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在线监测技术赏析八篇

在线监测技术第4篇[关键词]计算机网络；平安防护；网络信息

[DOI]10.13939/ki.zgsc.2023.42.138

随着智能电网技术的不断进展，运用物联网技术的状态检修成为

了变电检修的主流模式。而状态检修的核心技术，就是对高压电设备

的运行状态进行在线监测，以便精确评估高压电设备的运行状

态，制订合理的检修方案。因此，对在线监测技术的讨论成为了一个

国内外电力行业的热门讨论方向。

1在线监测技术相关概念

1.1在线监测概念

在线监测，指的是在状态检修时，运用各类传感器与测量方式对

可以反映出高压电设备工作状态的一些化学、物理参数进行监测。在

线监测的主要目的是通过这些数据，分析监测设备是否在正常运行。

在线监测主要通过实时监控的方式进行，主要包括重点维护性监测和

日常爱护性监测。其中，重点维护性监测指的是通过实时监控或定期

检查，监测设备的缺陷，避开严峻故障的发生。日常爱护性监测，则

主要通过对设备实时运行的参数进行监测，并在易发生故障处设置特

地的传感器，以便实时反映设备的工作状况，一旦消失问题则准时预

警进行检修。

1.2在线监测的内容

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对高压电设备进行状态检修中在线监测的主要内容包括：对信号

的监测、对传感器的数据采集、数据处理。具体工作内容是：通过布

置在设备上的各类传感器（光、温度、振动、语音等）来监测设备的

各类物理、化学参数，并将这些数据通过网络传输、信号转化，通过

信息处理技术进行采集和处理，最终将信息传输到中控室监控主机的

服务器内。其传输载体一般是光纤或电缆。

目前，国内常用的在线监测系统有两类：一类是集中式在线监测

系统，另一类是分散式在线监测系统。其中，集中式指的是将监测信

号通过光纤全部传输到中控室掌握主机的在线监测屏上，进行集中式

的监测。这种监测方式可以快速实现对所监测信息的分析和处理，并

可以设置成巡回自动监测方式。监测人员待在中控室，就可以监控变

电站全部高压电设备的运行工作状况，其监测方式较为敏捷，监测的

容量大，便于开展设备运行状态分析、诊断，常见的集中式在线监测

系统如下图所示。分散式指的是运用特地的测试装置，在每个需要监

测的高压电设备四周猎取设备上全部传感器的数据。这种监测方法可

以就地测量，结构简洁，不需要通过光纤传输，便于推广。但这种监

测方法需要人工进行操作，不够智能，不利于变电站智能化的推广。

集中式在线监测系统图

2在线监测技术的使用现状

目前来看，我国对高压电设备的在线监测技术已有较多讨论，对

在线监测技术的应用主要分为变压器类的监测、电容器设备类的监测、

避雷器设备的监测、断路器设备的监测。

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2.1变压器的在线监测技术

目前有数种在线监测技术用以监测变压器的运行状态，其中应用

最广泛的是使用气相色谱法来监测变压器油里面溶解气体的方法。

由于变压器油在电和热的作用下，会分解出H2、CO、CO2和多

种低分子的烃类气体，这些气体的组成和气体的生成速度会极大地影

响到变压器的故障类型和故障程度。目前对变压器油气体的实时监测，

是保证变压器正常运行必不行少的工序之一。

但是气相色谱法进行监测，需要进行取样―分别油气―色谱分析

三个步骤，操作较为烦琐，监测周期较长。近年来，我国已研发出一

种小型的变压器在线气体监测设备，可以对变压器进行连续的监测。

这种监测设备可以分为：测总体可燃气体含量的监测仪（TCG）、测多

种气体组分的监测仪、测单一组分的监测仪。其中，测TCG含量的监

测仪，可以测出全部可燃气体含量的总和，但不能测出某一组分的单

独含量，且结构较为简单，价格昂贵。测多种气体组分的监测仪，也

叫作在线色谱仪，可以测量H2、CO、CO2三种气体的各自组分。测

单一组分的监测仪，主要是测量H2。经过试验验证，当变压器内局

部放电或者局部过热时，其变压器油分解的混合气体中均有H2，因

此通过测量变压器油内H2的含量，就可以完成对变压器的实时监测。

这种设备结构简洁，价格廉价，较为适用于对变压器进行监测预警和

现场的初步故障诊断，既可以降低成本，也不会造成故障