浅谈电力设备状态监测技术

陈娟

中国能源建设集团新疆电力设计院有限公司 

摘要：随着现代科学技术日益发展，科技在电力设备状态监测技术方面也得到了长足发展。结合现在的发展情况来看，监测技术在电力系统中的应用无论是从深度还是广度都得到了广泛应用和高度发展。运用高效的检测手段以及有针对性的分析诊断技术来精确的掌握电力设备的运行状态，确保设备的安全性和功能的稳定可靠运行是电力设备监测技术的最终目的。

关键词：电力设备；风险；运行维护；策略

引言

随着大型化电站的出现，故障的原因越来越复杂，状态检修要求设备尽可能地延长检修周期，充分发挥设备的潜力。因此，对设备进行在线监测和故障诊断，并推测维修周期已成为必然要求。但目前的电站设备很少使用在线监测设备，即使使用在线监测设备都处于单机运行状态，诊断系统大多只能反映设备状态不能实现自动诊断。这种诊断方法不智能化、费时、不经济。因此，加强对电力设备的在线监测和故障诊断已成为电力设备检修的必然要求。

1状态监测基本概念

电力设备在运行过程中往往会受到电场、热、机械力等因素的作用，同时还会受到所处环境的影响，如温湿度、气压、环境污秽等，在这些因素的长期作用下，会引起设备的老化、疲劳、磨损，导致性能及可靠性的下降。电力设备的安全稳定很大程度上受其绝缘材料性能的影响，如变压器、高压套管、绝缘子、避雷器等，其绝缘材料在电压、温度的长期作用下会导致成分、结构的变化，增大介质损耗，降低绝缘性能，最终导致绝缘破坏、故障的发生。室外绝缘子还受到环境污秽的影响，当污秽的绝缘子处于潮湿、雨、雪等天气环境时，极易发生沿面放电故障。设备的导电材料如电缆、架空线路在长期工作情况下，不可避免会受到氧化、腐蚀的作用，致使整体电阻、接触电阻的增大，机械性能的下降。很多电力设备的正常工作依赖于相关机械结构，如真空开关柜，在长期运行和频繁操作后，其动静触头、弹簧机构等会因锈蚀、磨损出现动作失灵、结构破坏等问题。通过研究表明，设备的这些由好到坏的变化是一个渐变的过程，通过对这些变化进行监测，能够使运行人员及时准确的把握电力设备健康状况，在其性能、可靠性不达标时，提前采取措施，保证设备运行的安全稳定。[1]

2电力设备安全运行的作用

随着社会经济的快速发展，电力系统的架构越来越复杂，再加上电力需求的城市居民和工业生产的不断增加，电力企业也扩大电网覆盖面，面对复杂多变的情况，如何保证电力设备的运行是非常重要的。电力设备在电力系统运行过程中起着不可或缺的作用，有助于减少促进供电压力和运行状况，帮助电力企业控制电力设备的维护和维修工作，以及经营管理亟待解决的问题，是保证电力系统正常操作的关键。

3现如今电力设备监测技术的发展现状

就目前来说电力设备状态监测技术在实际中已经广泛应用，且带动了电力企业的发展，同时降低了安全事故的发生率。现如今人们对用电品质质量的要求日益变高，我们仍然要在现代科学技术的依托下创新发展电力设备状态监测技术，仍需要注意，数据量的采集和采集信息分析软件的研发，以大数据支持来发展电力设备状态监测技术。为了达到检测工作做到位的目的，将会大力开发发展多种状态、多项功能的在线监测系统。考虑到电力设备状态监测技术的人性化发展，应开发远程监控与诊断技术，使检测技术更加人性化。

4变电设备状态检修技术

4.1状态监测技术

状态监测是在电力设备正常运行情况下对其运行状况进行监测，既要保证监测结果的准确可靠，又要求不能对电力设备正常运行造成影响，这就对状态监测技术提出了很高的要求，由于电力设备，尤其是高压设备，其电压等级高，监测装置必须与被监测部位保持可靠隔离。针对电力系统中不同的电力设备，监测传感器采集的状态量不相同，下面我们分别以电力系统中几种重要设备的状态监测为例，如变压器、发电机、电动机、电缆、断路器以及其他电气机械等。对状态监测技术的具体应用进行分析。

4.2状态预测技术

状态预测技术指的是设计的变电站异常发生前，根据员工的实际经验，对的特性进行分析，该模型可用于预测和合理设置报警阈值，从而达到影响状态预测。

5基于风险的电力设备运维策略分析

可以预见到，电力设备状态监测技术的运营以及成为设别运维工作发展的必然趋势，电力企业想要针对电力设备正常运行的影响因素以及存在的风险制定有效的设备运维策略，可以从以下几个方面入手。

5.1加强电力设备状态监测技术的推广运用

在电力设备运行过程中不可避免设备会受到来自机械、电、热等因素的负荷作用；且来自自然环境的因素也会对电力设备的运行产生影响。电力设备运行过程中，电路老化机器产生磨损等问题的产生会使设备的性能降低。导电材料也会因工作时间过长收到热负荷的影响，会出现被腐蚀被氧化的现象和问题发生，这些问题会使接触到的电阻变大，失去原来所需要的工作性能。种种研究迹象表明，电力设备中的绝缘材料在高温和高压的共同作用下，原有的结构和主要成分都会因此而改变，导致设备的绝缘性

能下降，则是导致绝缘性能遭到破坏的重要原因之一。不仅如此，在电力设备的工作过程中，在大气中存在的较多原因也会因为环境差等各方面因素的叠加产生影响，表面的绝缘性能降低，发生放电障碍的情况下，会产生安全的危险。所以，对电力设备的运行状态进行监控检测是保证电力系统正常运行的重要技术手段。

5.2开展多元化、全面性的电力设备风险评估机制

（1）在对电力设备进行风险评估工作时，不仅要注重设备运行故障所造成的经济损失，还要重视电网风险、社会影响以及安全生产等多方面的因素，此外，还要考虑到运行环境对设备正常运行的影响。因此，电力公司应将上述多方面的因素纳入到设备状态评估的结果中。（2）丰富设备风险评估方式。基于问题的风险评估强调了风险管理的灵活性，即根据设备以及电网运行方式、运行环境等方面的实际情况有针对性的开展风险评估。

5.3基于风险的运维策略的制定

电力企业要根据风险评估的结果以及其影响因素，有针对性的制定运维策略，加强对风险的管控，通过严格监督促进运维策略的落实，针对突发问题及时发现、及时处理，提升运维质 量，减少成本投入。电力企业可以根据风险评估结果，对设计年限、经济因素进行综合考量，制定适应性更强的运维策略，使电力设备得到最大程度的使用，同时也要避免老化设备的继续使用，影响到电力生产活动的效率。

结束语

随着输变电设备状态监测技术的不断完善，越来越多的新型监测设备出现并投入电网系统的实际应用。检查状态监测设备的性能和质量，不仅是推动这类产品发展的需要，也是保证电网设备状态实时可控的需要。因此，对状态监测装置性能测试方法的研究和改进将是一项长期的工作，也将成为电力系统不可缺少的正常工作之一。

参考文献：

[1]吴卓文.基于风险评估的输变电设备差异化运维策略应用研究[D].华南理工大学，2014.

[2]关敬棠.电力设备状态检修决策支持系统需求分析研究[D].广东工业大学，2016.

[3]吕家伟.电力设备差异化运维策略优化设计[D].华南理工大学，2015.

[4][肖时雨.电力设备状态监测及故障诊断技术的应用[J].电工文摘,2015(10).

[5]潘睿,陈伟,梅春华,张渊渊,蔡文.新型检测技术在电力设备状态监测中的应用[J].自动化应用,2015(03).

[6]何君霞.电力设备状态监测技术的应用和思考[J].电气技术,2011(04).