在线监测技术在智能变电站中的应用研究

【摘要】智能变电站作为电网系统重要的枢纽载体，各个环节的设备故障都会对整个系统的运行效率产生一定的影响。如果未对其进行针对性的监测、处理，提高变电站运行的可靠性，将会对智能变电站的安全运行产生较大影响。将在线监测技术引入到智能变电站中，可以对变电设备的使用情况进行有效的监测，从而确保了各个环节设备的正常运行和及时检修，提高智能变电站运行的安全性和可靠性。

【关键词】在线监测技术 智能变电站 应用效果

智能变电站是电力系统中比较重要的组成部分，而在线监测技术可以提高电力系统的运行管理水平，确保各个环节设备的安全运行。在线监测技术引用了信息处理技术、传感器技术和广域通信技术，其能够对智能变电站中所有电气设备的运行情况进行动态监测、诊断和评估，其不仅能够推动智能变电站的发展，而且还能提高电力系统的运行效率。

一、智能变电站概述

智能变电站是智能电网中不可或缺的组成部分，其借助智能设备，能够自动完成信息的测量、采集、计量、控制、保护和监测等功能，并根据实际运行情况对整个电网系统进行实时智能调节、自动控制、在线分析决策等，确保设备安全可靠运行。

如今，随着智能变电站的不断发展和建设，传统的在线监测系统已经无法更好的满足智能变电站未来发展需求。目前，借助智能化设备的使用能够对电力系统各个环节的数据进行采集和分析，按照C61850标准，通过借助智能化变电站的网络结构对智能变电站内的所有运行设备进行监测和控制，从而更好的实现对变电站设备运行状态的采集、分析和集中告警等，从而提高了整体系统的运行效率和安全。

二、在线监测系统的构成

在线监测系统主要由信号变送、数据采集、数据处理、信号传输、信号处理、故障诊断等几部分组成。具体流程如图1所示。

三、智能变电站在线监测技术

（1）油中溶解气体监测。电力变压器作为智能变电站重要的设备，油中溶解气体分析（DGA）是最重要的在线监测技术。在局部过热和放电的过程中，纸、油绝缘会在一定条件下发生分解，从而产生一氧化碳、二氧化碳等碳氨化合物，但是每次所产生的气体数量比较少，要想使气体继电器发生动作需要较长时间的累积才能完成。由于不同的故障时期、不同的故障性质、不同的故障部位其所产生的气体种类和浓度是不一样的，所以在满足气体继电器动作条件之前，可以根据油中分析溶解气体的特征，来对其具体故障类型进行分析和判断，这样一来可以对智能变电站中相关设备故障进行诊断。通过智能化设备可以对油中溶解气体的成分和浓度进行分析，从而对故障的位置，性质作出判断。

（2）局部放电监测。局部放电（PD）主要是指在一定外施电压下，电气设备由于存在内部绝缘弱点，会出现局部重复媳灭、击穿的现象。实际应用过程中，诱发局部放电的因素比较多，其中设备制造安装质量不合格或绝缘材料发生老化（过强的机械应力、过强的电应力、过强的热应力）等都有可能诱发局部放电。通过局部放电监测可以对设备状态的各种特征量进行检测，保证设备局部放电现象提早发现、诊断和处理。

（3）电容型设备绝缘监测。电容型设备的种类主要有电容式电流互感器、高压电容式套管、高压锅合电容器及电容式电压互感器等设备，这些设备在日常运行的情况下会因为绝缘劣化变质、整体受潮、局部缺陷、层间短路等而导致设备绝缘性能下降，从而影响电力系统的正常运行。借助电容型设备绝缘监测，可以对电容型设备进行智能化检测，保证了电容型设备绝缘劣化变质、整体受潮、局部缺陷、层间短路等问题的及时发现和处理，提高了设备运行的安全性。

（4）金属氧化物避雷器绝缘监测。自从我国引入金属氧化锋避雷器以来，就在智能变电站中得到了广泛的应用。目前金属氧化物避雷器主要是针对避雷器内部受潮和阀片老化的故障进行监测，可以提高设备的使用效率，避免引发设备故障。在长期运行过程中，氧化物避雷器的绝缘层会逐渐老化，从而增大通过阀片的电流，使阀片的温度上升，并引起阻性电流增大，最后导致避雷器爆炸或损坏。图2是金属氧化物避雷器绝缘监测的流程图。

四、结束语

随着智能变电站的不断发展，在线监测技术得到了广泛的应用，避免变电站运行过程中设备故障对其整个系统的影响，其不仅能够对相关设备进行定期监测和检修，而且还能提高智能变电站的可靠性、安全性，大大降低了安全事故的发生率，从而提高高配电质量，延长设备的使用寿命。

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