在线监测装置范文精选

摘要：分析主变压器的油色谱、温度（光纤测温）、铁芯接地、局部放电、套管介损等五种在线监测，得出配置主变压器在线监测是安全，可靠、经济的结论。

关键词：主变压器 在线监测

1.前言

大型电力变压器的安全稳定运行日益受到各界的关注，尤其越来越多的大容量变压器进网运行，一旦造成变压器故障，将影响正常生产和人民的正常生活，而且大型变压器的停运和修复将带来很大的经济损失，在这种情况下实时监测变压器的绝缘数据，使变压器长期在受控状态下运行，避免造成变压器损坏，对变压器安全可靠运行具有一定现实意义。

主变压器在线监测主要包括：油色谱、温度（光纤测温）、铁芯接地、局部放电、套管介损监测。

2.变压器油色谱在线监测

变压器油中溶解气体分析是诊断充油电气设备最有效的方法之一，能够及早发现潜在性故障。由于试验室分析的取样周期较长，且脱气误差较大及耗时较多等问题，因此不能做到实时监测、及时发现潜伏性故障，很难满足安全生产和状态检修的要求。油色谱在线监测采用与实验室相同的气相色谱法。能够对变压器油中溶解故障气体进行实时持续色谱分析，可以监测预报变压器油中七种故障气体，包括氢气（H2），二氧化碳（CO2），一氧化碳（CO），甲烷（CH4），乙烯（C2H4），乙烷（C2H6）和乙炔（C2H2）。

该系统目前已广泛应用于变压器的在线故障诊断中，并且建立起模式识别系统可实现故障的自动识别，是当前在变压器局部放电检测领域非常有效的方法。

摘 要：针对LW25-363型断路器例行试验时出现无法正常分合闸，主传动杆销挡圈脱落等问题，进行断路器在线监测装置分合闸监测试验研究，分析不同情况下合、分闸机械特性曲线，判断断路器位置。试验结果表明，该类在线监测装置可以监测断路器工作状况，有效发现断路器拒合、传动机构连扳脱落等问题。

关键词：断路器 在线监测 分合闸机械特性

中图分类号：TH561 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）11（b）-0093-01

高压断路器是变电运行中起控制作用的重要电气设备，其运行状态直接影响到电力系统的正常运行。根据国际大电网会议高压断路器调查显示，因操作机构问题而导致断路器故障的比例占故障总数的43.5%，而其中主要故障是由于机械特性不良造成的[1]，例如拒分、拒合或误动作等。因此，对高压断路器实施状态监测，掌握其运行特性及变化趋势，对预防断路器故障，增强断路器工作的可靠性，成为电力行业发展中的一项重要研究课题。

某变电站3322间隔例行试验时发现断路器无法正常分合闸，事后分析为主传动杆销挡圈脱落导致该断路器一侧传动杆脱落。为了解决实际运行过程中断路器内部发生故障而无法预知的问题，在该变电站安装断路器在线监测装置，研究其对断路器分合闸特性曲线的监测，分析不同情况下特性曲线的变化，验证在线监测装置在断路器分合闸状态监测方面的有效性。

1 断路器在线监测装置分合闸监测试验研究

被试断路器分别在两种情况下进行模拟试验，一种情况是正常分合闸，另外一种情况要求断路器一侧拐臂和连扳脱落（只分合一侧断口情况）。试验时正常情况下的测试，采集分合闸动作数据各6次；模拟一侧拐臂和连扳脱落情况下采集分合闸动作数据各2次。测试曲线如图1、图2。

1.1 正常情况下分合闸试验

摘 要：本文简单的介绍了电力设备在线监测装置及其工作流程，通过分析其工作内容与监测装置的结构，提出了一些能够让监测装置高效应用的具体措施。

关键词：电力设备 在线监测 监测装置

一、电力设备在线监测系统介绍

（一）监测系统介绍

电力设备的在线监测，就是技术人员在电力系统运行过程中，使用各种测量手段，对设备运行中的化学、物理量进行检测，获取相关信息，判断设备运行状态，并对故障进行检修的一项工作。

目前我国的电力设备在线监测，包括微机集中监测与分散监测两种，第一种是将专业的监测装置和仪器安装在变电设备传感器当中，用以采集信号，然后交由工作人员就地测量，这种在线监测系统需要人工干预较多，在自动变电站中使用不方便。第二种是将被测试的信号，通过数据收集和传递，送入中控室的微机装置，然后由工作人员通过屏幕来监测，并能及时完成数据的整合、分析、故障判断等，这种在线监测方式数据容量大、操作方便灵活、扩展性良好，并适合智能变电站的应用。

（二）监测工作流程

电力设备的在线状态检测，主要监测内容为介质损耗、电容变化量、不平衡电压、泄漏电流等等，通过传感器，对温度、湿度、流量、振动等进行检测，采集波形、信号峰值等数据，通过光缆（或电缆）传输到控制台，工作人员根据相应的事故树和专家系统等方式，对收集到的信息进行分析，从而诊断出故障。

一、功能验证

无线温度在线监测装置的测量精度是运行人员最关心的问题，只有测量准确才可以为设备的安全运行提供可靠的保证。为验证无线温度在线监测传感器的测量精度和实际应用效果，在风城变电所选取5个位置具有代表性的传感器，应用热成像仪进行了测试，并将测得数据与传感器采集的数据进行对比，由上可以看出，无线测温装置采用点式安装，受传感器测量精度、安装位置、接受装置安装位置等因素影响，测量温度误差相对较大。但考虑到设备发热时温度较高（较高时可达100℃以上甚至几百度），而它对设备温度的实时监测也不需要太高的精度，且后期会对高温点采用其他方式进行复测，所以此误差可忽略。

二、存在问题

风城变电所设备送电后，经过一段时间运行，发现无线温度在线监测装置存在以下几点问题：

1、受安装位置的影响，传感器的位置并非设备最易发热的部位，而一次设备的铜制母线又有良好的散热性，导致传感器采集的温度并非发热点的最高温度。所以值班员对温度变化的监视要加强，如发现同一设备的A相、B相、C相温度不平衡，相差较大，就要通知相关人员到现场进行精确测试，确认设备是否正常。

2、根据运行经验，电压互感器基本没有电流通过，此位置基本不会发生发热现象。因此可将表3-2中PT柜内传感器安装位置适当调整，安装在其他容易发热的部位。

3、无线温度在线监测传感器正常工作需要内置电池供电，只可以使用5-7年。值班员需要注意：如传感器采集温度异常或温度采集器无法与传感器建立通讯，则说明传感器电池耗尽。如需更换电池，需要设备停电才可进行，给变电所设备运行带来一定影响。

4、EJM2000测温接收装置有一定的局限性。一台EJM2000测温接收装置只能接受48个传感器的数据，10kV设备安装传感器位置较多，而风城变电所10kV配电室只设有一台EJM2000测温接收装置，不能满足在所有易发热点都安装传感器的要求，在以后新建变电所时，可考虑多安装几台EJM2000测温接收装置，以保证在每个易发热点都安装无线温度在线监测传感器。

[摘 要]在线监测技术的应用提升了电能计量装置的准确性，为保证电能计量量值的准确，本文首先阐述了电能计量装置检测的必要性与原理，并对电能计量装置在线监测技术的应用问题进行了探讨。

[关键词]电能;计量装置;在线监测;应用

中图分类号：TM933.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）23-0381-01

前言

电能计量是电力企业营销管理的重要内容，为了确保计量数据的可靠性，电能计量装置运行必须可靠，在线监测技术的应用值得重视。

一、电能计量装置在线监测的必要性

随着国民经济的快速发展，电力需求也随之持续增加，对电网建设提出了更高的要求。在此形势下，电网一次二次设备数量大幅度增加，电网覆盖面积逐步增大，供电量迅猛增长，直接导致电网计量设备规模与计量管理人员数量不匹配，增加了计量管理人员的工作量。与此同时，随着用电客户经济意识的逐渐增强，用电客户对电网计量装置的准确性要求也在日益提高。所以，电力企业必须加快计量管理信息化建设，积极推行电能计量装置在线监测技术，促进电力企业持续发展。

二、电能计量装置在线监测的基本原理

摘要：高压直流绝缘监测装置采用信号相位锁定、超前校正及跟踪积木式结构等技术，从根本上解决判断数据不全、选线不准等弊病；同时装置采用实时跟踪信息零处理技术，解决交流窜入直流故障的测记和报警。本文主要对在线式高压直流绝缘监测装置技术解决方案进行了论述。

Abstract： High-voltage DC insulation monitoring device adopts the technology of signal phase locking， advanced correction and tracking building block structure to fundamentally solve the defects such as incomplete judgment data and line selection. Meanwhile， the device adopts real-time tracking information zero processing technology to realize detection and alarm of AC channeling into DC fault. In this paper， the technical solutions of on-line high-voltage DC insulation monitoring device are discussed.

关键词：绝缘监测；电压补偿；分布式结构；绝缘分级管理；多CPU并行处理

Key words： insulation monitoring；voltage compensation；distributed structure；insulation hierarchical management；multi-CPU parallel processing

中图分类号：TM855 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）07-0143-02

0 引言

随着我国通信、电力事业的发展，通信机房，发电厂、变电站种类繁多，而且大容量发电厂、变电站、通信电源越来越多，通信安全、安全发电、输电关系着整个国民经济和人们正常生活。现电网直流系统比较复杂，且与继电保护、信号装置、自动装置以及屋内、外配电装置的端子箱、操作机构等连接，发生接地故障较多，无法解决交流窜直流故障的测记和报警功能。根据2011年12月国家电网公司制定的《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》中的第五项“防止变电站全停及重要客户停电事故”中明确提出了原有的直流电源系统绝缘监测装置，要求增加交流窜入直流故障的y记和报警功能。高压直流绝缘监测装置采用信号相位锁定、超前校正及跟踪积木式结构等技术，从根本上解决判断数据不全、选线不准等弊病；同时本装置采用实时跟踪信息零处理技术，解决交流窜入直流故障的测记和报警。

1 项目提出的必要性

【摘要】电力工业将来的发展方向是智能电网，智能变电站将成为新建变电站的主流。智能变电站是采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。

传统的定期试验方式由于预防性试验电压远远低于实际运行电压，往往不能发现设备绝缘缺陷。采用电气设备绝缘在线监测技术，在不停电状态下，将设备运行状态和主要绝缘参数通过传感器和模数转换器传至计算机进行数据处理，对设备进行实时在线监测，并用分析的结果来指导对一次设备的维护，可以大大缩短运行设备的检修时间及检修周期，为变电站安全运行提供可靠保证，具有非常现实的意义。

1、电力一次设备在线监测的特点

电力一次设备的在线监测装置是智能电网能够进行自愈控制的基本结构。电力一次设备在线监测由对一次设备的状态进行常规检测，发展成一次设备状态的检修，取代了旧时的计划检修。其监测装置大致可分为集中式和便携式两类。一次设备在线监测装置可采用集中式。利用监测装置对不同的电力设备进行监测，对电力设备的运行状态和绝缘状况进行分析、判断。

2、变电站一次设备在线监测方法和配置

2.1避雷器在线监测

避雷器在线监测主要是测量泄漏电流，利用避雷器运行时的接地电流作取样装置的电源，将泄漏电流的大小转换成光脉冲频率的变化。采用光纤取样，微机数据处理和数据通讯等技术，解决避雷器泄漏电流测量、传输中的无源取样、高电压隔离和数据远传等关键问题和泄漏电流超标即时报警，实现避雷器绝缘状况在线监测的自动化。

2.2GIS组合电器在线监测

【摘 要】现阶段对变压器故障诊断的方法均属于离线检测法，检测时需变压器退出运行，不够经济方便。而振动法是一种用传感器采集油箱表面振动信号，再进一步用相关系统分析此信号以预测铁芯绕组故障的方法。本装置是一种基于振动法的变压器在监测装置，包括加速度传感器、信号调理模块、CPU和采集模块、通信模块和电源五个部分。

【关键词】变压器故障；振动信号；在线监测

【Abstract】At present， the methods of transformer fault diagnosis belong to off-line detection method， and it is not economical and convenient for the transformer to withdraw from operation. The vibration method is a sensor with the tank surface vibration signal acquisition， and then further analysis of the signal with the relevant system to predict the core winding fault method. The device is an on-line transformer monitoring device based on the vibration method. The device comprises an acceleration sensor， a signal conditioning module， a CPU and an acquisition module， a communication module and a power supply.

【Key words】Transformer fault； Vibration signal； On-line monitoring

0 引言

在电力变压器的各种故障中，绝大多数变压器故障来源于变压器的绕组和铁芯发生的变形或松动。因此研究开发基于振动法的变压器在线监测装置能有效地了解设备的运行状况，及时发现设备的潜伏性故障，避免突发事故的发生。

1 监测原理

在变压器运行中，压紧力的变化、温度的升高、绝缘层的损伤都能通过铁芯振动加速度值的变化反映出来。

【摘 要】 文章论述了国内外变压器在线监测的基础研究领域近期的发展现状，介绍了变压器在线监测涉及的基本概念，同时论述了局部放电模式识别的过程、所采用的各种方法的优缺点，以及变压器油色谱分析法的现状及发展状况。

【关键词】 电力变压器 局部放电 变压器油色谱 在线监测

1 变压器在线监测研究现状

1.1 变压器局部放电在线监测

（1）原理：变压器故障的主要原因是绝缘损坏，在故障前有局部放电产生，且伴随下列信号：电流脉冲，电波、超声波，C2H2，C2H4，C2H6，CH4，H2，CO等气体，光信号，超高频电磁波。对上述五种信号进行测量，可以确定变压器内部局部放电的严重程度。因此五种信号的监测都有人研究。在这些检测方法中，电流脉冲法是最灵敏的。但是变电站现场电信号的干扰也是比较大的，因此采用常规的电流脉冲法，很难进行测量。超声波法及油中气体分析法现场干扰较少，但超声波法灵敏度低，对于那些深藏在绝缘内部的放电往往检测不到。同时超声波信号的传播时延大多是用电流脉冲信号触发计时器来获得。在现场使用时，局部放电产生的脉冲电流信号，往往淹没于高的干扰脉冲之中而无法分辨，难以触发计时器工作，从而导致监测系统作出错误的判断。

（2）方法：1）差动平衡法：比较进入测量系统的两个信号，一个来自中性点传感器，另一个来自变压器铁芯接地传感器。当变压器内部产生局部放电信号，它在变压器中性点及铁芯接地传感器上，产生两个方向相反的电流脉冲。而当变压器外部存在干扰信号时，他在这两个传感器上产生的电流脉冲方向相同，适当选择频率，对这两个电信号进行比较，就可以对电晕干扰加以抑制。2）超声波检测法：利用超声波传感器，在变压器外壳上检测局部放电产生的声信号。一方面当变压器内部发生局部放电时，所产生的电流脉冲信号就被检测到，另一方面分布在油箱壁上的几个超声波传感器也会检测到声波信号。但它要比电脉冲延迟某个时间，根据这个延迟时间，就能确定传感器和放电发生点之间的距离，从而确定放电点的位置。3）电气定位法：利用超声波传播的方向和时间以及放电脉冲在绕组中的传输过程来确定放电位置的定位方法。

1.2 变压器油中溶解气体在线监测

用油中溶解气体气相色谱分析判断变压器内部故障：

摘要 支路接地是直流系统最常见的绝缘破坏故障，若不能及时发现并排除接地点，会引起严重后果。本文在直流漏电流检测法的基础上提出了可控电阻值的开关状态组合法，给出了系统设计方案。直流系统在线绝缘装置采用模块化设计思路，主要有母线绝缘检测部分和支路绝缘检测部分组成。选择C8051F040作为核心控制器，充分利用其处理能力强、运行速度快等优点。采用CAN总线通信技术，实现了绝缘主机与绝缘从机间的通信，实现了整个绝缘检测系统的网络化。

关键词 直流系统；绝缘监测；C8051F040；CAN总线

中图分类号TM62 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）81-0099-02

0 引言

发电厂、变电站的控制及信号系统、继电保护及自动装置、电气测量仪表、操作电源等统称为二次设备。它负责厂站全部供电设备的控制、保护、测量、事故判断、发出相应信号。直流电源作为二次设备的供电电源，是一个十分庞大的多分支供电网络，其常见的故障是一点接地故障。在一般情况下，一点接地并不影响直流系统的运行，但如果不能迅速找到接地故障点并予以修复，又发生另一点接地故障，就可能引起信号回路、控制回路、继电保护装置等的误动作[1-4]。

1 系统整体设计

绝缘检测装置采用高性能8位C8051F040单片机作为CPU，用来在线检测直流系统的接地故障。通过测量三种状态下的采样电阻的电压，计算直流母线对地电阻阻值，检测母线是否存在接地故障；通过漏电流传感器测量各支路漏电流的值，计算出各支路接地电阻，检测各支路是否存在接地故障。本设计采用模块化设计思想，主要有母线绝缘检测部分和支路绝缘检测部分组成。母线绝缘检测部分称为绝缘主机，支路绝缘检测部分称为绝缘从机[5-8]。系统结构如图1所示。

2 系统硬件设计