摘要：电力系统在运行过程中如若发生故障，其后果是相当严重的，不仅会破坏到电力设备，同时其故障还会影响到与之相关的生产部门，甚至威胁到整个社会民众的用电安全问题，如果遭遇大规模的停电更会严重影响的社会正常的生活生产，带来不可计量的损失。行业内为了提高用电安全性以及供电的及时可靠性，有着相当多的解决手段，本文也将阐述一种可以提升变电设备管理等级以及良好应对各种突发状况，优化各项指标，使其尽量少的受到外界干扰，完成监测任务。
关键词：输变电；系统设计；设备监测
一、变电设备状态监测系统原理
1.1输变电设备状态监测
输变电设备状态监测系统可以为电力系统安全运行提供保障。其中，变电设备状态监测技术有变压器油色谱在线监测、铁心接地电流在线监测和局部放电在线监测等；输电线路状态监测技术包括图像或视频监测、导线温度检测、微气象监测、覆冰监测、微风振动监测、风偏放电监测、杆塔倾斜及沉降监测、绝缘子盐密度监测等。这各种技术发挥各自作用功效，为电力行业的安全问题做出了重要贡献。
1.2监测技术的基本原理
油色谱：油色谱在变压器监测中有着重要应用，这主要是因为变压器故障能够通过其进行相关检测，如果发生故障，变压器就会由于技术中变压器故障发生时，由于热作用放出一系列的气体变压器油在放电和热作用下会产生一系列气体，而这些气体可以检测出来，用的手段就是气相色谱。故障类型的判断通常是根据气体溶解于产生的雷凌进行判断，如果只含有H2，则可以判断是出现了电晕放电亦或是水电解引发的铁锈等现象导致的。而如若气体中含有其他成分，如CO等，起故障来源就可能是设备过载或者是绝缘层故障。这种方法可以检测变电设备中的多数故障，在线监测系统中也有着广泛应用。
铁心接地电流在线监测：变压器铁心的接地电流的在线监测对铁心引出线上的接地电流进行测量，以达到对铁心的多点的接地进行测量的目的。实际运行中的变压器为了防止铁心对地的放电，铁心必须有一点进行接地，但若多点进行接地，各接地点的之间将会形成环流，从而造成故障。正常情况下该电流非常小，仅为数毫安，多点接地故障后，该接地电流可增长上千倍。
超声局部放电在线监测系统：当变压器发生局部放电时，缺陷部位会出现超声波信号，利用安装到变压器不同的部位的超声波传感器对超声波信号进行分析处理，可以对局部放电进行诊断和定位。由于超声波信号不是电磁波，它有较强的抗电磁干扰性能。但声波在绝缘材料中传播时会发生散射，在不同的介质的临界部分会产生很大的界面衰减。
1.3信息安全保障系统设计原理
电力企业大致三部分构成：生产控制系统、行政管理系统和市场营销系统，随着信息系统的不断完善以及各部分数据交换和协同工作的需要，各部分必须实现信息共享和互联。为了防止不法分子在信息的存储、传输、加工的过程中对电力信息系统进行攻击，电力企业采取的对信息进行保护、加密、升级等措施称为信息安全防护。信息安全防护主要有以下几个方面：防火墙、防病毒和补丁升级系统、纵向隔离、入侵检测或防御系统、横向隔离、其它安全设备和系统。其中，横向隔离着眼于在生产控制大区、信息管理大区之间进行隔离，纵向隔离着眼于在上下级之间进行数据的认证、加密和访问机制，防火墙着眼于在局域网、广域网、银行及运营商等网络边界进行严密防护，防病毒和补丁升级系统主要对各安全区内部服务器进行安全防护以及升级，入侵检测或防御系统主要对入侵行为、病毒攻击等实施检测、分析和处理。总之，通过多种措施的相互配合以期达到数据完整而不丢失泄露、有害信息不能侵入并传播、整个电力信息系统安全有序运行的目的。
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二、设备设计方案介绍分析
2.1整体架构的设计介绍分析
处于构架底层的传感器主要分布于变电站和输电线路上。变电站内分布的各类变电设备状态监测传感器或变电CMA通过标准方式接入本站CAC，然后通过本站CAC向上接入网省变电CAG。对于已经建有状态监测系统的站，CAC通过从原前置子系统集中接入所有状态信息实现对原系统的包容，CAC不直接地连接原有状态监测装置，从而降低接入的复杂程度。分布在输电线路。上的各类输电线路状态监测传感器先由线路CMA汇聚，然后通过线路CMA直接接入网省端的线路CAG来实现接入状态信息。对于已建状态监测系统的输电线路，网省端线路CAG则从集中原线路前置子系统接入所有的状态信息，达到对包容原系统的效果。
2.2分层结构的设计理念
系统分为传感器、接入和主站三层基本结构，因此，可以采用分层结构设计，主站层则需要各种储存、加工处理、诊断分析、预测报警等应用技术；接入层的重点则是各种既高效又经济且可靠的通信接入组网、信息处理与标准化接入技术；传感器层重点推进各种优良的传感原理和技术。这种分层处理的理念其先进性在于故障排查的简便以及各层之间在合作的同时避免了互相的信号干扰。
2.3系统主站设计
主站系统采用基于Java的主站层和基于Weblogic的中间层，以接入、集中存储、统一处理和应用各类输变电设备状态监测信息为主要功能的计算机系统。其开发可以基于PI3000平台二次实现。PI3000平台可以实现主站系统的整体构造、动态模型驱动和功能扩展。象、雷电、调度等方面的数据是主站系统通过企业服务总线传递得到的，此外主站系统利用这种方式也为其他系统提供标准程度较高的在线数据。GIS服务数据是主战系统通过一些关于协议的接口，协议就是俗称的http协议，接口包括WMS/WFS接口。同时设备台账数据也是通过GIS平台获取的。
三、设备调试及安装应用
3.1装置安装参数设定及条件选择
安装时需要注意以下几点，首先220kV及以上变压器全部安装油色谱在线监测装置；220kV及以上变压器全部安装铁心接地电流在线监测装置；选择重点区域的110kV变压器安装油色谱在线监测装置；选择部分重点220kV及500kV变压器安装超声局部放电在线监测装置。另外在安装输电线路监测装置时，要根据不同的条件，路况等选择适当的安装条件及防护装置，不同地区的监测设备也要根据条件选择最为合适恰当的，这样能够发挥设备的最大使用功效，提高检测效率。
3.2阀值设定及应用
为验证系统的有效性，不仅要在现场安装相关设备，还需要对设备的报警阈值进行设定，来有效的反映被监测设备的非正常运行状态。安装并设计完成后，进行设备的使用试验作为应用基础，理论的实际经过实践的检验并且在试用过程中发现其存在的缺陷、不足并加以改良之后投放市场，力求实现方案的有效推广和大面积使用。
四、结语
变电设备监测系统是在输变电过程中对于设备检修、状态监测以及对其工作效率的提高有着重要的作用，是能够有效提高效率，防患于未然并能够及时解决问题的重要技术手段，对于其技术方案的设计更是有着重要意义，有着广泛的应用价值。
参考文献：
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论文作者:师罗定
论文发表刊物:《基层建设》2018年第30期
论文发表时间:2018/11/16
标签：在线论文; 设备论文; 变压器论文; 系统论文; 状态论文; 铁心论文; 故障论文; 《基层建设》2018年第30期论文;