【摘要】绝缘在线监测技术指的是在不改变运行设备原有状态、条件、技术和性能的前提下，利用采集装置、智能前段、电脑终端、网络连接等一整套设备，对高压电气设备绝缘的介质损耗、电容电流、电容量等及其变化情况等参数进行跟踪监测，预报设备健康状况，实现预警、报警和事故跳闸，并可与调度自动化及MIS系统接口，达到远传至任何终端电脑随时监测之目的。本文首先详细介绍了绝缘在线监测技术的原理，然后根据实例详细探究了变电设备绝缘在线监测技术的应用。
【关键词】变电设备；绝缘；在线监测
【中图分类号】TM855【文献标识码】A【文章编号】2095-2066（2016）04-0051-02
1引言
变电设备绝缘在线监测技术对于无人值守变电站十分适宜，在实际应用中，能够对有缺陷或怀疑有缺陷的设备进行有选择、有目的停电试验及检修，进而大大减少停电次数和重复性工作。因此，探究其技术原理和实际应用具有十分重要的现实意义。
2绝缘在线监测技术的原理
电力设备在线监测技术指的是通过运行状态，对高压设备绝缘实际情况进行检测试验的方法。通常情况下，一种电力设备的在线监测仪器或者系统，是由传感器系统、信号采集系统以及分析诊断系统所构成的。信号采集系统的主要作用是将传感器得到的模拟量转换为数字量，然后进行传输，并且使用数字滤波技术对采集到的信号进行滤波处理，从而抑制外界干扰和背景噪声，提取真实信号，并进行信号还原处理，引入光电传输和光纤传输，能够有效解决高压隔离的问题；分析诊断系统的主要作用是对所采集的信号进行分析、处理和诊断，获得监测电力设备绝缘的当前状况，并根据需要进行绝缘诊断和寿命评估。
3应用实例
我国对电气设备绝缘在线监测重要性的认识较早，20世纪60年代以后就提出并开展了不少在线监测项目。本文将以IM-2、WYJ-Ⅰ型在线监测装置为研究实例，详细探究变电设备绝缘在线监测技术应用。
3.1IM-2、WYJ-Ⅰ型在线监测装置简介
3.1.1IM-2型在线监测系统组成及工作原理
IM-2型便携式绝缘在线监测系统由主机和传感器组成，主机部分包括二台586便携式计算机和一台数据采集器及相应附件，传感器需固定在被检测设备的接地线上，主机部分由技术人员携带到现场进行在线监测工作。IM-2型便携式绝缘在线监测系统的总体结构。电压传感器输入端与母线电压互感器二次侧1001～3端子连接，此信号经隔离、变换后进入数据采集器，电流互感器安装在被检测设备的地线上，被检测设备的绝缘泄漏电流流过地线，此电流信号被电流传感器隔离、变换后进入数据采集器，高精度数据采集的信号调理模块对输入的传感信号进行跟随、I/V转换、低通滤波、程控放大等预处理，A/D转换芯片在控制逻辑的控制下对U、I交流信号轮流进行采样及A/D转换并将转换结果存入存储器，便携机通过打印口与数据采集器相连接，从而实现对数据采集器的控制及数据传送，传感器采集到的电压信号U（t）和电流信号i（t）通过屏蔽电缆传送到数据采集器的电压、电流信号输入端，然后由便携机控制对信号进行放大、滤波、采样及模数转换（A/D）等，最后由便携式计算机用DSP算法对电压、电流两个数字序列进行分析计算，从而得到U、I、f、C等各种绝缘参数和谐波参数并显示到计算机屏幕上。
3.1.2WYJ-Ⅰ型在线监测系统
（1）系统组成及工作原理
系统主要由系统主屏、数据采集系统、站端主控系统、远程监视系统、信号传感器、信号传输电缆以及各类仪表组成，监测系统构成卿。系统主屏：（2360×800×600）一台，以下设备置于主屏内：站端主控系统、数据采集系统、稳压电源，UPS、调制解调器及各类仪表及接线端子等。信号传感器：传感器分穿芯式和分压式两种类型，每组传感器（A，B，C）配备一台信号处理控制单元（亦称智能前端）。信号传擂电缆：电缆由三种不同类型组成，一种为双屏蔽同轴电缆，主要用作测量信号的传擂，外屏蔽接地，内屏蔽用作信号接地，芯线作信号线；第二种为二芯屏蔽双纹线（截面积在0.5~0.75mm2），作程控信号线；第三种为二芯屏蔽线（截面积在1mm2），作智能前端电源线。远程监视系统：根据实际情况配置，数据传送模式根据实际情况可选为使用调制解调器经电话网传翰，也可直接进局域网等。
（2）功能及监测参数
本系统适用于运行中的110～500kV电压等级的电流互感器、电压互感器、主变套管、藕合电容器、主变铁芯、避雷器等。
（3）系统的主要功能
①实时自动检测功能
实时检测110kV以上电压等级的CT，PT，OY、主变套管的介质损耗值、泄漏电流、母线电压、等值电容。实时检测氧化锌避雷器的全电流、阻性电流。
②手动检测功能
手动完成实时自动检测选定设备各参数。
③统计及绘图功能
对被检测设备的历史数据进行统计，并绘出其特性曲线。④智能分析功能
误差分析：对所选设备的参数值进行误差分析，给出误差概率分布曲线。
⑤对比分析
对所选设备的参数值进行横向或纵向比较，得出各参数的变化规律，判断设备的绝缘状况。
⑥报警功能
在对所监测的设备经过分析判断后，自动给出警示信号。
3.2在线监测系统实际运行情况
3.2.1全系统已通过专家鉴定
IM-2型便携式绝缘在线监测系统，于1998年正式运行运行。1999年7月通过电力局组织的专家鉴定，评比为同类产品国内领先水平，并获1999年度省电力局科技进步二等奖。WYJ-Ⅱ型微机集中式绝缘在线监测系统，于2002年4月正式投入运行，该产品2000年10月通过省电力局组织的专家鉴定，评价为同类产品国内领先水平，在全系统内运行几年来一直正常。
3.2.2运行稳定，并有效发现一起绝缘缺陷
（1）运行稳定，数据可靠
IM-2，WYJ-Ⅱ型绝缘在线监测装置运行中的各种性能基本稳定，所监测的系统数据及参数具有很高的参考价值，与预试结果大致相同，电容量的测量结果数值稳定，基本上没有分散性，和预试结果接近，有较高的可信度；介损的测量结果数值稳定，分散性较小，和预试测量的结果也较为接近。A相电容测试值偏小，A相介损值偏大，根据分析研究，这主要是A相藕合电容器带有电压互感器，A相祸合电容器接地点有两个，一为A相下节基座固定接地，另一接地为A相一下节3点通过结合滤波器接地，在线监测系统在安装过程中无法将固定接地线引入传感器，正常运行时，固定按地点有电流通过，导致电容值测试结果偏小。同时，运行中的电压互感器有电流流经传感器，该电流将影响系统对祸合电容器真实结果的测量。
（2）能有效地发现设备绝缘缺陷
实例：2004年2月20日，对某变电所进行在线监测测试时，发现110kVⅠ段母线避雷器的C相监测数据异常，随后进行了停电试验。经检查原因为C相氧化锌避雷器上盖密封不严，致使进水受潮，绝缘损坏，从而避免了一起设备潜在事故的发生，并为进一步开展在线监测工作提供了宝贵的经验。3.2.3积极开展技术攻关活动电气设备的绝缘在线监测是近年推广应用的新技术，它的成熟需要在实践中不断的研究和改进。因此，必须高度重视生产工作中的疑难问题，并妥善解决，积极有效的开展了许多技术攻关活动，取得较好的成绩。
4结语
随着人工智能的发展以及新型传感器、计算机技术、信息处理技术的不断融合，在线监测技术迎来很多发展机遇，运用在线监测技术进一步深化状态检修的可行性较高。该技术的推广应用必将促进电力科技进步，改善电力生产管理模式，保障电网连续、安全、可靠供电。
参考文献
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[3]李贤琳.电网中变电设备在线监测及检测技术应用现状[J].文摘版：工程技术，2015（36）：110.
作者：林俊荣 单位：国网湖南省电力公司益阳供电分公司南县分公司
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