电力设备状态监测技术的应用

电力设备状态监测技术的应用

张宇博

国网辽宁省电力有限公司辽阳供电公司运营监测（控）中心辽宁省111000

摘要：随着数字化和网络的普及，相关的数据实时分析系统在不断的向前发展。为了保证电力系统的正常运行，电力设备的在线监测也在向着智能化、标准化的方向发展。未来的电力设备的在线监测系统能够更加有效的对于电力系统出现的故障预测，并给出相应的解决方案。更好的为电力系统的运行做出贡献。

1无线传输技术的介绍

1.1无线传输

无线传输主要是通过波长在可见光之上的光波，或者电磁波来进行的非物理接触性通信。波长由小到大分别为：红外光，微波和无线电。而下面的是根据传播媒介分类的几种无线传输方式：红外线，蓝牙，Wi-Fi，GSM，GPRS，CDMA等。

1.2红外技术

红外技术支持点对点的工作模式，传输信号时，要求设备之间必须是无障碍的直线信道。红外技术通信距离最长为3m，接收角度为30°。Ir－DA1.0可支持最高115．2kbps的通信速率，而IrDA1.1可以支持的通信速率达到4Mbps。该技术工作原理简单、功耗小、成本低，主要用于电脑、手机、打印机等多种可移动的电子设备。

1.3蓝牙技术

蓝牙（Bluetooth）技术是一种支持点对点或点对多点的话音、数据业务的短距离无线通信技术。蓝牙技术工作在2.4GHz的ISM（IndustryScienceMedical）频段上，速度可以达到1Mbps。蓝牙通信距离比较短，一般只在10m以内。蓝牙技术是一项即时技术，它不要求固定的基础设施，易于安装和设置。蓝牙技术主要支持短距离的语音业务和高数据量的业务，如移动电话、PDA联网、无线耳机等。

1.4Wi-Fi技术

Wi-Fi（WirelessFidelity，无线高保真）与蓝牙一样，都是短距离的无线通信技术，它也是工作在2.4GHz的ISM频段上。Wi-Fi技术的速度比较高，最高能达到11Mbps，而且电波的覆盖范围也比蓝牙要大，可达50m左右。Wi-Fi技术适合移动办公用户的应用，具有广阔市场前景。

2常用的在线监测技术

2.1局部放电监测技术的概念及其特征

局部放电主要是在高强度电场作用下，高压电气设备产生的局部范围内的放电方式。这种放电只和电导体之间绝缘局部短接，因此不能形成一定的导电通道，其通常发生在绝缘内部，可以及时反映出内部绝缘的具体情况。因为局部放电会在一定程度上影响绝缘介质，在强度较高的局部放电条件下，绝缘介质的强度常常会导致电力设备的绝缘强度逐渐下降，导致高压电力绝缘介质出现严重损坏，所以在长时间工作下，高压电力设备绝缘结构不可以在高强度的局部放电环境中运行，同时加强运行监测和检修任务，从而降低绝缘潜在故障发生的几率。

2.2在线监测局部放电的方法

第一，常规脉冲电流法：脉冲电流法也就是借助于测量电流传感器和阻抗，来对电力设备及其部件内部信号诱发的局部放电脉冲电流进行检测，从而达到可视放电量的成效。局部放电会随着电荷移动而移动，移动电荷可以在外围脉冲电流作用下，通过对脉冲电流实施测量就能够完成局部放电的检测结果。脉冲电流法是一种广泛使用且最为成熟的监测方法，其使用电流传感器为耦合电容或电流传感器，当对脉冲电流频率区进行测量选择时，低频段通常是最好选择，保证测量值在数kHz至百kHz范围内，最大能够达到MHz范围值。常规脉冲电流法在变压器型式试验和预防交接试验以及变压器局部放电试验等的应用最为普遍，它的主要特点就是高灵敏度测量，也可获得局部放电量（如可视放电量、放电次数、放电相位）等。第二，超声波探伤法：超声波是借助电力设备局部放电的测试值，来测量局部放电的大小和位置。在实际应用的监测过程中，超声波传感器主要利用体外检测的方式在电气设备外壳上进行监测。超声波法主要适用于局部放电在线监控监测频带保持在20-230kHz之间。超声波检测法的主要优点是：在变压器局部放电监测中，可以很容易地实现在线监测和便捷的空间定位，在实际的监测中，超声波法可以对模式进行系统识别和定量分析，并能准确地实现测量放电信息值。第三，射频测试法：射频测试是通过使用罗氏线圈传感器对变压器、发电机中的检测设备提取相应信号，在高频条件下，罗氏线圈传感器消耗小，适用于高频率的工作环境，在实际的测量过程中，大大提高测量频率、效率。同时，罗氏线圈传感器具有体积小、安装方便、兼容性强等优点，在发电机在线监测领域得到广泛应用。但由于它只能检测单个信号，在对于三相变压器局部放电的测量中并不适用。

3在线监测技术发展趋势分析

在线监测技术的发展和应用离不开计算机技术、光纤技术以及材料技术等多个方面的发展。例如，当前最新的油中氢气监测材料所使用的透氢膜就有赖于监测材料技术的迅速发展。灵境技术是一种能够将现实和虚幻有效连接起来的技术。其作用原理是利用相应的输入设备，例如数据手套等，将虚拟的立体头像通过专用的显示器来为人们展现出来。灵境技术在变电站电力设备监测中的应用的优势在于，它能够将变电站所发送的数据信息通过立体图像的形式展现给电力设备检修人员。即使操作人员距离电力设备千里之外，也会有一种身临其境的感觉。随着计算机技术以及电子技术的不断发展，通过两者的有效结合能够有效的将人的视觉和听觉进行模拟，但是在模拟人的嗅觉方面还具有较大的阻碍。因此，在今后的变电站监测技术发展过程中，加强对气味识别和模拟技术的研究和应用有着较大的发展空间。许多学者认为，在当前的变电站电气设备在线监测过程中，仅仅是在额定工频的电压下进行监测，而对于其他的电压情况则不能够起到较好的监测作用。因此，在今后的在线监测技术的研发中，应该以当前的监测技术为基础，将停电自动测试技术与在线监测技术有效的结合起来，目的是实现在停电情况下对电力设备进行自动的监测，这是今后电力设备监测技术发展的一个重要的方向。在当前的变电站电力设备监测过程中，大多数电力企业都缺乏系统的测量数据和丰富的测量经验，而且对于国家的相关监测标准以及在线监测和预防性试验数据还存在很多争议。特别是对于预防性检验程序中很多电力设备将数值作为运行标准的可行性，如果以一种数值为标准能够正常运行，那么用另一种数值往往会出现一些不合理的情况。这是因为，不同的电力设备由于生产的厂商不同，在结构和型号上都会存在差异。而通过对在线监测技术的应用，则能够有效的避免预防性试验中由于检测数据不足而产生的缺陷。

结束语：总而言之，电力设备在线监测技术的发展是不可滞后的，我们要通过电力在线技术的发展现状及其发展要求、策略及前景等各个方面来看，电力设备的工作比很多工作艰难很多。但是我们也要不断的努力，通过分析-剖析来解决不足之处，从而来提高数据信息的准确性，最后在检修技术上也是不可忽视的问题，从而保证电力设备运行的可靠性，为在线监测项目的升级奠定坚实基础，也为我国经济发展带来新的领域。

参考文献

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