浅谈电力一次设备在线监测系统
解析电力一次设备在线监测系统 崔元明
摘要：随着中国改革开放进程的不断推进，我国经济建设得到了突飞猛进的发展，这其中离不开电力事业的发展。它不仅为我国的居民生活和企业生产提供了源源不断的电力能源，还为我国的经济增长提供了充足的动力，所以，我国必须对电力事业加强管理。而在对电力事业实行管理的过程中，对电力设备实行在线监测与状态检修非常重要，它能够保障电力设备的可靠、安全、稳定运行。
四、电力一次设备在线监测对智能电网的作用
随着我国电力行业的发展和完善，电力市场的竞争越加激烈，人们对电力的稳定性、安全性要求也越来越高。最重要的是电力的应用也越来越广发。纵观我国发电市场，我国在发电领域的也取得了非常大的成果。如风力发电、水力发电、太阳能发电等可再生资源发电技术越来越成熟。而这对于构建我国智能电网具有非常重要的促进作用。为此，我国应当加大智能电网的研究，改革传统的电力系统，从而打开我国电力市场。如在2015中国(国际)电力设备在线监测与故障诊断技术高峰论坛上展示的多种电力一次设备在线监测领域的最新、最全面解决方案。另外，目前NI(国家仪器设备检测平台)被广泛用于智能电网和新能源领域核心关键设备的设计、研发以及现场应用，为电力设备在线监测、电力电子、数字化变电站和智能用电等领域提供技术基础，同时也为电力和新能源领域中的检定、计量与测试提供了灵活高效的解决方案。尤其是智能电网领域，NI图形化系统设计平台结合灵活、开放的模块化硬件系统已被国内外的著名厂商及研究机构在多个研究方向广泛使用：包括电力设备状态监测、电力电子控制、逆变器控制、电力系统的实时仿真、微网主控及监测系统、输变电设备状态监测、远程智能终端、储能系统监控、以及数字化变电站的监控等。最重要的目前众多电力元件皆具有一个独立的操作系统，这样每个电力设备的独立操作代理器就能够形成完善的分布式平台。需要注意的是每个代理器应当与元件的传感器相连。这样才能做到准确评估电力设备状态，确保电力系统的稳定、安全。
电力一次设备的在线监测与状态检修技术
电力一次设备的在线监测与状态检修技术电力一次设备是电力系统中承载着输变电能任务的重要环节，其稳定运行对于电网运行的安全稳定性具有非常重要的意义。
随着设备的老化和运行时间的增长，设备的故障率也在逐渐增加，给电网的安全稳定性带来了一定的隐患。
为了及时发现设备的故障并进行维护，提高电力一次设备的可靠性和安全性，需要采用一些在线监测与状态检修技术。
一、电力一次设备的在线监测技术1. 红外热像技术红外热像技术是一种通过红外热像仪测量设备表面温度分布的无损检测技术。
通过这种技术，可以在设备表面的异常温度分布图中找出存在问题的设备，如过载、短路和接触不良等故障，及时进行维修。
利用红外热像技术还可以发现设备结构的松动和热胀冷缩引起的设备接头松动等问题，提高了设备的安全运行。
2. 超声波技术超声波技术是一种通过探测设备内部高频声波的技术。
在设备运行时，如果存在电弧放电、局部放电和设备内部松动等问题，都会导致设备的高频声波放射。
通过超声波技术可以检测到这些异常声波，并及时发现设备的问题，提高了设备的可靠性。
3. 振动监测技术电力设备在运行时会产生振动，如果设备存在问题，则其振动频率和幅度会有相应的变化。
通过振动监测技术可以及时发现设备的问题，为设备的状态检修提供重要的参考信息。
二、电力一次设备的状态检修技术1. 基于机器学习的状态评估技术基于机器学习的状态评估技术可以通过对设备的运行数据进行分析，建立设备的健康状态模型，实现对设备运行状态的实时评估，以及对设备未来运行状态的预测。
通过这种技术可以为设备的状态检修提供重要的参考信息，提高了设备的可靠性和安全性。
2. 多元传感器融合技术多元传感器融合技术是一种通过将不同传感器的监测信息进行融合，对设备的状态进行综合评估的技术。
通过多元传感器融合技术可以综合考虑设备的温度、振动、声波等信息，识别设备的问题，为设备的状态检修提供更加全面的信息支持。
3. 基于云计算的远程监测技术基于云计算的远程监测技术是一种通过将设备的监测数据上传到云端，实现对设备状态的实时监测和分析的技术。
浅谈电力一次设备在线监测系统
浅谈电力一次设备在线监测系统摘要：智能变电站的在线监测系统可以对变电站进行综合监测和故障诊断,并提供整体解决方案。
安装在高压设备上的在线监测系统可以分析、诊断、预测正在或即将发生的故障,也可以区分故障性质、故障类型、故障程度及其原因,并根据该分析结果给出故障控制和解除措施,从而保障设备安全稳定运行。
本文分析了一次设备运行信息的分类和收集方法。
根据一次设备在线监测的原则和方法,提出智能变电站中在线监测的配置原则。
关键词：智能变电站一次设备在线监测配置原则1在线监测系统结构按照国家电网公司所发布的智能化和在线监测规范要求,目前智能变电站在线监测系统层次结构示意图如图1所示。
如图1所示,系统按照装置(IED)分为4层,包括站端监测单元、主IED、子IED和传感器(或监测装置)。
站端监测单元是全站的后台,负责变电站的监视和管理;主IED按监测设备类型配置,子IED负责部分监测数据的采集及转发;传感器,或与传感器一体的监测装置,直接与被监测一次设备连接。
2设备信息收集和分类2.1设备信息的分类智能电网中,与电气设备相关的所有信息包括波形、声音,图像应该是以数据的形式提供。
为了便于收集和处理,一次设备的数据被分为五种:基础数据、操作数据、测试数据、在线监测数据、缺陷数据和事故数据。
基本数据是静态的,这是一次设备的基本参数,其他数据是动态的。
反映设备的操作条件的数据包括:电压、电流、断路器动作次数等。
测试的数据包括:充电测试数据、常规测试数据和诊断试验数据,这些事由专业仪器获得的数据。
2.2设备信息的收集一次设备的信息是由通过监控设备的手动输入和自动采集收集的。
基本数据和测试数据由人工输入收集。
目前,基本数据由制造商的说明书提供,并输入由操作者提供到操作和管理系统。
测试数据是由维修人员,通过测试部门提供的测试报告输入。
设备的运行数据由通过监控设备的手动输入和自动采集收集。
目前,大部分的操作数据是通过人工输入,以及部分数据由监控系统中的变电站收集诸如电压、电压、电流、开关设备的位置的信号,和变压器油的温度等。
电力一次设备的在线监测与状态检修技术
电力一次设备的在线监测与状态检修技术随着电力系统的不断发展，电力一次设备作为电力系统中非常重要的一部分，其正常运行状态对电力系统的稳定运行和可靠供电起着至关重要的作用。
由于电力一次设备长期工作在高负荷、高温、高湿等恶劣环境中，容易出现故障，给电网的稳定性和可靠性带来隐患。
为了及时发现和排除电力一次设备的故障，提高电力系统的安全运行水平，电力一次设备的在线监测与状态检修技术应运而生。
电力一次设备的在线监测与状态检修技术是指在设备运行时，通过安装各种传感器及在线监测系统，对设备的运行状态进行实时监测、分析和诊断，通过状态检修技术来提前发现和预防设备的潜在故障，以减少设备的停机时间，延长设备的使用寿命，保障电力系统的安全运行。
电力一次设备的在线监测与状态检修技术主要包括以下几方面内容：传感器选型与应用、在线监测系统的建设与应用、数据分析与故障诊断技术、状态检修技术等。
在电力一次设备的在线监测与状态检修技术中，传感器的选型与应用至关重要。
传感器是在线监测系统的核心部件，通过不同种类的传感器，可以对设备的电压、电流、温度、湿度、振动、部件位移等各种参数进行实时监测。
在传感器的选型中，需要根据设备的不同特性和运行环境的不同选择合适的传感器类型，如高压设备可以选择特种高压传感器、红外线测温传感器等。
而应用方面，则需要将传感器布置在设备的关键部位，保证对设备运行状态的全面监测。
数据分析与故障诊断技术是电力一次设备的在线监测与状态检修技术中的关键环节。
通过建立设备的状态监测模型、根据传感器采集的数据，结合数据分析技术如人工智能、模糊逻辑、神经网络等，对设备运行状态进行实时分析、诊断和预测，实现对设备潜在故障的提前发现和预警。
通过合理的数据处理和分析，可以对设备的故障类型、故障原因进行精准判断，为设备的状态检修提供决策依据。
电力一次设备的在线监测与状态检修技术是电力系统保障稳定运行和可靠供电的关键技术之一。
应用该技术可以实现对设备运行状态的实时监测、故障诊断和状态检修，提前预防和排除设备潜在故障，极大地提高了电力系统的安全运行水平和设备的可靠性，减少了电力系统的故障率，为电力系统的安全、经济、高效运行提供了有力支持。
浅谈智能变电站一次设备在线监测系统
无线测温系统主要用在一些容易受到高电磁干扰的环境中实施可靠工作的一些无线测温的产品，该系统是由无线接收基站以及无线温度传感器构成的，在Zigbee技术的基础上满足IEEE802.12.4的通信标准就可以实现温度测量的网络化。该系统支持的无线传感器的数量比较多，而且其抗干扰能力比较强，对一些高压母线和开关运行的温度监测特别适用，能够实现非接触的温度测量。
关键词：智能变电站；一次设备；在线监测系统
1在线监测系统的总体结构
按照国家电网公司的智能化变电站的相关设计规范，我国的检测系统均是IEC61850的标准，同时还纳入了智能化变电站的统一数据平台。因此，各类设备的状态监测的智能终端模块均统一运用IEC61850的标准实施建模，这样就可以实现全站各种设备的状态监测相关数据的传输、整合以及诊断分析。在变电站的现场各个系统的通信模块、电源、监测单元以及传感器是通过间隔汇控柜进行放置的，把所有处于间隔状态之下的监测汇控柜依照电压等级的不同实施区域组合，并汇总到变电站保护室的状态监测的系统屏上，然后再采集数据与状态分析。智能变电站的在线监测系统通常是分层分布式的结构，并且在过程层专门配置有现场采集单元以及传感器，通常各类传感器是由一次设备的厂家直接安装在设备的内部的，而现场采集单元是依据其监测的功能来要求具体的配置，例如，避雷器的状态监测单元以及微水的状态监测单元等。为了有效防止给站控层的网络设备带来较大的负担或者影响到站控系统的稳定及安全运行，在全站设置有一套单独的综合状态的监测系统，该状态监测系统的后台机具备故障诊断、故障报警、单元配置以及采集存储等功能，其中采集断路器以及变压器等主要一次设备的状态信息，这样才能够完成变电站的所有状态监测工作，然后再实施可视化展示，同时还可以上传到状态监测的系统主站上。接收主站还可以对设备实施故障分析并且就诊断的结果提出合理的建议。
电力一次设备的在线监测与状态检修技术
电力一次设备的在线监测与状态检修技术
电力一次设备的在线监测与状态检修技术在电力系统的运行与维护中扮演着重要的角色。
它可以实时监测电力设备的运行状态，及时发现设备故障，确保电力系统的安全稳定
运行。
一次设备的在线监测技术主要包括测量仪表、传感器和在线监测系统三个方面。
测量
仪表可以测量电力设备的运行参数，如电流、电压、功率等，传感器可以监测设备的温度、湿度、振动等非电气参数，而在线监测系统则可以将所测量的数据实时传输到监测中心进
行分析处理。
在线监测系统具有实时性、准确性和可靠性等优点。
它可以实时监测设备的运行状态，及时发现设备故障，避免发生事故。
系统可以自动记录设备的运行参数，并生成运行记录。
监测中心可以通过对数据的分析，判断设备的健康状况，并给出相应的维修建议。
在线监测技术可以帮助运维人员及时发现设备的故障，并采取相应的维修措施。
传统
的巡检方式存在着效率低、覆盖面有限等问题，而在线监测技术可以实现全面的监测，并
能及时发现设备的故障，提高故障处理的效率。
状态检修技术也是电力一次设备运行与维护中的重要内容。
通过对设备的运行状态进
行检修分析，可以判断设备的健康状况，并制定相应的维修策略。
状态检修技术主要包括
热噪声、红外热像、振动等多项检修手段，可以全面了解设备的运行状态，判断设备的健
康状况，并提前做好维护准备。
电力一次设备的在线监测与状态检修技术
电力一次设备的在线监测与状态检修技术电力一次设备是电力系统中非常重要的组成部分，它们承担着电力输送和配电的重要任务。
为了确保电力一次设备的安全运行和可靠性，及时的在线监测和状态检修技术变得至关重要。
电力一次设备的在线监测技术是通过对设备运行状态的实时监测和数据采集，采用现代信息技术手段实现故障预警和状态诊断，及时发现设备运行中的异常情况，为设备的安全运行提供保障。
目前，主要的在线监测技术包括超声波传感器技术、红外热像技术、振动传感器技术、微波介电损耗技术等。
2. 红外热像技术红外热像技术是一种通过检测设备表面的红外辐射，对设备的温度分布进行无接触式监测的技术。
通过这项技术，可以实时监测设备的温度分布，及时发现设备运行中的热点问题，对设备的温度分布进行无接触式监测的技术，及时发现设备运行中的热点问题，为设备的安全运行提供保障。
3. 振动传感器技术振动传感器技术是用于监测设备振动情况的一种技术。
通过对设备的振动情况进行监测，可以及时发现设备运行中的振动异常情况，预防设备振动引起的故障，保证设备的稳定运行。
4. 微波介电损耗技术微波介电损耗技术是一种通过检测设备内介电损耗情况对设备状态进行监测的技术。
这项技术可以实时监测设备的介电损耗情况，及时发现设备存在的绝缘问题，为设备的安全运行提供保障。
二、电力一次设备的状态检修技术电力一次设备的状态检修技术是指通过对设备运行状态进行诊断和分析，及时发现设备存在的问题，并对设备进行维修和保养，确保设备的安全运行。
1. 状态检修技术的方法状态检修技术主要包括振动分析技术、红外热像诊断技术、超声波诊断技术、电磁波检测技术等。
这些技术通过对设备的振动、温度、声音、电磁波等信号进行监测和分析，能够及时发现设备存在的问题，从而为设备的状态检修提供依据。
3. 状态检修技术的意义状态检修技术的应用具有很大的意义。
它可以提高设备的可靠性和安全性，减少设备的故障率，延长设备的使用寿命，降低设备的维修成本，提高设备的运行效率，从而确保电力系统的安全运行和可靠供电。
电力一次设备的在线监测技术探讨
电力一次设备的在线监测技术探讨如今电力系统中的重点工作就是要使电力一次设备的运行能够正常，通过在线监测技术能够及时了解电力系统当前的工作情况。
随着科学技术的进步，网络信息技术在电力生产中也有着极为广泛的应用，并且逐步完善在线监测技术，其应用也逐渐广泛，成为电力系统监测的重要方法。
本文就电力一次设备的在线监测技术进行论述与研究。
标签：电力设备；一次设备；在线监测技术現阶段，电力企业改革不断推进，电力企业开始使用在线监测技术对电力一次设备进行监测，使电力系统设备的检测过程中，在线监测技术是极为重要的手段，为了更好地促进我国电力事业的发展，就必须充分发挥电力一次设备的在线监测技术的作用，这是极具现实意义的。
1 电力一次设备在线监测的特点在线监测其实就是保证设备能够正常运行时，结合设备的实际情况连续的开展检测工作，一般情况下是自动开展的。
在进行在线监测工作时，能够在最短的时间内明确设备运行中的问题，并尽快纠正问题，使设备的使用年限延长。
要及时跟踪监测老化的或有不安全因素的设备，想办法对其进行处理，使其使用年限得以延长。
如果是正常的设备就需要明确其健康情况，使设备能够正常工作。
当前在线监测能够使一次设备更加安全的运行，防止变压器工作量大而受到影响，出现停电的情况[1]。
由于其是自动化运行的，可以使检测更加安全，减少资金投入，能够获得更加明显的效果，其应用的范围也更加广泛。
2 电力一次设备在线监测的现状分析科学技术的进步使得计算机信息技术在很多领域都有广泛的应用，电力系统也开始应用计算机技术设备进行在线监测工作。
电力一次设备的在线监测就是对设备使用传感器进行实时的监控，明确设备的状态、数据等，将这些实时产生的数据进行采集，从而对电力一次设备的情况进行判断，利用数据库开展管理工作，使设备的状态信息得到科学的采集与管理，更好的对电力设备的实时状态进行分析研究，做好检测工作。
电力系统检修设备一般都是定期进行的，提前制定检修的相关计划，但是这种方式相对死板，容易出现设备检修不到位或者过分检修的情况。
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浅谈电力一次设备在线监测系统
发表时间：2017-04-27T09:49:18.513Z 来源：《电力设备》2017年第3期作者：茹梁阁[导读] 本文分析了一次设备运行信息的分类和收集方法。
根据一次设备在线监测的原则和方法,提出智能变电站中在线监测的配置原则。
（国网江苏省电力公司泰州供电公司江苏泰州 225300）摘要：智能变电站的在线监测系统可以对变电站进行综合监测和故障诊断,并提供整体解决方案。
安装在高压设备上的在线监测系统可以分析、诊断、预测正在或即将发生的故障,也可以区分故障性质、故障类型、故障程度及其原因,并根据该分析结果给出故障控制和解除措施,从而保障设备安全稳定运行。
本文分析了一次设备运行信息的分类和收集方法。
根据一次设备在线监测的原则和方法,提出智能变电站中
在线监测的配置原则。
关键词：智能变电站一次设备在线监测配置原则 1在线监测系统结构按照国家电网公司所发布的智能化和在线监测规范要求,目前智能变电站在线监测系统层次结构示意图如图1所示。
如图1所示,系统按照装置(IED)分为4层,包括站端监测单元、主IED、子IED和传感器(或监测装置)。
站端监测单元是全站的后台,负责变电站的监视和管理;主IED按监测设备类型配置,子IED负责部分监测数据的采集及转发;传感器,或与传感器一体的监测装置,直接与被监测一次设备连接。
2设备信息收集和分类 2.1设备信息的分类
智能电网中,与电气设备相关的所有信息包括波形、声音,图像应该是以数据的形式提供。
为了便于收集和处理,一次设备的数据被分为五种:基础数据、操作数据、测试数据、在线监测数据、缺陷数据和事故数据。
基本数据是静态的,这是一次设备的基本参数,其他数据是动态的。
反映设备的操作条件的数据包括:电压、电流、断路器动作次数等。
测试的数据包括:充电测试数据、常规测试数据和诊断试验数据,这些事由专业仪器获得的数据。
2.2设备信息的收集
一次设备的信息是由通过监控设备的手动输入和自动采集收集的。
基本数据和测试数据由人工输入收集。
目前,基本数据由制造商的说明书提供,并输入由操作者提供到操作和管理系统。
测试数据是由维修人员,通过测试部门提供的测试报告输入。
设备的运行数据由通过监控设备的手动输入和自动采集收集。
目前,大部分的操作数据是通过人工输入,以及部分数据由监控系统中的变电站收集诸如电压、电压、电流、开关设备的位置的信号,和变压器油的温度等。
在线监测数据来自在线监测设备。
总体上,一次设备的监视数据被存储并限于在变电站或电厂应用。
缺陷数据通常包含在测试、操作和在线监测数据中,被输入到操作和管理系统或数据中心。
事故数据由故障记录装置和保护装置自动收集并保存在监视系统,是电力系统中的最重要的记录,例如,根据电流断路器动作次数和故障电流,操作者能够估计当前断路器的寿命并提出维修计划,故障电流波形是选择断路器的重要依据。
3一次设备在线监测的原则和方法 3.1在线监测系统原则
在线监测的目的是在一次设备故障发生前发现存在的安全隐患,属于预防性监测范畴,并不具有实时性和可控性,因此,可重点从与一次设备整合,简化系统结构,提高实施维护效率等方面进行新一代智能变电站中的在线监测系统的分析。
将在线监测装置或传感器与一次设备进行合理整合,为系统实施、测试、试验和维护等工作提供了便利条件。
根据各种在线监测技术发展应用的实际情况,可考虑如下方式: (1)传感器之间的整合。
指能类似或相同或监测同一对象的传感器可以整合到一起或一起整合到同一个装置之中,从而减少传感传感器物理数量,增加一致性和稳定性。
(2)传感器与在线监测装置整合。
即传感器部分融入监测装置部分,取消传感器与采集器之间的接线,实现二者紧密耦合。
(3)在线监测装置间的整合。
考虑将统一类型的多个监测装置进行整合,将不同类型的监测装置在可能的前提下进行整合,将在线监测装置与传统表计整合等。
(4)传感器与一次设备整合。
传感器与一次设备的整合可以说是新一代智能变电站在线监测技术深度发展的最为关键一环。
在线监测传感器在机械结构上甚至电路上、磁路上难免要与一次设备本体有着较为紧密的耦合。
因此,将传感器或装置作为一次设备的一部分进行统筹考虑、整体设计,确保一次设备和在线监测的稳定性和可靠性。
3.2在线监测系统方法
目前,智能变电站的在线监测系统包括变压器油在线监测、变压器局部放电、色谱在线监测,变压器套管的绝缘、GIS局部放电和SF6气体。
这些在线监测系统的目标是在变电站的主要设备,监测结果被广泛用于电气设备状态的维护、防止设备和人事故。
变压器在线监测包括绕组测温在线监测,油中气体在线监测,铁芯接地电流在线监测,局部放电在线监测,高压套管绝缘,其他非电量参数监测包括主油箱气体压力、顶层油温、底层油温)。
GIS(断路器)状态监测包括监测位置信息、分合闸线圈电流波形、分合闸时间、储能电机工作状态,局部放电监测,气体密度和微水在线监测。
避雷器在线监测系统利用避雷器运行时的接地电流作取样装置的电源,将泄漏电流的大小转换成光脉冲频率的变化,采用光纤取样、微机数据处理和数据通讯等一系列高科技手段,解决了避雷器泄漏电流测量、传输中的无源取样,高电压隔离和数据远传等关键问题和泄漏电流超标即时报警,实现了无人值班变电所对避雷器绝缘状况在线监测的自动化。
4在线监测配置原则
特殊环境下的变电站,如大型地下变电站、市中心变电站和长时间满负荷的变电站,应配置在线监测系统。
应在变压器上配置核心电流监测及限制装置。
应对老化阶段具有操作风险的设备进行监测。
所有高压设备应当采用简单实用的方法监测,如监视避雷器的漏电流、SF6密度。
10kV的或90MVA油浸电力变压器或电抗器应配置油含量在线监测设备。
110KV金属氧化物避雷器应配置漏电流和电阻电流的监监测设备,重要的高电压长时间运行设备应同时监测电流。
变压器、电抗器、电流互感器和110(66)KV油浸变压器的耦合电容器均应配置核心接地电流在线监测装置。
若必要,220千伏及以上断路器上安装断路器合闸线圈电流检测系统和故障记录系统。
5结语
新一代智能变电站是智能电网发展的重要一环。
在线监测一直都是智能变电站中一次设备智能化的重要支撑。
一次设备在线监测系统作为变电站设备状态可视化的重要依托,对保证智能变电站的可靠运行至关重要。
参考文献
[1]郑开琦.新一代智能变电站一次设备模块化设计研究[J].科技创业月刊,2015,28(22):114-116.
[2]于超.智能变电站一次设备智能化技术研究[J].自然科学:文摘版,2015(9):00039-00039.。