引言
随着科技的不断进步，我国正大力推进输变电站的智能化改造，在线监测技术则是实现输变电站智能化的核心。在线监测技术的应用，使得输变电设备运行更加安全可靠，并降低了电能的损失。输变电设备在线监测技术的运用，很大程度上促进了我国电力事业的不断进步。
1、输变电设备在线监测技术现状及特点
当前，能源紧缺日益严峻，对供电要求日渐提高，电力系统面临着巨大的挑战，电网智能化已成为一种必然的选择。西方发达国家都加强智能电网研究，并将其上升至国家战略层面。随着通信技术以及计算机技术的进步，输变电设备状态的监测及诊断技术得到了快速发展，并取得很大的突破。相较而言，我国电网智能化研究晚，但是已取得了很多举世瞩目的成就。例如，高压设备智能化、红外线测温、输变电设备状态监测及诊断评估等已得到了广泛应用。输变电设备在线监测是通过持续供电实现对设备的周期性或连续性地自动监测。它能够在各种工作环境下应用，及时获取高清晰数字照片及视频，通过对输变电设备的监测发出警报，并能对摄像机录像、拍照以及方位的调整等进行远程操控，且具有良好的防雷、防尘以及抗电磁干扰能力。由于它的应用，将我国电网供电安全性提升到更高的层次。
2、主要输变电设备在线监测技术研究
2.1变压器在线监测技术
2.1.1变压器油色谱在线监测变压器出现不同的故障时，会产生不同的气体。油色谱在线监测的关键就在于油气分离技术以及气体检测技术。其中，油气分离技术主要有动态顶空脱气及渗透膜脱气；而气体检测技术则主要是光声光谱法及气相色谱。油气分离技术的原理是分理出油中溶解的气体，主要包括薄膜脱气法和真空和脱气法，油气分离技术的脱气效率较高，重复性较好，具有较高的灵敏度。气体检测技术是检测装置核心部件，它的性能对于整个检测装置性能具有决定性作用，它是通过对各种气体浓度的测定，判断变压器的内部故障和存在的绝缘问题。2.1.2变压器局部放电在线监测变压器局部放电表现为脉冲型火光放电、非脉冲型辉光放电以及亚辉光放电三种。根据变压器局部放电的特征，可以通过脉冲电流法、放电能量检测法、超声波法、射频法等检测方法进行判断。在具体对放电在线监测技术的选取时，应根据要求合理选择。例如，射频检测能够有效提取变压器局部放电的信号，安装也较为方便，测量频率高，但是对于三相变压器，它无法起到检测作用。再如。放电能量检测能够测量其他方法难以相应的亚辉光放电，但是该方法的灵敏度较差。此外，变压器局部放电产生的高频电磁从波特性复杂，可能会受到电压器箱壁及内部结构的影响，所以在具体应用时需要注意该方面的影响。2.1.3变压器绕组变形在线监测绕组是变压器内常见的容易产生故障的部件，而大部分绕组故障是由于绕组变形的原因。对绕组变形检测主要采用的方法有频率响应分析、短路电抗测试以及振动信号分析三种。其中，频率响应分析是通过对绕组变形前后产生的电容及电感值的变化进行正弦波扫描，反映绕组情况，它的灵敏度高，抗干扰能力强，重复性好。短路电抗测试是通过空载测试对励磁电流影响的修正，在线求出短路电抗并进行诊断，实现对绕组变形问题的在线监测。振动信号分析则是通过振动传感器对绕组及铁芯运行振动信号进行测量反映其情况，2.1.4变压器铁心接地电流在线监测据统计，变压器铁芯问题也是变压器故障中出现非常多的一种情况，而变压器铁心故障中变压器铁心接地又是最为常见的原因。变压器铁心接地存在两种情况，单点接地以及多点接地。接地情况不同，流过接地线电流值也会产生较大的不同，而根据国标，接地线电流值不得超过0.1A。为了及时发现铁心接地故障，可以通过穿心电流传感器监测铁心接地的电流值。
2.2避雷器在线监测技术
氧化锌避雷器出现故障时多是由于受潮和电阻片的老化，故障通常表现为元件发热。氧化锌避雷器受潮故障初期表现为故障元件发热，严重时非故障元件也会发热，且其发热量要高于故障元件。电阻片老化故障通常表现为普遍的元件发热，电阻片不同程度的老化，其发热程度也不相同。漏电流是避雷器运行情况判断的重要参数，它也是避雷器在线监测的对象，监测方法有阻性电流谐波分析法、总泄漏电流法等。其中谐波分析运用数字化测量技术以及谐波分析技术，测取较准确的阻性电流基波值。
2.3电缆在线监测技术
2.3.1电缆局部放电监测在工程施工或者生产过程中，交联电力电缆可能会掺入一些杂质或残留一些气泡，而杂质及气泡击穿电压较低，因此在存在杂质或气泡的部位容易产生局部放电。电缆内产生局部放电时，常常伴随一些现象，如产生超声波、电脉冲、电磁波或发光发热等，还会产生一些化学方应出现新的物质以及气压变化。根据这些电缆的局部放电特征，监测中采用的方法有超声波检测法、高频电流检测法以及超高频检测法等。其中，超声波监测法是利用超声波感应器对局部放电现象中产生的超声波监测的方法，它不需和高压电气相连，能够在不断电的情况下实现对电缆的检测，但是该方法声波衰减较大，因而灵敏度较低，抗干扰能力较弱。超高频检测法利用超高频传感器检测由于局部放电而激发的电磁波信号，判断电缆是否出现局部放电问题。该方法能够进行局部定位，且传感器可移动，因此十分适合于在线监测。高频电流法相对而言，较为简单。它仅要对电缆本体及接电线部分进行检测即可。我们可将电缆本体视为一根天线，根据实际检测效果来看，高频电流法在检测时会受到很多干扰，因此，数据处理时需要辨识出电缆局部放电的脉冲。如电缆局部放电，可通过电缆将脉冲电流接地，因此可将高频传感器连接在电缆接地线上，以确定是否产生局部放电。2.3.2电缆光纤测温通过对电缆外层温度的监测，计算电缆线芯的温度，能够实现对电缆输电能力进行在线监测的作用。光纤测温的原理是从光纤一端摄入激光脉冲，光脉冲会沿光纤传播，而在光纤每一点进行传播时均会发生反射，而喇曼散射反射光则会反向传播，最后回到入射端。喇曼散射反射光强度与反射点温度是密切相关的，它会携带反射点温度信息。目前常用的光纤测温方法有光纤光栅测温方法以及分布型光纤测温方法。光纤光栅测温是根据光纤材料所具有的光敏特性通过光纤传感器对光纤芯进行温度测定，把宽光谱光经反射作用成为单色光。反射光中心波长与光纤芯的有效折射率相关，而有效折射率则会受到温度的影响，因此对波长的监测就可以判断光纤光栅温度变化情况。分布型光纤测温方法在电缆内部或保护层表面安置光纤，再通过光纤热传感测量电缆表面或表层温度的分布情况，它具有较强的抗干扰能、较高的精度以及较好的兼容性。
3、结束语
当前，我国正处于高速发展的阶段，各行各业都有着巨大的用电需求，供电的安全可靠性是满足用电需求的重要方面。为了确保输变电设备的正常运行，需要通过在线监测技术对其状态进行监测。通过有效的实时监测发现输变电设备中存在的安全故障，并及时解决，从而确保电力运行的稳定。目前，我国在线监测技术仍然有很大的技术提升空间，只有通过不断的技术研发，才能加强在线监测技术在输变电设备中的运用，为输电、用电的安全保驾护航。
参考文献
[1]王少华,叶自强,梅冰笑.输变电设备在线监测及带电检测技术在电网中的应用现状[J].高压电器,2011,47(4):84-90.
[2]周朝枫.输变电设备在线监测技术应用探究[J].中国新技术新产品,2015(19):15.
[3]冀慧强.输变电设备在线监测技术研究及应用[D].天津大学,2012.
作者：沈滨松 单位：四川省送变电建设有限责任公司
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