电力设备在线监测的现状与发展分析
电气设备在线监测技术的研究与发展
电气设备在线监测技术的研究与发展电气设备在线监测技术是指利用现代信息技术手段，实现对电力系统中电气设备运行状态的实时监测、故障预警和智能维护的一种技术。
随着电力系统的发展和电气设备的增多，传统的离线巡检和定期检修已经无法满足实时监测和维护的需求，而电气设备在线监测技术则能够实现设备状态的实时监测，提高设备可靠性和运行效率，减少故障停电时间，降低运维成本，具有重要的现实意义。
本文将从电气设备在线监测技术的研究背景、关键技术和应用前景等方面进行探讨。
一、研究背景近年来，我国电力需求不断增长，电力系统规模不断扩大，电气设备的数量和容量呈现快速增长的趋势。
这给电力系统的安全稳定运行和设备的可靠性和寿命提出了更高的要求。
电力系统中的电气设备在运行过程中常常会出现故障和损耗，给系统的可靠性和经济性带来不利影响。
传统的离线巡检和定期检修方式难以满足快速发展的电力系统对设备在线监测的需求，因此需要开展电气设备在线监测技术的研究与发展。
二、关键技术（一）传感器技术电气设备在线监测技术的核心是实时获取设备运行状态和运行环境数据，而传感器技术是实现数据获取的关键。
传感器可将设备运行状态转换为电信号并进行采样和处理，将处理后的信号传输至监测终端进行数据分析和预处理。
目前，常用的电气设备运行状态监测参数包括温度、湿度、电流、电压、压力、振动等。
（二）数据分析和处理技术电气设备在线监测技术需要对海量的监测数据进行实时分析和处理，以提取有用的信息并进行故障预警和智能维护。
数据分析和处理技术可以分为两个方面，一是对电气设备运行状态数据进行实时监测和故障诊断，例如采用机器学习、人工智能等技术进行大数据分析；二是对监测数据进行存储和管理，以便后期的数据分析和应用。
（三）通信技术电气设备在线监测技术需要将监测数据传输至监测终端进行实时分析和处理，因此需要进行数据通信。
目前，常用的通信技术包括有线通信技术和无线通信技术。
有线通信技术可以保证数据的稳定传输和安全性，但是需要进行布线，并受到距离的限制；无线通信技术可以灵活布置，但信号受到干扰的可能性较大。
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指在电力系统中起着输配电、变换、短路保护等作用的设备，如变压器、断路器、隔离开关等。
它们的状态对电力系统的安全可靠运行起着至关重要的作用。
随着信息化技术的发展，电力一次设备的在线监测与状态检修技术日益成熟，为电力系统的安全运行提供了有力的支持。
一、在线监测技术1. 传感器技术传感器是实现电力一次设备在线监测的重要技术手段。
传感器通过感知电力一次设备的参数信息，如电流、电压、温度、振动等，将这些信息转换成电信号，并利用通信网络传输到监测中心，实现对电力一次设备状态的实时监测。
常见的传感器包括电流互感器、电压互感器、温度传感器、振动传感器等。
2. 监测装置在传感器的基础上，监测装置是实现电力一次设备在线监测的关键部件。
监测装置不仅能够接收传感器传来的信息，还能对信息进行处理分析，并通过数据传输技术将信息传输到监测中心。
监测装置通常包括数据采集模块、数据处理模块、通信模块等，能够实现对电力一次设备状态的实时监测与分析。
3. 数据通信技术数据通信技术是实现电力一次设备在线监测的重要技术支撑。
通过数据通信技术，监测中心可以及时获取到电力一次设备的状态信息，并能够对异常情况进行及时处理。
常见的数据通信技术包括有线通信、无线通信、光纤通信等，它们能够满足不同场景下的监测需求。
二、状态检修技术1. 故障诊断技术故障诊断技术是实现电力一次设备状态检修的关键技术。
在监测到电力一次设备异常时，需要通过故障诊断技术对异常情况进行分析诊断，找出故障的原因和位置，为后续的维修工作提供可靠的依据。
故障诊断技术包括信号处理技术、模式识别技术、故障定位技术等。
2. 智能维护技术智能维护技术是实现电力一次设备状态检修的重要手段。
通过智能维护技术，可以实现对电力一次设备的在线诊断、维护计划的优化、故障预测和预防等，能够提高维修效率，降低维修成本，确保电力系统的安全运行。
智能维护技术包括数据挖掘技术、人工智能技术、大数据分析技术等。
电力设备在线监测技术现状及实际开发应用前景
电力设备在线监测技术现状及实际开发应用前景摘要：在变电设备运维中，合理地使用在线监测技术能够及时提取设备运行状态的各项技术参数，并以此为依据判断设备存在的故障或隐蔽性故障点位，第一时间做到预防监控，降低安全事故发生的概率，提高电力服务的质量。
关键词：变电设备；在线监测技术；现状1在线监测技术的价值体现在线监测技术是一种创新型监测手段，其工作原理是通过在运行工况下，采取不停电技术准确提取相应数据，分析找出故障产生的原因，进而为后期的维修提供重要的依据。
通常情况下，设备由于自身故障都会造成无法挽回的经济损失，而在线监测技术的问世则高效地解决了这一情况。
在线检测技术可以对运行中的设备进行实时的动态监测，只要设备运行中出现相应的故障，该系统可以第一时间发现并采取有效的解决措施。
并且在线监测技术能够准确测试机械设备的绝缘参数及泄露电流，保证监测结果与实际相对应，提高真实性。
2变电设备在线监测技术2.1变压器在线监测技术2.1.1变压器局部放电在线监测变压器内部出现局部放电也就表示设备绝缘性能的弱化，同时也加快了绝缘老化的实际效率。
根据相关试验结果显示，变压器绝缘老化会加速降低变压器运行的稳定性。
在检测过程中可以看到变压器油中气体，能够从某一环节凸显局部放电问题，从而有目的地进行局部放电检测以满足设备运行监测的需求。
如果对放电形式以及电量进行深入分析，还将发现更多问题。
目前局部放电检测技术最为广泛的应用主要有光学局部放电监测和化学检测等。
其科学原理是依靠变压器外部装设的声学传感器对放电信号的灵敏度，准确判断放电的实际位置。
2.1.2实时检测变压器的绝缘性能动态检测变压器的绝缘效果能够提升变压器运行的稳定性，而变压器绝缘性能的老化具有进度缓慢、屏蔽风险效果强的优势。
对变压器绝缘性能进行检测控制，这对相关数据的收集有着重要的意义。
目前对变压器绝缘功能实施动态监测的方式主要有 3 种：一是铁心接地线电流监测。
二是套管接地引下线电流监测。
电力设备在线监测的现状与发展分析
实践证明：由于灵敏度低和现场抗干扰能力差的原因，脉冲电流检测法主要用于GIS制造厂家的实验室局放试验和现场的验收试验，不适用于GIS 在线局放的监测。
由于超声波在GIS中的传播复杂，故在故障监测上很难做到定量判断，可作为一种辅助的测量方法。超声波监测法主要用于定位监测。
5.超高频法
采用超高频（Ultra High-Frequency，UHF）法检测GIS 中的局部放电是20世纪80年代初期由英国中央电力局（Central Electricity Generating Board，CEGB）提出，并应用于英国Torness 420kV GIS 的检测。Torness 电站的多年运行经验验证了该方法的可行性，使超高频法得到了行业的认可。在2000年修订的IEC60270及IEC50517标准中，均将这一方法作为GIS局放检测的主要方法之一。
电力设备在线监测的现状与发展分析
一.在线监测的诞生
测量、监视、控制等多功能二次设备以及现场测试或实时测量对电力设备运行可靠性起了重要作用。 现场测试或实时测量的发展而诞生了在线监测。
主要电力设备
耦合电容器、电容型套管、电容型电流互感器、电容型电压互感器、避雷器、绝缘子、变压器、GIS、电力电缆、发电机和高压断路器
*超声脱气法是采用超声波装置，使气液两相迅速达到平衡。利用电声换能器，对压电晶体的逆压电效应，通过施加交变电压，使之发生交替的压缩和拉伸而引起振动，使所加频率在超声的频率范围内（即大于20Hz），超声波在介质中所引起的介质微粒振动，即使振幅极小，也足可使介质微粒间产生很大的相互作用力，使气体分子从油中逸出。
在线检测目前并不能完全取代常规预防性试验： 大多局限于测量工频运行电压下的绝缘参量； 无法测量电力设备在高于运行电压下的参量； 迄今尚未形成统一的判断标准。
电能质量监测与控制技术现状和发展趋势概述
电能质量监测与控制技术现状和发展趋势概述电能质量是指电力系统中电能的波动、噪声和谐波等非标准波形或者越限的电压、电流问题。
随着电力系统的快速发展和电力负荷的增加，电能质量问题日益突出，严重影响着电力市场的健康发展和用户的正常用电。
因此，电能质量监测与控制技术的研究和应用变得至关重要。
电能质量监测技术是用来对电力系统中的电能质量进行实时监测和分析的一项重要技术。
通过对电压、电流、功率因素、谐波等参数的实时监测，可以及时发现电力系统中的异常情况，并采取相应的措施进行修复，以保证电能质量的稳定和可靠。
目前，电能质量监测技术主要包括在线监测和离线监测两种方式。
在线监测技术是通过在电力系统中安装传感器和监测仪器来实时监测电能质量参数，并将监测数据传输到监控中心进行实时分析和处理。
在线监测技术可以实时发现电力系统中的异常情况，并及时报警，为电力系统的运行提供了重要的支持。
离线监测技术则是通过对电力系统中的电能质量参数进行定期或者不定期的抽样检测和分析，以了解电力系统中电能质量的情况并评估其影响程度。
离线监测技术主要适用于电力系统问题的排查和故障分析。
除了监测技术外，电能质量控制技术也是保障电力系统正常运行的重要手段。
电能质量控制技术主要包括主动和被动两种方式。
主动控制技术是通过采取一系列措施预防和解决电能质量问题，如提高设备的质量水平、优化电力系统结构、合理设计电力系统等。
被动控制技术则是通过安装电能质量调节设备和控制器来对电能质量进行补偿和调节。
被动控制技术可以对由电力系统带来的谐波、电压波动、电压偏差等问题进行有效处理，提高电力系统的稳定性和可靠性。
未来，电能质量监测与控制技术的发展将呈现以下的趋势：首先，随着智能电网的建设和发展，电能质量监测与控制技术将更加智能化。
传感器和监测仪器将更加智能化，能够实现自动化、集成化和数字化操作。
监控中心将采用先进的数据处理和分析技术，能够对大量的监测数据进行实时处理和分析，提高监测的效率和准确性。
输变电设备在线监测技术分析及应用
输变电设备在线监测技术分析及应用随着电力系统的发展，输变电设备的状态监测和故障诊断变得越来越重要。
而目前传统的离线监测方式已经不能满足实际需要，因此输变电设备在线监测技术应运而生，该技术不仅可以实现设备状态的实时监测和故障预警，同时也可以为设备的运行维护提供有力的支持。
一、在线监测技术的发展概况在传统的离线监测技术中，通常采用的是人工巡检、手动测量等方法来实现对设备状态的判断，再通过设备运行记录等方式来诊断故障。
但这种方法存在着不足之处，如无法实时了解设备状态、操作不便、易受误判等问题。
因此，随着计算机和通信技术的快速发展，各种在线监测技术应运而生。
其中，应用最为广泛的有红外热像技术、电气参数监测技术、振动监测技术、气体分析技术等。
二、各种技术的特点和应用1.红外热像技术红外热像技术通过对设备表面温度的测量和记录，来实现对设备状态的监测和故障诊断。
该技术具有无损检测、不受环境影响、高效快速等特点，能够有效地检测出变电站设备的热点、短路、劣化等异常情况。
2.电气参数监测技术电气参数监测技术是利用传感器等设备对电力系统中的电流、电压、温度等参数进行实时监测，并通过分析数据来判断设备状态。
这种技术具有高度自动化、准确性高、能够实时反馈的优点，因此越来越多地应用于变电站设备的状态监测和故障诊断。
3.振动监测技术4.气体分析技术综上所述，各种类型的在线监测技术都在不同程度上具有自身的优点和适用范围。
对于具体的输变电设备而言，应根据其运行环境、工作状态以及设计特点等因素来选择合适的在线监测技术。
在线监测技术在输变电领域的应用前景十分广阔。
通过实时监测设备的状态，对设备的运行维护和故障排除都具有重要的作用。
而随着智能电网的建设和电力系统的升级，这种技术的应用也将得到更加广泛的推广和应用。
电力设备状态监测技术的研究现状及发展
一、引言20世纪90年代以来，在发电厂中应用状态监测技术以及发展新的状态监测技术已成了发电厂最重要的任务之一。
两方面原因促成了这种需要：首先，发电厂电气设备的安全运行非常重要，任何意外故障都可能造成重大事故，停电会带来巨大的经济损失，这在当前竞争日趋激烈的环境下尤为显著，而设备本身是发电厂的贵重资产并消耗大量维护费用。
应用状态监测技术可以避免意外停机!最大限度缩短停机时间!减少维护费用!延长机器寿命，它为最优使用机器提供了大量有价值的信息，有很大的经济效益。
其次，计算机技术!传感器技术!信号处理技术以及人工智能技术的发展使得对电气设备实施有效的状态监测成为可能。
随着状态监测系统在可靠性!智能化和经济性方面的进一步提高，状态监测技术将在电力系统中获得广泛应用。
然而，状态监测在很多方面仍处发展之中，当前的研究工作主要集中在监测系统的灵敏性!可靠性和自动化方面，同时希望系统的成本不致太高。
本文全面综述了当前状态监测技术的发展现状，介绍了状态监测的基本概念，阐明了变压器、发电机、电动机、高压断路器的各种状态监测方法，文章的最后给出了状态监测技术的发展趋势。
二、状态监测的基本概念状态监测可定义为一种监测机器运行特性的技术或过程，通过提取故障特征信号(故障先兆)，被监测特性的变化或趋势可用于在严重故障发生前预知维护需要，或者评估机器的“健康”状况。
状态监测利用了整个设备或者设备的某些重要部件的寿命特征，开发应用一些具有特殊用途的设备，并通过数据采集以及数据分析来预测设备状态发展的趋势。
状态监测是为基于状态的维护(Condition-Based Maintenance，CBM)或预知性维护(Predictive Maintenance，PM)服务的一种技术。
在应用状态监测技术以前，一直采用基于时间的维护(Time-Based Maintenance，TBM)策略。
基于时间的维护根据检修时间表或运行时间离线检修设备，可以防止许多故障，然而在检修间隔期内仍会发生意外故障。
电气设备的在线状态监测与评估方法研究
电气设备的在线状态监测与评估方法研究引言：随着现代社会对电力供应的需求不断增长，电气设备在各个行业中扮演着重要角色。
然而，电气设备的运行状态常常难以预测，从而导致突发事故和生产中断。
因此，研究电气设备的在线状态监测与评估方法具有重要的理论和实践意义。
本文将探讨现有的电气设备在线状态监测与评估方法，并提出改进方案。
第一部分：电气设备在线状态监测的现状电气设备在线状态监测的目的是实时追踪设备的运行状况，并及时发现潜在问题。
目前，常用的在线状态监测方法有以下几种。
1. 物理传感器监测法：通过安装传感器在设备上，实时采集设备的振动、温度、电流等信号，并进行分析判断。
这种方法可以较准确地获取设备的运行状态，但对设备增加了额外的负担和成本。
2. 数据挖掘方法：利用设备历史数据进行模型训练和分析，实现对设备状态的监测。
这种方法可以在不增加额外传感器的情况下进行状态监测，但对数据质量和特征提取有较高要求。
3. 图像处理技术：将设备表面纹理、颜色等信息捕捉下来，利用图像处理算法提取特征并进行状态诊断。
这种方法无需接触设备，但对光照和环境干扰较为敏感。
虽然目前存在多种方法，但每种方法都存在一定的局限性和不足之处。
因此，我们需要进一步研究和改进现有的方法以提高设备在线状态监测的可靠性和准确性。
第二部分：电气设备在线状态评估方法的研究在线状态评估是通过对设备的状态数据进行分析和判断，以确定设备的健康程度和故障风险。
目前，常用的在线状态评估方法包括以下几种。
1. 物理数学模型：基于设备的电路原理和物理规律，建立数学模型进行设备状态评估。
这种方法可以准确地预测设备的运行状态和寿命，但建模过程较为复杂且对设备参数要求较高。
2. 统计分析方法：通过对设备历史数据的统计分析，寻找设备状态与故障之间的关联规律，并预测未来设备可能的故障。
这种方法对数据质量和分析能力要求较高，但是可以提供一定的预测准确性。
3. 机器学习算法：通过对设备历史数据的学习和训练，建立模型用于设备的状态评估。
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2.3现场设备受运行条件影响和环 境影响问题
• 例如，电容性设备介损在线监测系统， 当电网运行方式改变时介质损耗数据发 生较大的突变，还有很多设备的介损值 随温度变化呈现较大的波动。这些现象 对正确地分析判断设备的状态产生了一 定的影响。
迄今尚未形成统一的判断标准。
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电力设备在线监测的现状与发展分析
电力设备试验和维修策略的发展历程
事故维修（坏了再修，第二次世界大战之前） （盲目、不科学）
定期维修（按固定时间周期维修，当前多数情况） （维修过量、维修不足）
状态维修（以运行状态决定维修周期，正在逐步开展） （以在线监测为基础，科学、可靠、经济、可预见）
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在线监测系统的构成
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二.在线监测目前存在的问题
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电力设备在线监测的现状与发展分析
• 国家电网公司明确提出，要从2010年起 开始全面推广实施设备状态检修，全面 提升设备智能化水平，推广应用智能设 备和技术，实现电网安全在线预警和设 备智能化监控。
• 在线诊断，现在仍还处于研究、试运行、积累 经验的阶段。发展绝缘在线监测和诊断技术， 即需对绝缘结构及其老化机理有深入的了解， 也需应用传感、微电子等高新技术。它是具有 交叉学科性质的一门新兴技术，也是当前智能 电网发展的需要。
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事故维修、定期维修、状态维修三种策略
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2.5 在线监测数据的分析判断及标 准化问题
• 设备的在线监测数据是在运行条件下取 得的，由于设备运行条件、环境条件以 及电磁干扰的影响，各种在线监测数据 与离线试验数据之间通常都有一定的差 别，在线监测数据的变化规律和波动范 围各有不同，在线监测项目由于干扰问 题测量灵敏度低于离线试验。
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油色谱在线监测系统原理
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色谱在线监测关键技术
1 油气分离快而全，缩短检测周期
2 用一根柱高效分离H2、CO、CH4、C2H2、C2H4、 C2H6六种气体，而且使用方便、易于维护
这几种维修方法并不互相排斥，但在不同阶段、不 同要求的情况下，共存的形式有差别。
维修的目的在于获取各种信息，基于此得到设备状 况的结论；
迄今为止，尚不能完全建立测量数据与设备状况之 间的直接关系：
? Ub f (R, tanδ, PD, DGA, …)
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• 国家电网公司2013年提出，暂停在线监 测产品，直到2015年。现在只能以技术 项目改造和创新来继续研究在线监测与 故障诊断技术。
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2.1在线监测的重要性与困难度
• 离线的预防性试验结果的分析，已经积累了大 量经验，据此可以制订出相应的规程推广施行
• 因此，现场测量设备的抗环境变化能力 也是不容忽视的一个问题。
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2.4 在线监测装置的维护问题
• 有一些在线监测装置（比如色谱监测） 在运行前需要进行参数的设置或标定， 在长时间运行后，内部元件特性发生变 化使得工作状态改变，测量数据就会产 生较大的偏差，需要定期地进行重新设 置或标定，使得一些在线监测装置常规 的维护工作量加大，也使得在线监测数 据的可信度降低。
2.2 抗干扰问题
• 例如变压器、GIS的局部放电监测的抗干 扰问题，在线监测信号很微弱，受通讯、 谐波和电压突变等因素以及高电压设各 区的电磁场干扰，测量信号的精度和数 据的稳定性会受到影响，有一些测量信 号甚至完全淹没在干扰信号中。
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电力设扰能力，使测 量数据灵敏、稳定、可靠是对在线监测 技术和产品的一个基本要求。
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• 离线试验所用的预防性试验规程所定的 试验标准不应生搬硬套到在线监测中。
• 建议国网公司应该对电力设备在线监测 采用标准化规程。
• 尽快使电力设备在线监测系统形成统一 的技术规范。
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三.油浸电力设备色谱在线监测 的技术分析
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在线监测的真实性
• 电力设备在线监测技术是一种利用运行 电压来对高压设备绝缘状况进行试验的 方法，它可以大大提高试验的真实性与 灵敏度，及时发现绝缘缺陷
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在线监测的实时性
• 采用在线监测的方法可以根据设备绝缘状况的 好坏来选择不同的监测周期，使试验的有效程 度明显提高。在线监测可以积累大量的数据。 将被试设备的当前试验数据（包括停电及带电 监测）和以往的监测数据相结合，用各种数值 分析方法进行及时、全面地综合分析判断，就 可以发现和捕捉早期缺陷、确保安全运行，从 而减小由于预防性试验间隔长所带来的误差。
电力设备在线监测的现 状与发展分析
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2020/11/27
电力设备在线监测的现状与发展分析
一.在线监测的诞生
• 测量、监视、控制等多功能二次设备以 及现场测试或实时测量对电力设备运行 可靠性起了重要作用。
• 现场测试或实时测量的发展而诞生了在 线监测。
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电力设备在线监测的现状与发展分析
主要电力设备
• 耦合电容器、电容型套管、电容型电流 互感器、电容型电压互感器、避雷器、 绝缘子、变压器、GIS、电力电缆、发电 机和高压断路器
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电力设备在线监测的现状与发展分析
在线检测目前并不能完全取代常规预防性 试验：
大多局限于测量工频运行电压下的绝缘参 量；
无法测量电力设备在高于运行电压下的参 量；