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摘要：变电设备在线监测技术是保证供电系统安全运行的关键技术，尤其是对变电设备的在线监测非常关键，变电设备一旦发生故障，轻则单条线路受到影响，重则区域供电受到影响，因此，要积极做好变电设备的在线监测工作。
关键词：变电设备；在线监测技术；故障分析
一、变压器在线监测技术及故障分析
变压器是供电系统中重要的变电设备，对系统供电的稳定性有着直接的影响，变压器在实际的运行过程中，一旦发生故障，对变电设备的正常运行也会造成直接的影响。局部放电是变压器较为常见的故障之一，引起这方面故障的原因主要处在变压器的油绝缘、纸绝缘中存在气隙，或内部场强出现不均匀的现象，以及变压器导体内含有毛刺、尖角等现象都会造成变压器的局部放电故障，如果不能有效的处理局部放电故障，可能导致局部放电故障的恶化，甚至出现击穿故障，因此，要做好变压器的在线监测。变压器的在线监测技术主要分为以下几种形式：
1、色谱分析监测技术，主要是将变压器自身的油经过循环管路进行循环，并进入到脱气的装置中，然后再经过脱气装置流入分析仪，对可燃气体等进行分析和打印，形成色谱图清楚得知可燃气体的含量值，再根据变压器自身油中的溶解气体的分析，能够准确的反映出变压器运行过程中内部是否存在故障，如果存在故障能够对确定相应的故障类型，例如，总烃含量过大的话，说明变压器存在过热性故障；如果乙炔含量过大的话，说明变压器存在放电性故障等。变压器油中的气体含量变化特征是发生故障的前兆，因此，对变压器运行的在线监测非常关键。通过在线色谱分析技术，能够对变压器油内气体的浓度、类型、气体产生的速度以及气体变化的趋势进行分析，准确的判断变压器的故障情况，对变电设备的安全运行起到关键的作用。
2、铁芯多点接地监测技术。铁芯多点接地故障监测技术，主要是利用铁芯引出线引发接地电流，再对其进行取样测量，从而实现对接地故障的在线监测。铁芯多点接地监测在大型变压器的应用中，是通过外壳的小套管将其引出变压器外实施接地的，需要保证变压器的铁芯有一点接地，这样能够有效的消除铁芯产生的悬浮电位引发的对地放电的现象。如果变压器出现多点接地现象的话，极易造成铁芯硅钢片间短路，从而产生环流故障，因此，一般情况下铁芯接地仅是一点接地，而且，接地都是以毫安为单位的，一旦出现铁芯亮点接地故障的话，就会造成接地点的电流增大至数倍甚至数百倍的现象，会造成变压器油内总烃气体含量迅速增加，而相应的气体继电器就会发生动作，对供电的稳定性产生一定的影响，因此，为了避免变压器出现铁芯多点接地故障，应积极做好变压器铁芯接地电流故障监测，这样才能有效的避免或降低多点接地故障的发生。
3、铁芯多点接地监测技术。冷却器是变电设备的重要组成部分，而且，在运行的过程中也经常发生故障，对设备的正常安全运行带来一定的影响，造成设备故障的原因主要出在风扇和泵的问题上。针对冷却器在运行状态下的监测，主要对风扇和泵的运行状态进行监测，可以通过对风扇和泵运行情况下的电流以及系统的温度测量，来实现对风扇和泵的在线监测。如果风扇叶和泵业轮在正常运行之下，旋转是正常的，如果是在非正常的状态下运行，设备的控制线圈也会出现异常的现象，一般情况下，造成冷却器泵轴的故障主要是金属粒子造成的，就当今技术而言，对冷却器的监测技术主要采用离线测量的方式，更高深的在线监测技术还在研究中。
二、GIS在线监测技术及故障分析
1、SF6气体特性、水分在线监测技术。SF6气体因其优异的绝缘和灭弧功能几乎成为GIS的唯一的绝缘和灭弧介质，SF6气体的状态对GIS的稳定运行有着决定性的作用。如SF6气体发生泄漏，一方面说明设备密封不良，另一方面对于SF6断路器，将影响其分合闸功能，一旦设备发生故障，将无法迅速切除故障，导致越级跳闸事件从而扩大停电范围。SF6气体是一种无色无味的气体，对人体大脑会造成缺氧、窒息的现象，即使空气中含SF6气体也不易被人察觉，SF6在线监测技术也能对空气中SF6的含量进行监测，一旦空气中SF6占比例过高的话，就会对其进行报警来通知值班人员。
2、GIS局部放电在线监测技术。GIS局部放电会对变电设备的安全运行造成较大的影响，局部放电发生时，电磁波的信号根据GIS结构反复进行传播、反射、折射、迟延、衰减等现象，通过盆式绝缘子放射到外界。通过GIS绝缘子泄漏的电磁波，通过高灵敏度内置型或外置型传感器，进行检测。通过传感器检测GIS内部局部放电激发的电磁波信号，检测到的信号经过滤波、射频前置放大器和检波器后，由高速数据采集模块进行采样、存储、数字信号，主要是集成了传感器、信号现场处理器、超高频检测技术、网络接入技术等技术，实现远程对GIS局部放电的情况进行监控和分析，一旦发现存在局部放电的现象，会及时采取故障报警措施，提示值班人员及时对局部放电现象进行分析，从而保证变电设备运行的稳定性。
三、断路器在线监测技术及故障分析
针对断路器的在线监测技术主要是对断路器的运行状态、温度、绝缘等方面进行监测，具体如下：
1、断路器运行状态的在线监测。对断路器运行状态下机械特性的监测，主要是结合电子技术、计算机技术等先进技术，对开关每一次的分、合操作的运行时间以及运行速度进行详细的记录，再将提取的断路器运行的各项参数变化进行分析，即可分析出断路器的运行是否存在故障，如，磨损、老化、生锈、变形、装配不当等故障，都能够准确的分析出来，对断路器的故障分析有着极大的作用。
2、断路器运行温度的在线监测。断路器在正常运行的状态下，从对温度的监测就能推测出断路器是否存在故障，一旦温度参数超出规范指标，说明断路器故障运行，设备也会采取报警措施，及时对断路器的故障进行控制，避免故障的进一步恶化。对断路器运行温度的在线监测主要采用红外热像仪，红外热像仪对温度十分敏感，能够准确的诊断出断路器的运行温度。红外热像仪主要通过对断路器的导电回路电阻的检测，并通过对运行温度能够判断开关的接触是否正常，众所周知，如果接触头接触不良的话，导电回路的电阻就会增加，功率增加温度升高，红外热像仪就可以测量出温度，并从温度的参数中分析出断路器的故障现象。
3、断路器绝缘的在线监测。绝缘是变电设备安全运行的重要保障之一，然而，在断路器运行的过程中，经常因为绝缘的问题而引发断路器的故障，因此，做好断路器绝缘的在线监测非常有必要的。绝缘的在线监测技术，主要是对变电设备的绝缘参数变化进行监测和分析，一旦发现断路器的绝缘参数超出规范值，说明断路器设备存在绝缘故障，并实施报警，为断路器监测工作人员提出重要的参考依据，也是作为证明断路器绝缘故障的重要依据。断路器绝缘在线监测技术能够有效监测数局部放电、漏电、介质损耗等故障信息，对保证断路器设备安全运行有着极大的作用。
结语
变电设备在运行的过程中，需要加强对变电设备做好在线监测及故障的分析，一旦发现故障，要及时采取处理措施，避免故障恶化带来更大的经济损失。通过文章对变电设备在线监测技术及故障分析的探讨，作者主要从变压器、气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）以及断路器等相关变电设备的角度进行分析，希望通过文章的分析，能够对变电设备的安全运行、稳定运行提供参考性的建议。
参考文献
[1]王清华.对智能变电站全无线监测的探研[J].电子技术与软件工程，2013（19）.
[2]段继洲.变电设备在线监测与故障诊断技术的应用[J].自动化应用，2013（9）