武汉市瑞力特电气技术有限公司

电气设备的安全运行对电力电压等级的要求越来越高，因此在线监测技术逐渐成为相关工作人员和研究人员关注的话题。电气设备定期检查维修，以及以预防性试验为基础能够监测电气设备的状态，但对于电气设备内部故障隐患却无法及时发现，状态监测的主要方式是在线监测，根据实时监测的电气参数和标准参数进行对比判断电气设备的状态，并研究出检修维护的方法。在线监测技术的检测方法能够及时反映出运行时电气设备的工作状态，能够更及时采取预防措施及发生事故时的解决措施。

电气设备在线监测技术原理，是在电气设备正常运行时，通过对常规旧二院特征参数如电容量、电流、介质损耗因数等进行测量，由此反映电气设备的运行是否存在问题。介质损耗因数对高压电气设备影响很大，能够反映运行时设备的缺陷，灵敏度高，操作简单。介质损耗因数的原理分为两种，是硬件直接测量相位角，主要方法为过零相位比较法。第二是软件对检测信号变换后，对测量信号进行数字化处理，主要刚发为谐波分析法。

过零相位比较法原理：获得电流和电压信号进行过零整形成为过零反转的方波电流和电压，用或门电路对电流电压过零时间差方波宽度进行比较，并读取方波宽度，终根据电流电压信号计算出介质损耗因数。

谐波分析测试原理：电流互感器检测设备末端引出电流信号，二次抽取电压信号后经过方法、滤波和程控放大后的信号，再经过同步采样终得到离散数字信号，利用计算机对其快速的傅里叶变换后得到基波傅里叶系数，然后计算基波相位差，终得到介质损耗因数。

传感器技术使实现电气设备在线监测的主要方法，传感器技术能够获取到电气设备较多的并且精准的状态量数据参数。为满足电气设备在线监测的需求，传感器技术也在不断的研究和完善，如光传感器、温度传感器和气体传感器等，都能够很精准的检测电气设备的状态量，然后转成对应的数字信号来传输。相关研究人员和学者提出了光传感器技术，主要是为了解决对电气设备绝缘子的严密进行检测，目前之中技术还没有被广泛应用，但是光传感器技术对于目前流行等值严密方法却是一种质的飞跃。

所有物体本身都具备一定的温度和能量，所以会放射出不同程度的红外辐射，红外探测仪对红外辐射进行接收并处理能够呈现出物体对应的温度值和热场分布图像，可以对电气设备旋转电机、锅炉高温管道进行不接触方式的测试温度和绝缘方式的诊断，红外热像检测的发展前途十分广阔，是一种新型的监测方式，目前已成为国内外援救的焦点课题。以下是针对红外热像检测技术的特点进行了分析。

（1）    操作安全性高，由于不用和设备直接接触，因此操作很安全，这个特点运转设备和带电设备架空线路有很重要的意义。

（2）    灵敏度高，红外检测技术的灵敏度很高，能够对设备表面的温度进行分辨，温差在0.01℃~5℃，所以对于电气设备细微的热状态的变化进行检测和诊断。

（3）    诊断和检测的效率高，红外检测技术对电气设备的数据采集速率很高，平均一台红外热像仪在每秒内采集和储存的温度能够达到百万点，并且检测速度很快。

（4）    可以利用计算机进行分析，现在的红外检测设备具备有成俗的计算机图像处理系统，能过对电气设备的变化和状态利用计算机进行在线监测机分析处理，并且能够建立电气设备发热情况的数据库。

（5）    影响监测结果的因素较多，电气设备的种类多，气候的变化包括风力、气温等都会对监测结果产生影响，电力负荷的大小以及辐射源等也会对监测结果有重要影响。

电力系统中的高压断路是十分重要的开关设备，不仅对电气设备担负这保护作用，也担负着控制作用，开关设备的状态情况对电力系统的运行与十分重要的影响。高压断路器实时监测和故障监测，能够对设备运行状况、热性和变化情况进行掌握，对电力系统的安全运行起重要作用。在线监测一般包括对设备特性的监测和触头等部位的监测，主要内容有气体密度监测、泄露电源监测、累积开断电流监测、开断次数监测、断路器红外成像监测、振动波形监测、操作机构油压监测和分合闸线圈电流波形监测等。

电力系统中变压器是重要且昂贵的设备之一，也是导致电力系统出现故障多的设备之一。变压器在线监测主要有两种方法，一是变压器局部放电在线监测，容易受到电力系统中环境的影响而导致灵敏度不高；二是变压器油中溶解气体在线监测，只能判断是否有异常，对诊断故障类型的确提供参考依据。

发电机在线监测是发电机运行中对发电器绝缘进行连续测量和常规离线绝缘测试方法不同。目前广泛适用的是发电机局部放电在线监测，是在发电机内部安装传感器，将传感器与便携式局部测试仪连接。定期将局部放电监测可以连接到固定的局部放电监测系统来实现监测。随着分析技术和数据采集技术的发展，大型发电机组已经开展转子匝间短路在线监测，开展转子故障在线监测综合分析，这些手段的采取势必对发电机组的安全稳定运行提供了有效地保障手段。

只有对电气设备运行状态进行准确、及时的掌握，然后与设备在系统中重要程度进行综合分析，才能对沈北的维修、检修的正确时间进行确定，并对设备采取对应的维修措施。虽然在线监测技术对于设备的状态检修效率较高，但也不能完全依赖在线监测，还应对照一些设备的离线监测方法，例如诊断性试验和定期试验项目等，并对目前经常使用的方法进行充分利用，再结合在线监测手段，才能达到对设备状态的反映更加全面和真实，为电力系统提供的数据。

在线检测无论使用什么手段进行，都需要人来操纵，所以对于员工的理论知识和业务技能水平的提高是必要的，企业要对员工进行适当的培训，保证工作人员掌握了一定的在线监测电气设备的基础知识和相应的技能，不断提高工作人员的决策能力，并对状态量进行深刻理解，只有对状态量的变化和电气设备状态进行分析，才能更好的完成在线监测的目的。在线监测所提供的数据方面，一定要对其进行总结和综合分析，找到其中的规律，分析在线监测状态量变化和电气设备故障的关系，不能停留在所提供的表面参数和数据上。但是也不能过于依赖在线监测所获得的数据，因为很多因素可能会影响数据的准确性。如对介损的在线监测过程中，其监测的重复性和稳定不是非常理想，误差会比较大；对于信号采集的过程也会出现传感器失效的情况，外界因素或认为因素的干扰可能会导致信号畸变，终使在线监测系统得到的数据不够准确。

当前电气设备的在线监测技术已经获得了很大的成果，但也存在一些问题。因此，在电气设备的实际运行过程中，要对这些问题进行研究和探索，对各种检测技术方法进行分析。从目前的在线监测技术发展来看，不能对监测要求过高，要保证在线监测系统的抗干扰能力强，并且要通过在线监测获取到真实的数据，反映电气设备的运行状态。

电气设备在线监测技术的发展是电气设备状态检修的需要，更是智能电网发展的要求。检测技术发展的必然过程都是从事故检修、定期检修到状态检修，而这也是电力行业发展的需要。因此，在电气设备在线监测的开发应用中，要根据电气设备的具体情况及数据进行分析，不断提高在线监测数据的度。利用先进的在线监测方法，提高对电气设备状态和变化的掌握能力，更好的保证电气设备的安全稳定运行。

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