摘要：介绍了HVM2000变电站高压装备状态监测系统的结构、工作原理和主要特点，在对年夜在线监测数据进行较深进研究的根蒂根基上，分析了一些影响高压装备在线监测的身分，后指出依靠状态监测技术实现状态维修是可行的。
要害词：尽缘；在线监测；介消耗因数；阻性电流
为确保电力装备平安、稳定地运行，追求更高的供电靠得住性和综合效益，电力企已起头运用在线监测技术，慢慢推行以装备状态为基准的状态维修。
对电力装备运行状态进行实时的在线监测，能实时发现运行装备正在成长的缺陷，避免突发性事故发生，提高装备运行水安然平静靠得住性。为索求、堆集状态维修的经验，广东省广电团体有限公司佛山三水供电分公司在110kV芦苞变电站安装了1套由广州智光电气有限公司开发的HVM2000变电站高压装备状态监测系统，主要监测各类高压装备尽缘参数、断路器机械状态等。 1变电站高压装备状态监测系统
110kV芦苞变电站是半户内式变电站，除主变压器户外安插外，其它装备均户内安插。110kV配电装配采用单母线分段的接线方式。泛泛运行方式为两段母线并列运行，两组电压互感器（TV）均运行，一台主变压器运行，另外一台主变压器备用。
1.1监测对象及参数
对于HVM2000变电站高压装备状态监测系统的监测内容，在某些常规预防性实验项目在线化的根蒂根基上还引进了一些新的更能真实反映装备状态的特征。对于变压器本体，监测油中消融气体的体积分数、铁心和夹件的接地电流；对于油纸电容型变压器套管和电流互感器，丈主尽缘介消耗因数、电容和末屏泄漏电流；对于金属氧化物避雷器，丈泄漏电流及其容性和阻性份；对于SF6断路器，监测开断电流、行程－时间特征、分合闸电磁铁线圈电流、气体压力报警接点、电念头启动时间距离和运转时间等；状态监测系统还可对现场温度、湿度和瓷套概况污秽泄漏电流等情况参进行监测和记实，并作为装备运行工作状态的辅助评估。
1.2变电站高压装备状态监测系统简介
如图1所示，HVM2000变电站高压装备状态监测系统由远程诊断系统、变电站通讯治理系统（CMU）和就地智能化监测单元组成。各监测单元安插于现场装备处，就地完成装备状态数据的在线丈。站内通讯治理机经由过程RS485工现场总线联系、控制各监测单元，令各监测单元同步丈和上传实时数据，在通讯治理机上还可以多种形式显示实时、历史数据曲线，直观地对比各参数曲线。通讯治理机可凭据变电站内网络及通讯的具体情况选择经由过程内部局域网或调制解调器（modem）向远程诊断系统传送数据。诊断软件安装于供电部门高压责工程师处，经由过程Web远程下载各变电站实时、历史数据，并可接进供电部门MIS系统，协助高压责工程师及有关向导对装备进行治理和健康水平的评估。远程诊断系统使工程师不管什么时候何地都可经由过程网络实时取得变电站运行中高压装备的尽缘参数。 1.3监测单元设计原理及特点
监测单元就地收集所监测装备的电压、末屏电流等旌旗灯号，并进行数据处置，求得其振幅、相位等参数值，进而在上位机（即CMU）计较介消耗角等电气参数。
如图2所示，监测单元由高精度电流互感器、程控放年夜器、低通滤波器、A/D转换器、数字旌旗灯号处置器、通讯接口等组成。 监测单元的主要特点：
a)采用数字旌旗灯号处置技术作为硬件平台；
b)传感器采用高磁导率铁心，可准确地测得小旌旗灯号的振幅和相位，同时接纳完整的屏障措施，使得干扰酿成的影响年夜为下降；
c)前向放年夜部门采用零点漂移小、精度高的运算放年夜器和细密的电阻，保证模拟放年夜通道的稳定性好；
d)RS-485接口为光隔离全浮空485接口，平安靠得住；
e)A/D转换器为14位，精度高，运算速度快，知足傅立叶运算的要求。
1.4监测系统的选型
在选择、实施状态监测系统时主要基于以下几点斟酌：
a)监测装备的安装不能对变电站装备的运行方式（非凡是装备部件的接地方式）发生影响；
b)选用分层散布式系统，要求电气参数就地收集，避免因远距离传输微安、毫安级小电流模拟旌旗灯号而引进年夜电磁干扰，沉没原始旌旗灯号；
c)施工安装简洁，可维护性好；
d)对状态数据的就地丈要求准确、稳定。
HVM2000变电站高压装备状态监测系统采用一匝穿心式传感器，与高压装备没有直接的电气毗连，可确保对主装备的运行不发生任何影响。该系统仅需敷设1根RS-485通讯总线和电源线，电缆敷设小，各就地单元自力，靠得住性高。
2在线监测的准确性、稳定性分析
从HVM2000变电站高压装备状态监测系统在芦苞变电站的持久运行情况看，在线监测的数据准确、稳定，能客观反映高压装备的健康水平。
2.1油纸电容尽缘型装备的电容监测 图3为芦苞变电站2号主变压器套管三相电容在5天内的实时数据，以U相套管为例，此时代年夜值为296.0pF,小值为294.9pF，平均值为295.1pF，电容波动范围±0.2，与预防性实验值293.9pF相差0.4。在线数据讲明油纸电容尽缘型装备的电容丈数据准确、稳定。
2.2介消耗因数的监测
如图4所示，以芦苞变电站1号主变压器套管的介消耗因数为例，U相年夜值为0.658，小值为0.597，平均值为0.633；V相年夜值为0.354，小值为0.253，平均值为0.282；W相年夜值为0.154，小值为0.100，平均值为0.121。数据讲明在线丈介消耗因数数据稳定。 2.3避雷器泄漏电流的监测 避雷器的泄漏电流及其阻性和容性份均应随电压波动，从图5可见，HVM2000变电站高压装备状态监测系统现实所测波形合适这一纪律。在线数据还讲明各相避雷器阻性电流和容性电流之比很是稳定，对于该比值，相对湿度为65～72时，1号避雷器U相为11.2，V相为9.4，W相为8.7；2号避雷器U相为11.6，V相为9.8，W相为10.2。
2.4断路器行程－时间特征的监测
断路器合闸线圈电流波形蕴涵着多种时间信息，而行程传感器的数据则可直接反映断路器行程－时间特征，进而可计较获得刚分、刚合速度等机械行程参数。
如图6所示，从各开关屡次分、合操作数据来看，各时间比力稳定。 2.5瓷套概况污秽泄漏电流的监测
现场监测瓷套概况污秽泄漏电流为22.00～30.60μA，图7清晰地反映了湿度对瓷套概况污秽泄漏电流的影响。 另外，用HVM2000变电站高压装备状态监测系统现场监测变压器铁心和夹件的接地电流，均稳定在毫安级，没有多点接地现象。用该系统监测变压器油中消融的氢气、一氧化碳、乙炔和乙烯4种气体的综合数值，监测成效讲明其体积分数一直较稳定，其中1号变压器为7.0×10-5～8.2×10-5，2号变压器为5.6×10-5～6.0×10-5，说明芦苞变电站的变压器尽缘水平较好。
从HVM2000变电站高压装备状态监测系统持久的监测数据情况看，芦苞变电站被监测装备尽缘水平秀，状态稳定，与预防性实验和带电测试所得数据、结论一致。
3在线监测的影响身分
31TV角差对介消耗因数在线监测值的影响
因芦苞变电站两段110kV母线并列运行，两组TV均挂网运行，故丈TV的一次电压都是统一电压。变电站高压装备状态监测系统正常工作时，以1号主变压器套管末屏泄漏电流与1号TV二次电压的相位差来计较1号主变压器套管介消耗因数，以2号主变压器套管末屏泄漏电流与2号TV二次电压的相位差来计较2号主变压器套管介消耗因数。如改成以1号主变压器套管末屏泄漏电流与2号TV二次电压的相位差来计较1号主变压器套管介消耗因数，则如图8所示，1号主变压器套管的三相介消耗因数均有分歧水平的下降；如改成以2号主变压器套管末屏泄漏电流与1号TV二次电压的相位差来计较2号主变压器套管介消耗因数，则2号主变压器套管的三相介消耗因数均有分歧水平的上升（数据见表1）。
对此现象的分析如图9所示，得
δ1=δ ΔφTV1，
δ2=δ ΔφTV2.
实验讲明1号TV二次电压同2号TV二次电压之间存在着分歧的角差，1号TV的尽对角差与2号TV的尽对角差相比，U相年夜3′，V相年夜24′，W相年夜4′。可见TV尽对角差对介消耗因数的尽对值会发生较年夜影响。 HVM2000变电站高压装备状态监测系统是以相对分析法(接于统一TV的同相装备间介消耗因数的相对的变化分析)和趋向分析法(一段时间内监测数据在整体上显现出的延续的趋向分析)来进行尽缘诊断的，这样可以消除TV角差对尽缘状态分析的影响。
从HVM2000变电站高压装备状态监测系统持久监测芦苞变电站介消耗因数的数据来看，介消耗因数一直很稳定，TV的角差变化不年夜，对尽缘诊断不会造成影响。
3.2情况湿度对阻性电流监测成效的影响
虽然金属氧化物避雷器阻性电流会随系统电压变化，但从丈成效可较着看出情况湿度变化对阻性电流有较年夜影响。情况湿度对监测数据的影响，主要是经由过程瓷套概况的泄漏电流发生的。由于避雷器的泄漏电流包括了瓷套外概况的泄漏电流，当瓷套概况污秽且情况湿润时，瓷套概况流过的阻性电流增加，致使阻性电流监测成效较着偏年夜。芦苞变电站瓷套概况较清洁，在湿度由53变为80时，瓷套泄漏电流由22.00μA增加到30.60μA，此电流变化反映到避雷器阻性和容性电流之比变化为2左右，与现场实测数据所计较出的成效相符。
4结论
从持久运行堆集的数据来看，HVM2000变电站高压装备状态监测系统在线丈的数据准确、稳定、靠得住，系统抗干扰性能力也经由过程了现场的考验。运用这套系统可以实时掌控变电站高压装备的尽缘状态和健康水平，分析装备状态成长趋向，这对提高装备的运行维护水平，实时发现事故隐患，削减停电事故有着积极的意义。随着在线监测技术的年夜运用和状态检修经验的不竭堆集，以在线监测为依据的状态维修将慢慢取代以预防性实验为依据的定期维修。 |