器组成。
目前的的在线监测方式主要分为两大类，一类是分散式监测，就是将信号传感器的输出信号传输给具有数字处理功能的采用微机技术的测量仪;一类是在线监测系统，将被测信号利用微机由传感器输送到中央监测屏，然后自动监测设备额绝缘参数。
在线监测将绝缘监测和诊断有机地结合起来，实现了变电站的监测自动化。
设备的状态维修是指根据设备的实际状况，科学合理的安排维修工作，以保证安全、经济、可靠。
状态维修的主要模式有三种：设备寿命管理、预知性维修和以设备可靠性分析为主的维修，维修员可以选择一种或几种模式的组合来对设备进行状态维修。
2电气设备的绝缘在线监测与状态维修存在的问题及措施
电气设备的绝缘在线监测和状态维修会应用到各种各样的技术，例如绝缘在线监测通信技术和数据处理技术、数据分析技术等，这些技术都是非常复杂的，因此使得在线监测和状态维修存在一些需要解决的问题。
2.1现场监测的不确定性
现场情况总是复杂多变的，监测时由于各种干扰，信号总是无法准确校准监测情况，因此需要准确判断干扰信号，研制现场校准方法和设备。
2.2传感器的不稳定性
目前我们使用的传感器主要是洛克夫斯基线圈，很容易受到外界环境的影响，因此需要研究高精度、高稳定的传感器。
2.3干扰
这是一个影响在线监测系统运行的非常重要的因素，在强电场环境中，很难采集到微量信号，科学家需要研究数字滤波技术和设置灵敏的强电压保护元件来降低和排除干扰。
2.4缺乏经验
需要建立专家诊断系统来进行基础的研究工作，完善数据分析功能，确保报警值的的准确性，并制定监测标准。
专家诊断系统是一个大型的DB，存有大量的监测和试验数据，监测标准和规程等，以及前人的维修经验，利用系统分析软件将这些数据统一起来，形成一个专家诊断系统，自动提供状态维修的决策。
电气设备绝缘技术的在线监测与状态维修经过多年的发展，虽然有了很大的进步，但也同样存在许多问题，为了解决这些问题，可以采取一些相关的措施：与实际相结合，在实践中不断完善各项监测技术和维修技术;将在线监测系统和专家诊断系统有机的结合起来，实现电气设备的自动绝缘监测和状态维修;国家相关部门需要加大人力、物力和财力方面的投入力度，不断推进各项技术的发展和进步，使之可以为社会带来巨大的经济效益。
3发展前景
电气设备的绝缘在线监测具有广阔的发展前景，可以为国家和社会带来巨大的经济效益，而对设备进行状态维修也成为了电气设备绝缘在线监测非常重要的技术手段，科学家们对状态维修在电力系统中的应用非常关注。
由于具有实时连续性、直观准确性，电气设备绝缘的在线监测技术可以很好地反映运行中的设备绝缘的真实情况，在不影响到电力系统正常运行的情况下，可以快速便捷地测试系统数据，若进入电力系统的自动化系统中与计算机系统进行联网，容易发展成为智能化的监测和诊断系统，具有广阔的应用前景。
微机多功能绝缘在线监测系统是以被测信号波形的数字采集和分析为基础的，只需在分析系统中输入原始波形，可以减少硬件电路的使用量，提高整个监测系统的可靠性，因此，电气设备绝缘的在线监测是非常有发展前景的，从目前的科学技术发展以及在电力系统中的应用来看，这一目标已经算是完成。
我们知道，在线监测是依靠许多技术来完成的，例如数字处理技术，数据分析技术，通信技术等，这些技术大多都有待进一步的研究和完善，在它们没有完全完善的情况下，总是会给在线监测带来一些问题。
为了解决这个问题，我们需要在实践中不断完善各项技术，使在线监测系统和专家诊断系统达到完美的结合，并最终实现电气设备的自动绝缘监测和状态维修。
4结语
总而言之，经过多年的实践，电气设备绝缘在线监测技术积累了许多经验，虽然仍然存在一些问题，但是这项技术仍然给社会带来了很大的经济效益，同时也具有广阔的发展前景，其中最令人期待的就是在线监测系统和专家诊断系统的有机结合，这项合成系统可以实现电气设备绝缘监测的自动化以及设备的状态维修。
参考文献
[1]严璋.电气绝缘在线监测技术[M].北京.中国电力出版社，1995.
[2]关根志，贺景亮.电气设备的绝缘在线监测与状态维修[J].中国电力，2000，(3).
[3]肖文明.集中式绝缘在线监测系统运行分析[J].高电压技术，1998，(1).
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