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摘 要：针对现行常规停电预防性试验的不足，在分析绝缘在线监测的方法 、原理、特点的基础上，提出应稳步有序地推进电气设备绝缘在线监测。
关键词：电气设备；绝缘；在线监测
1技术背景
1.1电气设备绝缘试验的必要性
高压电气设备主要由两类不同的材料构成。一类为金属材料，包括铜、铝等导电材料，硅钢片等导磁材料，铸铁、钢板等外壳及结构材料。另一类为绝缘材料，如瓷、玻璃等无机绝缘材料，绝缘纸、塑料等有机绝缘材料。绝缘材料尤其是有机绝缘材料比金属材料更容易老化变质，从而导致其机电强度显著降低、绝缘不良甚至绝缘击穿。通过对110 kV及以上电力变压器 93次事故原因分析发现，由于匝间绝缘、引线及对地绝缘、套管绝缘因素诱发事故的比例分别为43%、23%、15%，而因铁芯和分接开关等非绝缘因素引起的事故则仅为19%。因此，电气设备绝缘试验是非常必要的。绝缘试验有出厂试验、交接试验、预防性试验等形式。
1.2现行常规停电预防性试验的不足与绝缘在线监测的提出
为了发现运行中设备的隐患，预防发生事故或设备损坏，对设备进行的检查、试验或监测，也包括取油样或气样进行的试验，叫做预防性试验。预防性试验的内容有测量绝缘电阻、测量泄漏电流、耐压试验、局部放电测量、绝缘油中溶解气体色谱分析、绝缘油和六氟化硫气体试验、测量介质损耗因数 tgδ(简称介损) 等项目，它们对确保电气设备安全运行发挥着重要作用。
1）生产实际中，电气设备在预试时各个试验项目数据均满足规程要求，运行中发生故障直至损坏的现象也时有发生。为什么呢？因为这些绝缘参数往往反映的是整体绝缘性能的宏观参数，而在设备的若干条并联通道中只要有一条贯穿通道的绝缘强度下降，则足以引发整个电气设备的故障。由于现行预防性试验周期相对较长，不能发现设备短期内的劣化，设备在两次试验之间完全有可能因上述原因而发生故障。
2）常规预防性试验需设备停电,影响供电可靠性。
3）在电气设备停电后对其进行常规非破坏性预试时,按现行规程规定,其试验电压一般不超过10 kV。如再提高试验电压来测量tgδ，所用的标准电容以及当用反接法测量时所用的电桥的绝缘必须另行加强。现行的电气设备，只要额定线电压在35 kV及以上则工作电压远高于试验电压。因此,设备在这样低的电压下的试验数据，其真实性和灵敏度就较低，即使满足规程要求，运行中也可能发生事故。
如果能利用运行电压对高压电气设备进行试验，则可及时发现事故隐患，提高供电可靠性，提高试验的真实性和灵敏度。这就是电气设备绝缘在线监测。
2方法、原理和内容
在线监测系指在不影响设备运行的条件下，对设备状况连续或定时进行的监测。这种监测通常是自动进行的。在线监测是对预防性试验的重要补充，它和常规停电预防性试验共同构成了广义的、完整的预防性试验。
2.1方法
绝缘在线监测的方法有电气法、化学法、物理法 、机械法和综合法，见表1。
2.2原理
绝缘在线监测装置工作流程如图1所示，其工作原理是：
首先将各种传感器所采集的设备运行状态信号，经过必要的转换或筛选后，统一送入数据系统进行分析。综合分析判断后通过显示或打印输出结果。若发现异常，可根据不同的设计而报警。也可经传输通道与上一级管理控制中心相联，以便运用微机及其网络对各监测点的各类设备监测数据进行统一储存、管理、分析和判断。
2.3内容
在线监测的主要内容由表2列出。
3特点
3.1先进
在线监测是提高电网安全可靠运行,实现电力设备状态检修的重要手段。在线监测装置既要改进传感器的原理和工艺，又要考虑在高电压对微弱信号有严重干扰的情况下如何无畸变地将这些信息送入数据处理系统，也要完善微机网络及其软件。因此，绝缘在线监测科技含量高，技术先进，是电力工业科技进步的具体体现。
3.2安全
在线监测设备接线状态固定，可减少大量电气设备停役及复役操作、高空拆 、装引线及临时布置试验场地等带来的不安全因素，降低了职工的劳动强度。设备隐患能被及时发现并消除，避免以爆炸或其它形式伤及人身。因此，在线监测既提高了人身安全性，又提高了设备安全性。
3.3实用
绝缘在线监测装置可对被测设备在运行状态下定时或连续地进行监测，所测得的结果具有较高的灵敏度，能真实反映设备运行工况。装置的测试接线状态固定，有利于设置较为健全完备的抗干扰措施，因而获得的测试数据重现性好。以监测数据所形成的数据库为保障，可快捷、方便、准确地了解和掌握设备纵向发展情况。专家系统的运用还可实现横向比较、分析。因此，在线监测能及时有效地检测出设备事故隐患，具有较强的实用性。典型事例如表3。
3.4经济
经济性由企业经济效益和社会效益来体现。随着经济的发展，现代社会对电力的需求量日益增大，对可靠性的要求也越来越高。因此，即使是计划停电，也会给社会带来一定的影响。在线监测无需停电、限电，大大提高了供电可靠性，有着显著社会效益和企业经济效益。在线监测为实现设备状态检修打下了坚实的基础，可减少工作人员和试验工作量，完善监测无人值班变电站电气设备的技术措施，有利于电力企业实现减人增效，提高全员劳动生产率，符合创建社会主义一流电力企业的客观要求。
4推广应用原则
4.1规模效应
在线监测是监测系统，投资比较集中。因此，要充分利用主机容量形成一定的监测规模，全面发挥管理控制中心的作用，组建专家管理系统，以及时检测出设备事故隐患。这样，在线监测的投资就可由设备事故的提前发现所避免的经济损失予以补偿。
4.2系统
在线监测只是对设备运行状态的监测，而诊断则除人工分析判断外，还需借助专家系统一并进行。专家系统要随时收集离线的、在线的、电、光、声、热等各类信息，及时存储、补充、更新设备台帐、历史数据、规程规范要求、同类产品资料、典型事例分析。分析判断时要注意在线监测与离线检测所处的不同条件，各专业的相互联系等。
4.3安全
在线监测装置的设计、安装应充分考虑不改变被试设备的安装、运行状态及原通道接线。I/V传感器应采用穿心式元件。电流互感器传感器二次线圈应有足够的线径，以防电流回路开路产生高压而危及设备及人身安全。电压互感器二次侧信号的采集，应设置可靠的防二次回路短路的措施。耦合电容器则应充分考虑对通道带宽、阻抗参数匹配的影响，以保证通信质量和高频保护动作的正确性。
4.4可靠性
首先，在保证数据分析处理系统与管理控制中心通道畅通的前提下，尽量减少传输电缆的长度，以排除通信干扰。其次，要及时处理在线监测装置失灵故障，确保监测系统工作的连续性。再次，应高度重视装置报警信号。一方面要及时捕捉设备隐患报警信号，防止设备事故的发生和曼延。另一方面要判断、区分装置误发的报警信号，避免设备不必要的停电。
4.5正确处理在线监测与现行常规预防性试验关系
现行预试虽有不足，但技术比较成熟。在线监测尚处于探索、发展阶段，还需不断总结和完善。不能认为将原有的停电预试项目全改为在线监测就可万无一失。因此，在推广应用绝缘在线监测的同时，不能放松设备常规预防性试验管理。要把二者有机地结合起来，取长补短。
5结语
电气设备绝缘在线监测，能连续提供设备运行的暂态过程信息，可逐步取代以年度预防性试验为主的传统检修模式，实现电气设备由计划停电检修向状态检修过渡，促进电气设备检测技术进步，提高设备的安全性、可靠性。应稳步有序地推进电气设备绝缘在线监测。
参考资料
1电力工业部.电力设备预防性试验规程［M］.北京：中国电力出版社，1997
2严璋.电气绝缘在线检测技术［M］.北京：水利电力出版社，1995
3董其国.电力设备绝缘在线监测技术专题综述［M］.中国电力工业设备诊断技术专业协会，1996
4 西南电业管理局试验研究所.高压电气设备试验方法［M］.北京：水利电力出版社，1984
5日本电气书院 .电报设备故障栓测手机[M] .北京：水利电力出版社，1984
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