摘要：高压电气设备的安全运行是电网安全运行的基础，传统上一般采用定期停电的方式对高压电气设备进行预防性试验和检修，但这种方式存在固有的局限性，不能全面反映设备存在的潜伏性故障。因此，随着高压电气设备的快速发展，高压电气设备绝缘在线监测技术也得到了快速发展和良好应用。文章重点就高压电气设备绝缘在线监测技术应用及发展前景进行研究分析，以供参考和借鉴。
关键字：高压电气设备；在线监测；应用；发展前景
引言
变电设备绝缘在线监测技术的无人值守变电站在实际应用中是非常适用的，可以对有缺陷或怀疑有缺陷的设备进行有选择、的目的停电检测和维护，大大减少了停电次数和重复性的工作。因此，探讨其技术原理和实际应用具有重要的现实意义。
1高压电气设备绝缘在线监测技术应用的意义
首先，设备必须周期计划的停电试验。一方面在经济高速发展的今天，停电会降低供电企业的供电可靠性，对社会会造成负面的影响，也对用电的企业造成一定的经济损失。另一方面，停电会降低设备的运行效率，造成对资源的浪费；其次，高压试验所需的一些设备、仪器较贵，专业技术人员的缺乏，而停电试验的手续繁琐，工作量大，工作时间长，这都会造成资源的浪费和不合理的分配；再次，设备定期试验的盲目性。由于预防性试验周期的制定比较的保守，而如果定期的周期检修试验，这会出现过多的不必要的停电检修，而且有些设备会出现因拆卸、组装过多而出现损坏；最后，预防性试验规程的非破坏性试验的项目中，一般的试验电压加的交流电压都不超过10KV，这比目前电网中35～75KV的运行电压要低的多，这种的试验性质难以全面的、真实的反映设备存在的潜伏性的故障，而这些潜伏性的故障在高电压的持续运行中会不短的发展下去，从而可能会在预防性的试验周期内出现重大的电力事故。因此，这种的预防性试验体制在很大的程度上制约电力技术的发展，特别是电压等级越高的设备，预防性试验的实际意义已大大的减弱，甚至失去了预防的内涵。到了19世纪60年代国外的专家已经对高压设备的维修体制进行了新的探讨与研究，并提出了状态检修的新理念。可惜我国解放后的电力发展的较慢，只是到了80年代才得到较快的发展。但状态检修的新理念还没有真正的运用到电力系统的生产实践中去，只是在近几年来这种新理念才在实际的工作中得到广泛的运用。而所谓的状态检修的技术支撑那就是在线监测。对于绝缘在线监测那就是在运行的状态下结合传感技术、计算机技术、电子技术、信号处理以及网络技术等对设备的绝缘状况进行在线化的实时监测，而且在监测的过程中不改变系统的运行方式，能保证测量的准确性。因此，大力的开展绝缘在线监测技术具有特别重要的现实意义，是电力系统技术管理发展的必然趋势。
2高压电气设备绝缘在线监测技术应用
2.1变压器的绝缘在线监测
变压器绝缘在线监测主要监测绝缘油中的分解气体含量和局部放电情况，即利用聚合物薄膜，把特征气体从油中分离出来，然后利用新型的催化酶气体传感器来检测各气体的含量，进而判断变压器是否存在过热、放电等异常及故障。如果变压器的绝缘状况异常，则在线监测会对气体的产气率进行跟踪，确定变压器内部的故障元件。变压器有机绝缘老化并击穿的主要因素是局部放电，使用脉冲电流法和超声波探测法可以进行局部放电的监测，但其缺点在于无法精确定位局部放电电源，无法确定放电对绝缘的危害程度。
2.2发电机的绝缘在线监测
发电机高发问题是电气绝缘故障，所以绝缘是发电机的主要监测对象。如今广泛采取的方式是局部放电以监测发电机绝缘状况，通过端部放电、绕组断股放电等方式检测绝缘过热和污染。
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2.3电容型高压电气设备的绝缘在线监测
电容型高压电气设备主要包括电流互感器、电容式电压互感器、耦合电容器、变压器套管等，对电容型高压电气设备的监测主要在于交流泄露电流、等值电容、介质损耗角正切值等，监测交流泄露电流旨在实时反映容性设备的整体受潮程度和局部缺陷反应灵敏程度。
2.4氧化避雷器的绝缘在线监测
氧化避雷器主要容易发生的故障是受潮及老化，所以土要监测其能反映避雷器阀片受潮老化的主要因素，即阀片的泄露电流。避雷器发生故障时，阻性电流会增加，导致全电流增加。因此，在设备运行时要实时监测避雷器实时电流及全电流，并和历史数据进行对比，从而准确定位避雷器缺陷部位。目前一种安装于避雷器接地引下线上的测量运行电压下泄露电流、记录避雷器动作次数的新型避雷器在线监测仪器已广泛投入运行，它既能够带电监测，也能够在线监测避雷器运行状态下阻性电流及其他参数。与传统的监测手法相比，该仪器有了更高的精确性和可操作性。
2.5GIS的绝缘在线监测
GIS的绝缘在线监测方法主要包括化学、机械和电等方法，化学方法通过分解产物的气体分析、检测局部放电和局部过热；机械方法是采用一个高灵敏性的压电加速传感器和超声波传感器，来检测在局部放电或绝缘故障时产生的机械振动和弹性波；电的方法即采用外电极、内电极和磁耦合方法测量GIS护套电势，以检测局部放电。
3高压电气设备绝缘在线监测技术发展前景
当前的电力设备具备结构多样化、密集化、高电压化以及大容量化等特点，以往传统停电预防性试验的方式具备短暂性、试验电压低以及电网供电可靠性低等缺点，无法有效检测绝缘故障问题，更无法确定周全的检修技术。而高压电气设备绝缘在线监测技术具备真实性、针对性、实时性以及可以提升电网运行可靠性等优势，可以有效检测故障位置，并进行及时预防。高压电气设备绝缘在线监测属于专业性较强的技术方法，且随着计算机技术的快速发展，目前的在线监测技术更是在电力系统中得到了广泛使用，它不但可以实时测量带电设备的绝缘性，还可以测量参数信息，并分析、诊断和储存数据信息。在实际监测过程中，可以通过测量设备绝缘油的变化情况确定设备内部的放热或者其他故障问题；可以有效监测设备的电容、介损、绝缘电阻、母线电压以及泄露电流等情况，从而通过波形分析设备内部绝缘部分的故障问题；在线监测系统具备较强的抗干扰能力，可以实现自我保护；在线监测系统可以远程输入数据，实现了数据共享。虽然高压电气设备绝缘在线监测技术具备较多优势，但其也存在诸多不完善地方，对此还应针对其进行深层次研究。首先，应利用人工智能技术，实现绝缘在线系统的自动化，提升运行安全性；其次，应提升在线监测系统的灵敏性与可靠性；最后，应智能化处理监测数据，并进行高效科学分析，确保设备人员制定合理的决策。总体而言，高压电气设备绝缘在线监测技术应面向准确、及时以及全面的方向发展，提升电气设备的安全性，从而实现电气系统的综合管理。
结束语
综上所述，随着科学技术的快速发展，高压电气设备在线检测技术得以快速发展和完善，有效的解决了运行中的各种问题，弥补了传统没量方法的不足之处，保证了电网运行的稳定性，但随着应用的增加，技术中仍存在着一些问题需要解决，所以未来的发展中，高压在线检测技术还有待进一步完善和提高。
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论文作者:石海群
论文发表刊物:《电力设备》2018年第15期
论文发表时间:2018/8/17
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