電氣設(shè)備的絕緣在線監(jiān)測與狀態(tài)維修

雷志亮

摘要：文章主要從技術(shù)發(fā)展歷程層面進(jìn)行。在此基礎(chǔ)上重點(diǎn)探討電氣設(shè)備絕緣在線監(jiān)測技術(shù)的框架組成，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測需要設(shè)計(jì)的功能模塊。最后對(duì)電氣設(shè)備在線狀態(tài)維修方法進(jìn)行探討，為絕緣在線監(jiān)測以及維修技術(shù)應(yīng)用在電氣設(shè)備中提供技術(shù)參照。

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備;絕緣;在線監(jiān)測;計(jì)劃檢修;狀態(tài)檢修

1絕緣在線監(jiān)測與狀態(tài)維修概述

狀態(tài)維修是基于電氣設(shè)備絕緣的實(shí)際工作狀態(tài)而確定的一種檢修方式，實(shí)施電氣沒備絕緣在線監(jiān)測則成為實(shí)施狀態(tài)維修惟一可行的技術(shù)手段。通過在運(yùn)行電壓下實(shí)時(shí)監(jiān)測絕緣的各種狀態(tài)參量并對(duì)這些相關(guān)信息的變化與初始值相比較或與檢修標(biāo)準(zhǔn)相比較，來決策對(duì)設(shè)備是否進(jìn)行檢修。有的研究者甚至提出根據(jù)絕緣狀態(tài)參量的變化來確定絕緣的殘余壽命。國外有人對(duì)運(yùn)行40a以上的油紙絕緣變壓器進(jìn)行過可靠性氣命的預(yù)測研究，提出“絕緣年齡”的概念。指出“絕緣年齡”增加時(shí)，設(shè)備運(yùn)行的可靠性降低，當(dāng)可靠性低于某預(yù)定值（一般為50%）時(shí)，即認(rèn)為絕緣壽命已盡，設(shè)備應(yīng)退出運(yùn)行或進(jìn)行相應(yīng)的檢修處理。“絕緣年齡”的評(píng)估是依靠在線監(jiān)測絕緣狀態(tài)參量的分析處理結(jié)果，即通過在線監(jiān)測的“專家診斷系統(tǒng)”來完成。專家診斷系統(tǒng)是一個(gè)大型數(shù)據(jù)庫，儲(chǔ)存有大量的檢修經(jīng)驗(yàn)、監(jiān)測數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程規(guī)定等，并通過分析軟件將其聯(lián)系在一起，形成一個(gè)診斷系統(tǒng)，為狀態(tài)維修提供一個(gè)智能化的自動(dòng)決策。

2電氣設(shè)備絕緣在線監(jiān)測技術(shù)組成

2.1在線監(jiān)測傳感器

在線監(jiān)測傳感器基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境運(yùn)行，可以對(duì)電氣設(shè)備使用中的絕緣情況進(jìn)行實(shí)時(shí)探測。將在線監(jiān)測傳感器與數(shù)據(jù)處理模塊相連接，所探測得到的結(jié)果會(huì)有電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，方便

數(shù)據(jù)處理模塊快速運(yùn)算分析電氣設(shè)備所處絕緣環(huán)境是否安全。探測區(qū)域需要安裝在電氣設(shè)備絕緣層中，絕緣層有電流產(chǎn)生探測器則會(huì)感應(yīng)電流并將其通過導(dǎo)線傳輸，實(shí)現(xiàn)使用傳感功能。在線監(jiān)測傳感器的使用中需要重點(diǎn)設(shè)計(jì)分布形式，應(yīng)該對(duì)電氣設(shè)備的絕緣層具有整體建設(shè)效果，可以采用多點(diǎn)分布模式來安裝。這樣在傳感器檢測到的電氣設(shè)備運(yùn)行絕緣狀態(tài)也能反映出整體情況，如果僅在局部區(qū)域安裝，則其他區(qū)域出現(xiàn)絕緣問題也很難得到檢測。

2.2數(shù)據(jù)處理技術(shù)

數(shù)據(jù)處理技術(shù)則是針對(duì)傳感器所探測，得到的結(jié)果來進(jìn)行分析，對(duì)于數(shù)據(jù)自動(dòng)進(jìn)行比較。將數(shù)據(jù)處理成為控制中心可以運(yùn)算的形式，這樣在下一階段的通訊傳輸中也能針對(duì)處理后的數(shù)據(jù)高效傳到。在該處理模塊中主要是電信好幾個(gè)數(shù)字信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換。不僅能夠?qū)⑻綔y器所得到的結(jié)果轉(zhuǎn)變?yōu)樾诺揽梢詡鬏數(shù)哪Ｊ?，同時(shí)也能夠?qū)⒖刂浦行陌l(fā)出的指令，轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)場傳感器可以識(shí)別的形式。從而實(shí)現(xiàn)控制中心與傳感器之間的相互感應(yīng)控制。數(shù)據(jù)處理技術(shù)需要與在線監(jiān)測傳感器以及通信傳輸模塊之間建立起聯(lián)系，該技術(shù)屬于中間處理環(huán)節(jié)，因此在對(duì)信息處理中既要考慮所接收到的信息模式，同時(shí)又要考慮傳輸后下一模塊對(duì)信息數(shù)據(jù)的分析需求。通過在線數(shù)據(jù)處理，將所得到的絕緣監(jiān)測結(jié)果轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄐ乓约翱刂颇K可以識(shí)別的形式。電氣設(shè)備在線監(jiān)測得到的數(shù)據(jù)是需要進(jìn)行處理，現(xiàn)階段主要是依靠計(jì)算機(jī)來對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，一般情況下是利用小波變換和傅立葉變換來進(jìn)行處理，這兩種方式存在一個(gè)共同點(diǎn)，他們可以將不規(guī)則的信號(hào)進(jìn)行直接的略去，這就是專業(yè)人員所說的濾波技術(shù)。慮波信號(hào)可以有效的去除干擾信號(hào)，將檢測到的信號(hào)進(jìn)行提取，由于這種處理數(shù)據(jù)的技術(shù)和方式，使得數(shù)據(jù)更為精準(zhǔn)，所以運(yùn)用的十分廣泛。

2.3通信信息傳輸技術(shù)

通信信息傳輸技術(shù)是實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備絕緣在線監(jiān)測的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，也是電氣設(shè)備絕緣層與控制中心之間的連接通道。通過設(shè)定通訊信息傳輸?shù)陌踩珔f(xié)議，來確保傳輸中有用信息可以進(jìn)入到控制模塊中。即使在數(shù)據(jù)處理中存在部分干擾電流信號(hào)，也能夠在通訊傳輸技術(shù)中自動(dòng)刪除屏蔽。確保傳輸?shù)娇刂浦行闹械男畔?shù)據(jù)是最安全最符合實(shí)際情況的。通信信息傳輸中，對(duì)于信道的選擇為確保在線絕緣監(jiān)測信息最高效率傳輸，可以設(shè)置出預(yù)留信號(hào)窗口選擇。這樣在信息傳輸中也能夠根據(jù)不同信道的傳輸速度來做出優(yōu)化選擇，傳輸信道對(duì)信號(hào)實(shí)時(shí)傳播損耗影響也將降至最低。由于絕緣在線監(jiān)測有效地將自動(dòng)化技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，形成了一種滿足現(xiàn)代通信要求的先進(jìn)性通信技術(shù)。想要實(shí)現(xiàn)通過計(jì)算機(jī)來進(jìn)行多路選通開關(guān)間這一程序，就需要設(shè)置更加簡單的通信程序，來保證這一程序的可靠性和穩(wěn)定性。在采集數(shù)據(jù)波形的裝置中，技術(shù)人員應(yīng)該將端口和串口緊密的連接起來，從而形成實(shí)踐性較強(qiáng)的電氣設(shè)備的絕緣在線監(jiān)測技術(shù)。

2.4數(shù)據(jù)分析運(yùn)算技術(shù)

最后是數(shù)據(jù)分析運(yùn)算技術(shù)，則是對(duì)電氣設(shè)備絕緣在線監(jiān)測所得到的數(shù)據(jù)結(jié)果作出判斷。數(shù)據(jù)分析運(yùn)算技術(shù)中，電氣設(shè)備絕緣材料中所存在的電流將會(huì)經(jīng)過運(yùn)算來判斷出具體強(qiáng)度，數(shù)據(jù)分析運(yùn)算是在計(jì)算機(jī)控制程序中自動(dòng)實(shí)現(xiàn)的。分析運(yùn)算過程并不會(huì)展現(xiàn)出來，但可以在極短時(shí)間內(nèi)完成采用模糊處理方法來同時(shí)運(yùn)算大量信息，并且會(huì)根據(jù)電氣設(shè)備絕緣使用安全而做出一個(gè)分析，對(duì)當(dāng)前情況做出判斷以文字形式展現(xiàn)出來。數(shù)據(jù)分析運(yùn)算結(jié)果，是接下來電氣設(shè)備所開展的絕緣狀態(tài)在線維修依據(jù)，因此監(jiān)測結(jié)果精準(zhǔn)程度方面要嚴(yán)格控制。在線監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用是基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進(jìn)行，為避免網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中存在的其他干擾情況影響到最終數(shù)據(jù)傳輸，可以采用局域網(wǎng)絡(luò)傳輸信道構(gòu)建出信息的傳輸模式，并在電氣設(shè)備絕緣層中構(gòu)建更符合現(xiàn)場實(shí)際情況的環(huán)境。

3電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)在線維修

根據(jù)所得到的電氣設(shè)備絕緣在線監(jiān)測，結(jié)果來展開故障維修，是全面提升電力系統(tǒng)安全性的有效保障措施。傳統(tǒng)電氣設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)采用人工現(xiàn)場測量方式進(jìn)行，不僅需要浪費(fèi)大量時(shí)間，同時(shí)在測量方便也很容易出現(xiàn)遺漏。應(yīng)用電器設(shè)備在線絕緣監(jiān)測技術(shù)后，所得到的絕緣數(shù)據(jù)是實(shí)時(shí)傳輸?shù)?，能夠反映出電氣設(shè)備最新運(yùn)行狀態(tài)。在此基礎(chǔ)上構(gòu)建出狀態(tài)檢修，將控制指令與檢修指令相結(jié)合，當(dāng)電氣設(shè)備傳輸?shù)玫降闹噶钪胁环蠘?biāo)準(zhǔn)值，這樣所得到的結(jié)果也能第一時(shí)間反映電氣設(shè)備是否處于安全狀態(tài)下。一旦存在絕緣風(fēng)險(xiǎn)隱患，電氣設(shè)備的檢修模塊將自動(dòng)發(fā)出指令對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行全面診斷，所得到的結(jié)果便能反映出電氣設(shè)備絕緣問題發(fā)生的具體區(qū)域，以及嚴(yán)重程度。電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)維修，是對(duì)電氣系統(tǒng)的一種運(yùn)營保護(hù)，因此在維修技術(shù)應(yīng)用開展中，需要重點(diǎn)考慮是否由于絕緣層自身問題影響到電氣設(shè)備的安全使用。如果電氣設(shè)備出現(xiàn)嚴(yán)重的漏電故障，在線學(xué)員維修系統(tǒng)也會(huì)自動(dòng)發(fā)出斷開指令，以免操作人員在對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制時(shí)產(chǎn)生危險(xiǎn)。

結(jié)語

電氣設(shè)備絕緣在線監(jiān)測技術(shù)是電氣設(shè)備由傳統(tǒng)的“計(jì)劃檢修”向先進(jìn)的“狀態(tài)維修”過渡的惟一技術(shù)手段，具有巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益和廣闊的發(fā)展前景。（2）經(jīng)過近20a來的研究、開發(fā)，電氣設(shè)備絕緣在線監(jiān)測技術(shù)已取得重大進(jìn)步，并在運(yùn)行中積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，證明其實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。（3）在線監(jiān)測技術(shù)尚有許多技術(shù)問題，如數(shù)字處理技術(shù)、傳感器技術(shù)、抗干擾技術(shù)等，有待進(jìn)一步深人研究，并在實(shí)踐中逐步完善，以期取代傳統(tǒng)的預(yù)防性試驗(yàn)。完善的在線監(jiān)測系統(tǒng)與專家診斷系統(tǒng)的完美結(jié)合，最終將實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備絕緣監(jiān)測的全面自動(dòng)化和電氣設(shè)備的狀態(tài)維修。

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