第一篇：变压器在线监测技术的论文[大全]

变压器在线监测技术的论文

在平时的学习、工作中，大家都有写论文的经历，对论文很是熟悉吧，论文是对某些学术问题进行研究的手段。你知道论文怎样写才规范吗？以下是小编帮大家整理的变压器在线监测技术的论文，希望对大家有所帮助。

1、概述

电力变压器是电力系统最主要最昂贵的设备之一,其安全护运行对保证供电可靠性有重要意义，电力变压器的高故障率不仅极大地影响电力系统的安全远行,同时也会给电力企业及电力用户造成很大的经济损失。为了提高电力系统运行的可靠性,减少故障及事故引起的经济损失,要定期对变压器进行绝缘预防性试验监测。

绝缘的劣化、缺陷的发展,虽然具有统计性,发展速度也有快有慢,但大多数都有一定的发展期。在这期间,绝缘会发出反映绝缘状况变化的各种物理化学信息。理论上,只要捕捉到这些哪怕是很微弱的信息,进而经过对这些数据的处理和综合分析,就可以对设备绝缘的可靠性作出判断和对绝缘寿命作出预测,这就是绝缘监测的理论基础。

2、监测数据的采集

(1)多路转换单元。

用以对多台设备和某设备的多路信号(均来自传感器)进行选择或作巡回监视、一般可用继电器或程控模拟开关对信号进行选通。

(2)预处理单元。

其功能主要是对输入信号的电平作必要的调整,以满足模数转换器对输入模拟信号电平的要求,同时要采取一些措施抑制干扰以提高信噪比。故该单元又可分为两部分:一部分是放大倍数可调整的程控放大器;另一部分是抗干扰设施,例如设置滤波器、差动平衡系统等。

要强调指出的是预处理单元的位置一般应安排在数据采集之前,甚至有时它与传感器安排在一起,即采取就地处理的方式,这样可大大削弱信号传输过程中受到的干扰影响。其原因如图1所示:

从传感器S输出信号Us,经预处理P放大K倍,若在信号KUs传输过程中加入干扰信号UI,那么数据处理单元A得到的信噪比SNR1=KUs/ UI;若将P放在A处,则其信噪比为SNR2=Us/ UI,减少为就地预处理的K分之一。

(3)数据采集单元。

它包括采样保持和模数转换器ADC。前者由采样保持放大器(放大倍数为1)、电子开关、保持电容器等元器件组成,其功能是在模数转换周期内存储信号的各个输入量,并把数值大小不变的信号送入模数转换器。它缩短了模数转换的采样时间,从而提高了系统的运行速度。ADC是数据采集系统的核心,需要满足转换速度和准确度两方面的要求。转换速度(采样速度或称采样率)视信号采集的要求而定,若要采集信号波形则需较高的采样率:若只需采集信号峰值,则可选择较低采样率。一般采样率可在50 khz—10 Mhz间选择。

3、绝缘监测的测试内容及原理

3.1 变压器套管的监测

(1)监测内容。

变压器套管为电容型设备,监测内容如下:介质损耗tg、泄露电流I0、电容量变化率△c/c、不平衡电压Uo。

(2)介质损耗tg 的测量原理。

介质损耗测量对设备绝缘的劣化的故障有较高的灵敏度,在绝缘预防性试验中是必不可少的测量项目。同时高压设备的介质损耗一般都很小,所以对测量的精度要求很高,而且在现场测量时易受各种形式的干扰,因此要精确而稳定地在线监测设备的介质损耗难度较大。本系统在测量时,采用电容取样信号和微机自动控制头半平衡电桥的测量原理,具有取样信号大、抗干扰性强和测量数据稳定的特点。

3.2 信号的抽取

(1)作为参考信号的PT二次电压信号的抽取。

PT二次电压信号是作为测量参考信号引入的，由于PT二次电压信号同时还作为继电保护的电源用,绝对不允许短路,所以我们在引入此信号时采用了如下措施:

固定安装位置;固定安装在端子排上;在信号输入回路中串快速熔断器,回路中有两处串快速熔断器,分别在端子排和信号选线箱内;将输入信号与测量回路通过精密的隔离电压互感器可靠隔离。隔离后有两点好处:第一,防止测量回路故障对PT信号的直接短路。第二,由于未屏信号经电容探头取样后,地线无法与设备接地线断开,经过对PT二次信号隔离后,还可消除地电位的干扰影响。

(2)套管未屏信号的抽取。

变压器套管的信号抽取方法采用在未屏对地之间串标准电容器组的方法。标准电容器组上还并联有放电管、短路刀闸及保护间隙,可确保高压设备的安全运行。另外,合上短路刀闸还可安全方便地更换标准电容器组。这些元件安装在一个封闭的铝合金箱内,每个铝合金箱内安装一组(A,B,C三相)变压器套管。

3.3 油中氢气的监测

本文研究的测氢控头采用高分子膜渗透油中氢气,直接从油中分离出氢气进行在线监测,弥补了气象色谱法周期性限制和误差大的缺陷,并根据氢气含量的变化情况,预知设备的早期故障,是目前较为理想的手段。

油中氢气含量的测量采用活化的铂丝作为氢敏元件,当氢气在加热到恒定高温的铂丝上燃烧时,引起铂丝电阻值的变化,这种变化在一定范围内与氢气浓度成函数关系。对氢敏元件获得的信号进行采集处理,即可得到氢气浓度。有稳定可靠及寿命长的优点,是国外采用燃料电池作为氢敏元件所不能匹及的。

3.4 绝缘监测的测量原理

测氢探头采用高分子膜渗透油中氢气,直接从油中分离出氢气,采用活化的铂丝作为氢敏元件,通过氢气在铂丝上燃烧,引起铂丝电阻值的变化,来测量氢气含量的。

当电力变压器在正常运行时,绕组周围存在电场,而铁芯和夹件等金属构件处于该电场中,且场强各异。若铁芯不可靠接地,则将产生悬浮电位、引起绝缘放电。因此铁芯必须可靠接地。但是,由于各种原因使铁芯产生多点接地后,一方面造成铁芯局部短路,质链部分磁通产生感应电势,形成环流,这种环流有时高达数百安培,产生局部过热,引起油分解另一方面,由于铁芯的正常接地线产生环流,引起变压器局部过热,也可能产生放电性故障。运行经验表明,铁芯接地电流正常情况下在几个到几十个毫安当铁芯多点接地时,该电流可能增大到几个安培甚至还要高。

(1)上层油温的监测。

变压器上层油温的异常变化,可以反映出变压器的过热性故障。本系统用PT100温度传感器对上层油温进行监测。测量的原理框图所示:

(2)母线过电压的监测。

对变电站母线过电压进行在线监测,可以了解变电站内高压设备遭受雷电过电压和操作过电压的频率和强度,了解避雷器的动作状况和保护作用,为设备事故分析提供第一手资料,同时,通过数据积累,还可以为相应的标准的制定和修改提供参考数据。

(3)气象条件监测。

气象条件的监测采用专用测量温度、湿度的探头,对环境气象条件进行监测。传感器置于标准气象箱内。

4、结语

变压器的绝缘监测技术是电力系统最具有潜力的技术之一,定义集中、高智能化、高精确度为发展方向。它的硬件技术发展与传感器技术、电子技术、光纤技术的发展密切相关,这个领域的每一项突破性成就都有可能给检测带来发展机遇。

参考文献

张占银,陈化钢,韩素云译.高电压设备的绝缘监测[J].安徽电力试验研究所,(1).盛昌达.电气设备绝缘在线监测的几个问题 [J].电企联杂志,(2).蔡国雄.变电站世线监测的新技术与新概念[J].电科院杂志,(12).

变压器在线监测技术的运用

【摘 要】为保证电力系统能够为用电客户稳定、优质的提供电能，变压器在线监测技术的运用十分重要。本文通过分析变压器在线监测技术的原理，并针对这些原理对变压器在线监测技术的运用进行了总结和分析。

【关键词】变压器；电力系统；在线监测

变压器是利用电磁感应原理来改变电力电压的装置，随着我国经济发展对能源需求的逐渐加剧，变压器作为保证电力能够安全输送到用电客户的重要设备，保证其平稳运行受到相关领域的普遍关注。物联网时代的到来给变压器在线监测带来了很多新技术，这些技术在变压器监测领域的运用有效的保证了用电客户的用电安全，满足了我国社会和经济发展中对能源的需求。

一、变压器在线监测原理

1、局部放电监测

由于变压器的使用环境和设备原因，局部放电现象会给变压器的绝缘带来不同程度的影响，甚至会击穿绝缘介质从而导致设备故障甚至威胁人员安全。变压器在运行中长期处于工作电压的作用下，随着电压等级的提高，其绝缘体受到的电场强度也不同，由于变压器各部件的绝缘层薄厚不同，因此很容易在绝缘薄弱处发生放电现象。由于变压器是电磁感应设备，因此在变压器放电过程中会产生一定的机械脉冲，在正常情况下这种脉冲波由于能量很小是不容易被人发现的，但通过压电转换器我们能将脉冲波转换为电压信号，从而实现对变压器的局部放电监测。

2、油中溶解气体监测

由于变压器在电磁感应变压过程中会产生热量，为了保证设备的安全运行我们就必须对运行中的变压器进行降温。变压器油正是起到了变压器散热冷却的作用，不仅如此，变压器油还能起到防止电晕和电弧放电现象的产生。变压器油是石油的一种分馏产物，它的主要成分是烷烃，环烷族饱和烃，芳香族不饱和烃等化合物。当变压器出现故障时，变压器油会在热和电的双重作用下被分解，从而产生氢气、一氧化碳、甲烷和乙烯等气体，我们通过利用气象色谱技术分析变压器油中这些气体的类别和浓度变化就能够判断出变压器的潜在安全隐患，从而实现变压器在线监测和故障分析的'目的。

3、介质损耗及泄露电流监测

变压器的介质损耗主要包括磁滞损耗和涡流损耗两个部分，当磁滞损耗现象发生时，由于铁芯内存在“磁滞回线”因此感应电动势和磁化电流间的相位差就发生了变化，从而使变压器损耗加大。涡流损耗通磁滞损耗相同，等效与在变压器上并联一个有功的电流成分，从而增大介质的损耗量。现阶段的介质损耗检测主要有直接测量相位角、谐波分析和相对介质损耗这三种方法。泄露电流主要是由于变压器铁芯和夹件绝缘不良或者出现多点接地时发生的，泄露电流不但会影响变电器的散热效果，还可能会导致绕组烧毁。当前普遍运用的变压器电流监测法有全电流和阻性电流两种方法。

4、SF6气体监测

SF6是法国化学家Moissan和Lebeau于1900年合成的人造惰性气体，由于其良好的电气绝缘性能及优越的灭弧性能被普遍应用于变压器的绝缘中。一旦变压器发生内部故障会导致SF6气体泄漏，我们通过对变压器的SF6气体监测能够及时发现变压器是否发生故障，并及时对故障变压器进行检修和维护。

5、红外线测温监测

无故障的变压器在正常运行时其向外界散发的热量是规律的，一旦变压器出现了故障，会导致变压器向外部散发热量出现变化，我们通过利用红外线技术监测变压器的温度变化，就能够实现变压器的监测。利用红外线变压器监测，可以实现24小时不间断监测，并将数据上传给远程服务器，实现变压器的远程监测。

二、变压器在线监测技术的运用

1、气象色谱在线监测技术的运用

由于变压器中气体是以多种气体混合存在的，因此我们在进行气体监测时会根据需要及变压器特点选择单组份或多组分气体的在线监测方法。氢气是变压器出现故障时最容易产生的气体，对单组份气体监测主要是监测混合气体中的氢气，我们可以利用把栅极场效应管、催化燃烧型传感器以及电化学氢气传感器实现对氢气的在线监测。而多组分气体的在线监测则经常使用热导式传感器、氢焰离子化传感器以及半导传感器等。

2、红外在线监测技术的运用

红外线是物体在释放热能过程中伴生的一种辐射波，波长范围在0.76～100μm。红外在线监测技术通过利用红外探测器将物体辐射信号转化为电信号，从而根据红外线的功率强度判断变压器内部的热量分布情况。红外线在线监测系统更可以将红外信号还原成热像图来模拟反映变压器内外结构中各部分的热量特点，从而实现对变压器工作温度的在线监控。

通过红外技术和计算机网络技术的综合运用，变压器红外线监测技术能够实现变压器工作的24h实时监测。有着响应速度快、测量范围宽和测量结果直观形象的特点。作为可以实现远程变压器监测的先进监测技术手段，红外线监测法被广泛应用于电力系统的设备监测工作中，并保障了电力系统平稳、安全运营。

3、变压器微水在线监测技术

过去，变压器油微水检测通常采用对变压器油采样，在实验室使用色谱分析法、卡尔?费休试剂法或库仑法对样品进行检测。但这种方法却没有实时监控的能力，只能采用“定期换油”的方式来预防事故的发生，造成了大量的人力、物力和财力的浪费。

目前，在线监测正成为变压器油中微水测量的发展趋势。变压器微水在线监测技术主要有传感器、数据采集系统及数据处理系统组成。传感器多用的是电容传感器，将传感器接受到的信息传送给数据采集系统后，利用电磁谐振技术实现微水量的测量，最后通过数据处理设备进行数据分析。目前我国变压器微水在线监测系统还会运用到温度传感器，以测量干燥环境温度补充温度对纸板介电特性和物力特性的影响，从而消除在检测时测量环境对为水量测量结果的误差，更好的反映出绝缘纸板中的水分含量，以实现变压器监测的准确性。

4、变压器油温在线监测技术

变压器油温过热是影响变压器运行稳定性和使用寿命的重要因素，因此对变压器进行运行中的油温监测对变压器的故障检测和排除十分有效。但由于变压器内部零件复杂，油温测量麻烦，油温监测方法一直处于被忽视的位置。随着科技的发展和物联网技术在电力系统中的应用，变压器的油温监测再一次被国际大电网会议提上了议程，并将其列为变压器在线监测的重点监测手段进行推广和研究。

在传统的变压器油温检测中，通常使用的是间接模拟测量的方法，随着科技和计算机物联网技术的发展，现如今的变压器油温监测系统则是由前端数据采集系统、通信系统、转接器部分、控制电力部分等硬件结合计算机模拟分析软件实现的。虽然现行的变压器油温监测系统不能为变压器能否安全运营提供有效数据，但用户却可以通过变压器油温监测系统的应用对运行中的变压器运行情况做到心中有数，从而保证变压器运营的效率和稳定性。

参考文献：

[2]刘振亚.智能电网技术[M].北京：中国电力出版社.20xx.

1、引言

电力供应的可靠性随着时代的发展，在当今的社会环境下被提出了越来越高的要求，随之也逐渐发展壮大的就是国家电力系统。在以往的电力系统使用的是传统的定期停电，用这种办法进行预防性试验，从而保证电网的可靠性运行，很明显现在这种做法并不能满足时代发展的要求。在这种情况下，电气设备在线监测技术随之产生。这种监测设备弥补了以往的不足，这就使得现代电力系统设备需要采用绝缘监测这样的一系列重要手段。本文就论述了在线监测技术的相关运用，以及状态维修技术的推广。通过在线监测和状态维修技术，进一步对电器设备更好的维护，保证电力系统的平稳安全运行。

2、在线监测技术及其应用

通常说的在线监测技术包括了很多方面，电气设备的在线监测就是利用了各种技术，例如传感器技术和计算机技术，除此之外还有电子技术和信号处理以及网络技术等这些科技手段。通过这些手段采集的信号反应的是电气设备的绝缘状况，但是需要保证在设备运行的情况下对信号采集，然后进行分析判断传输数据，进行监测和电力设备运行状态的诊断。这种技术与之前传统的定期停电预防性试验作比较有较大的优势，在线监测使得这些电气设备测试更加真实，这些设备更具可操作性。而且直接测试，不用停电预试，这样可以在设备的运行状态下，直接进行操作方便快捷。这样的方法使得运行效率提高，绝缘缺陷得以及时发现，从而可以容易的对设备绝缘变化趋势有很好的判断。

2.2在线监测发电机的绝缘

如何检测发电机的绝缘？现在监测发电机绝缘状况通常是采用的局部放电的办法，而发电机发生事故概率最高的部分就是在绝缘部分。主要因素就是电气方面的故障因素，所以现今国内外在线监测的主要项目就是研究绝缘。

2.3在线监测变压器的绝缘

什么是变压器的绝缘？局部放电会造成变压器有机绝缘其逐渐老化并最终击穿，所以变压器绝缘监测的重点就是监测局部放电量。现在监测局部放电情况有这样两种办法，一是可以通过脉冲电流法，二是通过超声波探测法。在线监测评估变压器的绝缘状态，主要通过绝缘油中分解气体含量还有局部放电量。而判断变压器的内部故障需要做什么呢？这时候需要检测h2、c2h2等气体的含量。

3、状态维修相关的定义和它的优势

什么是状态维修？状态维修就是说，连续的在线监测运行中的电气设备绝缘状况，随时测得一些信息来反映设备绝缘状况变化，然后分析处理这些信息，然后诊断设备的绝缘状况，最后根据判断安排是否有必要维修。具体实施步骤就是先进行在线监测，然后进行分析诊断，最后进行状态维修。状态维修有很多优势：他可以使得设备事故率降低，使得维修费用大大减少，简单来说可以用少的投资获得高的效益。

采用定期检修这样的维修制度会减少和防止事故的发生，但这种维修制度有很多的弊端，随着现在电力设备的电压增高及容量增大，定期维修已经不能满足检修的需要，所以需要进行状态检修来弥补。那么为什么说电气设备从定期维修向状态检修的过渡阶段是检修思想与检修办法的一个重大变革呢？那是因为从长远来看，这种方式的改革是具有广阔的发展前景，也会产生巨大的社会和经济效益，而且还有很长的一段路要走。

4、在线监测系统在状态检修的地位及其技术要求是什么？

那么在线监测系统和状态维修有什么关系呢？通过分析可以知道状态维修的基础数据来源就是在线监测系统，也就是通常先经过在线监测的判断，然后来进行状态维修安排。

状态检测指的是什么呢？通常状态监测指的是为了对设备的运行状况进行了解和掌握，通过各种测量、检测和分析的办法，结合系统以前运行的状态，对设备的状态运行进行评估判断。最后通过显示和记录设备的运行状态，去处理异常的情况，并且可以对设备的故障进行诊断分析，这些可以为设备的性能评估提供基础数据，从而判断是否需要维修。

保持系统正常运行是在线监测系统技术的特点之一。也就是说在设备正常的状态下，还能够自动的、连续的进行监测，同时进行数据处理，还能够实现存储的功能。这就更需要通过状态检修去保证电力系统的安全稳定运行，通过监测把电气设备在线监测数据作为依据，可以及时掌握设备运行的状况是否良好。

5、结束语

当今社会下，电气设备必须保证电力系统高效输出电力，故电气设备安全可靠运行需要得到保证，这个问题是相当重要的。但是在现实中，由于受到多种因素的制约，往往电力系统运行过程中会出现各种各样的问题。尤其在人们的正常生活中，这些问题的发生往往会造成很严重的影响。尤其可能会造成经济方面的重大损失，这将导致现代化社会经济发展受到很大的影响。所以，如何才能保证我国电力行业的长期持久稳定发展，就要求我们必须采取相关的在线检测和状态维修技术，对电气设备进行维护，只有这样才能让设备安全可靠持久的运行，才能让电力系统的安全得到保障。综上所述，如果保障电力系统的安全稳定运行，需要依靠在线监测和状态检修技术，确保电气设备的正常使用。

引言

随着科技的不断进步，我国正大力推进输变电站的智能化改造，在线监测技术则是实现输变电站智能化的核心。在线监测技术的应用，使得输变电设备运行更加安全可靠，并降低了电能的损失。输变电设备在线监测技术的运用，很大程度上促进了我国电力事业的不断进步。

1、输变电设备在线监测技术现状及特点

当前，能源紧缺日益严峻，对供电要求日渐提高，电力系统面临着巨大的挑战，电网智能化已成为一种必然的选择。西方发达国家都加强智能电网研究，并将其上升至国家战略层面。随着通信技术以及计算机技术的进步，输变电设备状态的监测及诊断技术得到了快速发展，并取得很大的突破。相较而言，我国电网智能化研究晚，但是已取得了很多举世瞩目的成就。例如，高压设备智能化、红外线测温、输变电设备状态监测及诊断评估等已得到了广泛应用。输变电设备在线监测是通过持续供电实现对设备的周期性或连续性地自动监测。它能够在各种工作环境下应用，及时获取高清晰数字照片及视频，通过对输变电设备的监测发出警报，并能对摄像机录像、拍照以及方位的调整等进行远程操控，且具有良好的防雷、防尘以及抗电磁干扰能力。由于它的应用，将我国电网供电安全性提升到更高的层次。

2、主要输变电设备在线监测技术研究

2.1变压器在线监测技术

2.1.1变压器油色谱

在线监测变压器出现不同的故障时，会产生不同的气体。油色谱在线监测的关键就在于油气分离技术以及气体检测技术。其中，油气分离技术主要有动态顶空脱气及渗透膜脱气；而气体检测技术则主要是光声光谱法及气相色谱。油气分离技术的原理是分理出油中溶解的气体，主要包括薄膜脱气法和真空和脱气法，油气分离技术的脱气效率较高，重复性较好，具有较高的灵敏度。气体检测技术是检测装置核心部件，它的性能对于整个检测装置性能具有决定性作用，它是通过对各种气体浓度的测定，判断变压器的内部故障和存在的绝缘问题。

2.1.2变压器局部放电

在线监测变压器局部放电表现为脉冲型火光放电、非脉冲型辉光放电以及亚辉光放电三种。根据变压器局部放电的特征，可以通过脉冲电流法、放电能量检测法、超声波法、射频法等检测方法进行判断。在具体对放电在线监测技术的选取时，应根据要求合理选择。例如，射频检测能够有效提取变压器局部放电的信号，安装也较为方便，测量频率高，但是对于三相变压器，它无法起到检测作用。再如。放电能量检测能够测量其他方法难以相应的亚辉光放电，但是该方法的灵敏度较差。此外，变压器局部放电产生的高频电磁从波特性复杂，可能会受到电压器箱壁及内部结构的影响，所以在具体应用时需要注意该方面的影响。

2.1.3变压器绕组变形

在线监测绕组是变压器内常见的容易产生故障的部件，而大部分绕组故障是由于绕组变形的原因。对绕组变形检测主要采用的方法有频率响应分析、短路电抗测试以及振动信号分析三种。其中，频率响应分析是通过对绕组变形前后产生的电容及电感值的变化进行正弦波扫描，反映绕组情况，它的灵敏度高，抗干扰能力强，重复性好。短路电抗测试是通过空载测试对励磁电流影响的修正，在线求出短路电抗并进行诊断，实现对绕组变形问题的在线监测。振动信号分析则是通过振动传感器对绕组及铁芯运行振动信号进行测量反映其情况。

2.1.4变压器铁心接地电流

在线监测据统计，变压器铁芯问题也是变压器故障中出现非常多的一种情况，而变压器铁心故障中变压器铁心接地又是最为常见的原因。变压器铁心接地存在两种情况，单点接地以及多点接地。接地情况不同，流过接地线电流值也会产生较大的不同，而根据国标，接地线电流值不得超过0.1A。为了及时发现铁心接地故障，可以通过穿心电流传感器监测铁心接地的电流值。

2.2避雷器在线监测技术

氧化锌避雷器出现故障时多是由于受潮和电阻片的老化，故障通常表现为元件发热。氧化锌避雷器受潮故障初期表现为故障元件发热，严重时非故障元件也会发热，且其发热量要高于故障元件。电阻片老化故障通常表现为普遍的元件发热，电阻片不同程度的老化，其发热程度也不相同。漏电流是避雷器运行情况判断的重要参数，它也是避雷器在线监测的对象，监测方法有阻性电流谐波分析法、总泄漏电流法等。其中谐波分析运用数字化测量技术以及谐波分析技术，测取较准确的阻性电流基波值。

2.3电缆在线监测技术

2.3.1电缆局部放电监测

在工程施工或者生产过程中，交联电力电缆可能会掺入一些杂质或残留一些气泡，而杂质及气泡击穿电压较低，因此在存在杂质或气泡的部位容易产生局部放电。电缆内产生局部放电时，常常伴随一些现象，如产生超声波、电脉冲、电磁波或发光发热等，还会产生一些化学方应出现新的物质以及气压变化。根据这些电缆的局部放电特征，监测中采用的方法有超声波检测法、高频电流检测法以及超高频检测法等。其中，超声波监测法是利用超声波感应器对局部放电现象中产生的超声波监测的方法，它不需和高压电气相连，能够在不断电的情况下实现对电缆的检测，但是该方法声波衰减较大，因而灵敏度较低，抗干扰能力较弱。超高频检测法利用超高频传感器检测由于局部放电而激发的电磁波信号，判断电缆是否出现局部放电问题。该方法能够进行局部定位，且传感器可移动，因此十分适合于在线监测。高频电流法相对而言，较为简单。它仅要对电缆本体及接电线部分进行检测即可。我们可将电缆本体视为一根天线，根据实际检测效果来看，高频电流法在检测时会受到很多干扰，因此，数据处理时需要辨识出电缆局部放电的脉冲。如电缆局部放电，可通过电缆将脉冲电流接地，因此可将高频传感器连接在电缆接地线上，以确定是否产生局部放电。

2.3.2电缆光纤测温

通过对电缆外层温度的监测，计算电缆线芯的温度，能够实现对电缆输电能力进行在线监测的作用。光纤测温的原理是从光纤一端摄入激光脉冲，光脉冲会沿光纤传播，而在光纤每一点进行传播时均会发生反射，而喇曼散射反射光则会反向传播，最后回到入射端。喇曼散射反射光强度与反射点温度是密切相关的，它会携带反射点温度信息。目前常用的光纤测温方法有光纤光栅测温方法以及分布型光纤测温方法。光纤光栅测温是根据光纤材料所具有的光敏特性通过光纤传感器对光纤芯进行温度测定，把宽光谱光经反射作用成为单色光。反射光中心波长与光纤芯的有效折射率相关，而有效折射率则会受到温度的影响，因此对波长的监测就可以判断光纤光栅温度变化情况。分布型光纤测温方法在电缆内部或保护层表面安置光纤，再通过光纤热传感测量电缆表面或表层温度的分布情况，它具有较强的抗干扰能、较高的精度以及较好的兼容性。

3、结束语

当前，我国正处于高速发展的阶段，各行各业都有着巨大的用电需求，供电的安全可靠性是满足用电需求的重要方面。为了确保输变电设备的正常运行，需要通过在线监测技术对其状态进行监测。通过有效的实时监测发现输变电设备中存在的安全故障，并及时解决，从而确保电力运行的稳定。目前，我国在线监测技术仍然有很大的技术提升空间，只有通过不断的技术研发，才能加强在线监测技术在输变电设备中的运用，为输电、用电的安全保驾护航。

参考文献

[1]王少华,叶自强,梅冰笑.输变电设备在线监测及带电检测技术在电网中的应用现状[J].高压电器，47(4):84-90.[2]周朝枫.输变电设备在线监测技术应用探究[J].中国新技术新产品,(19):15.[3]冀慧强.输变电设备在线监测技术研究及应用[D].天津大学,.

第二篇：电器设备在线监测和状态维修技术论文

1、引言

电力供应的可靠性随着时代的发展，在当今的社会环境下被提出了越来越高的要求，随之也逐渐发展壮大的就是国家电力系统。在以往的电力系统使用的是传统的定期停电，用这种办法进行预防性试验，从而保证电网的可靠性运行，很明显现在这种做法并不能满足时代发展的要求。在这种情况下，电气设备在线监测技术随之产生。这种监测设备弥补了以往的不足，这就使得现代电力系统设备需要采用绝缘监测这样的一系列重要手段。本文就论述了在线监测技术的相关运用，以及状态维修技术的推广。通过在线监测和状态维修技术，进一步对电器设备更好的维护，保证电力系统的平稳安全运行。

2、在线监测技术及其应用

通常说的在线监测技术包括了很多方面，电气设备的在线监测就是利用了各种技术，例如传感器技术和计算机技术，除此之外还有电子技术和信号处理以及网络技术等这些科技手段。通过这些手段采集的信号反应的是电气设备的绝缘状况，但是需要保证在设备运行的情况下对信号采集，然后进行分析判断传输数据，进行监测和电力设备运行状态的诊断。这种技术与之前传统的定期停电预防性试验作比较有较大的优势，在线监测使得这些电气设备测试更加真实，这些设备更具可操作性。而且直接测试，不用停电预试，这样可以在设备的运行状态下，直接进行操作方便快捷。这样的方法使得运行效率提高，绝缘缺陷得以及时发现，从而可以容易的对设备绝缘变化趋势有很好的判断。

2.2在线监测发电机的绝缘

如何检测发电机的绝缘？现在监测发电机绝缘状况通常是采用的局部放电的办法，而发电机发生事故概率最高的部分就是在绝缘部分。主要因素就是电气方面的故障因素，所以现今国内外在线监测的主要项目就是研究绝缘。

2.3在线监测变压器的绝缘

什么是变压器的绝缘？局部放电会造成变压器有机绝缘其逐渐老化并最终击穿，所以变压器绝缘监测的重点就是监测局部放电量。现在监测局部放电情况有这样两种办法，一是可以通过脉冲电流法，二是通过超声波探测法。在线监测评估变压器的绝缘状态，主要通过绝缘油中分解气体含量还有局部放电量。而判断变压器的`内部故障需要做什么呢？这时候需要检测h2、c2h2等气体的含量。

3、状态维修相关的定义和它的优势

什么是状态维修？状态维修就是说，连续的在线监测运行中的电气设备绝缘状况，随时测得一些信息来反映设备绝缘状况变化，然后分析处理这些信息，然后诊断设备的绝缘状况，最后根据判断安排是否有必要维修。具体实施步骤就是先进行在线监测，然后进行分析诊断，最后进行状态维修。状态维修有很多优势：他可以使得设备事故率降低，使得维修费用大大减少，简单来说可以用少的投资获得高的效益。

采用定期检修这样的维修制度会减少和防止事故的发生，但这种维修制度有很多的弊端，随着现在电力设备的电压增高及容量增大，定期维修已经不能满足检修的需要，所以需要进行状态检修来弥补。那么为什么说电气设备从定期维修向状态检修的过渡阶段是检修思想与检修办法的一个重大变革呢？那是因为从长远来看，这种方式的改革是具有广阔的发展前景，也会产生巨大的社会和经济效益，而且还有很长的一段路要走。

4、在线监测系统在状态检修的地位及其技术要求是什么？

那么在线监测系统和状态维修有什么关系呢？通过分析可以知道状态维修的基础数据来源就是在线监测系统，也就是通常先经过在线监测的判断，然后来进行状态维修安排。

状态检测指的是什么呢？通常状态监测指的是为了对设备的运行状况进行了解和掌握，通过各种测量、检测和分析的办法，结合系统以前运行的状态，对设备的状态运行进行评估判断。最后通过显示和记录设备的运行状态，去处理异常的情况，并且可以对设备的故障进行诊断分析，这些可以为设备的性能评估提供基础数据，从而判断是否需要维修。

保持系统正常运行是在线监测系统技术的特点之一。也就是说在设备正常的状态下，还能够自动的、连续的进行监测，同时进行数据处理，还能够实现存储的功能。这就更需要通过状态检修去保证电力系统的安全稳定运行，通过监测把电气设备在线监测数据作为依据，可以及时掌握设备运行的状况是否良好。

5、结束语

当今社会下，电气设备必须保证电力系统高效输出电力，故电气设备安全可靠运行需要得到保证，这个问题是相当重要的。但是在现实中，由于受到多种因素的制约，往往电力系统运行过程中会出现各种各样的问题。尤其在人们的正常生活中，这些问题的发生往往会造成很严重的影响。尤其可能会造成经济方面的重大损失，这将导致现代化社会经济发展受到很大的影响。所以，如何才能保证我国电力行业的长期持久稳定发展，就要求我们必须采取相关的在线检测和状态维修技术，对电气设备进行维护，只有这样才能让设备安全可靠持久的运行，才能让电力系统的安全得到保障。综上所述，如果保障电力系统的安全稳定运行，需要依靠在线监测和状态检修技术，确保电气设备的正常使用。

第三篇：污染源在线监测系统技术方案

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污染源在线监测系统技术方案

污染源在线监测实现对废水、废气等污染源的实时在线监测，通过对污染监测数据的采集、传输、统计、分析等，实现污染源监测数据的统一管理、数据超标预警、监测设备的管理及反控，统计分析结果以报表、图表等多种方式展示。

（一）污染源在线监控（1）数据采集

系统自动采集污水、烟气排放数据，实现数据包的效性检查、解析和入库（数据存储）；采用多线程异步通信技术与各监测点通信，可查看原始数据报文，并可实现数据同步转发。

（2）信息看板

综合看板：展示企业实时监测状态、数据传输有效率、全区排放总量、排污大户、排污大户占比、超标情况汇总等，可切换查看污水或烟气。可按日、月、年查询条件进行筛选。

企业看板：展示企业数据传输有效率、企业排放总量、污染物浓度变化趋势、总量对比分析、超标情况汇总，可切换查看污水或烟气。可按时间、地区、企业快速查询。

（3）实时监控

实时一览：集中监控所有污染物实时排放状况（正常、超标、预警、异常）、及联网情况，同步采集污染排放数据，可查看污染物变化趋势，从而快速掌握污染排放现状。同时支持视频接入，更直观展示污染物排放状况。对于烟气排口的视频，系统具有黑度分析的功能。

地图监控：通过电子地图直观污染排放口的空间位置分布和污染物实时排放数据。（4）数据查询

按数据类型、时间段查询污染物历史排放数据，包括小时数据、日数据、超标数据、原始数据，可配置要显示的监测因子，查询结果可导出为Excel文件，可通过曲线展示单个站点多个因子的历史变化趋势。

（5）报警管理

在排放口出现数据超标、设备断线、设备故障、恒值等状况时，及时通知环境监察部门相关人员。

（6）报表中心

按时间查询日报、月报、季报、年报，支持报表打印、导出，查询结果可导出为Pdf、Excel、Word、Image等格式。（7）总量计算

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总量计算包含：总量查询、对比分析功能。（8）数据传输有效率

按企业、地区查看数据传输率、有效率、数据传输有效率，结果可导出为Excel文件。可按时间、区域、监管级别、企业名称快速查询。

（9）基础信息

包括企业管理、废水排口、废气排口、监测因子、监测因子组、功能因子组、设备管理、DVR管理、码表管理。

（10）系统配置

系统提供报警值、报警通知方式、数据审核、报警类型、报警码、报警级别的信息管理。管理员可对以上系统信息添加、更新或删除。

（二）污染源信息管理

通过集成污染源管理的业务数据及环统、污普数据，建立污染源“一厂一档”管理，即污染源的全生命周期的档案管理。

（1）污染源日常维护

根据污染源全生命周期管理需求，对已有的排污申报、污染物普查等各类多源异构数据进行有效整合，形成全局统一的污染源档案，实现全局共享，并对污染源档案信息进行动态维护，保证污染源信息的准确性和完整性。最终服务于污染源企业日常监管、行政处罚等各类涉及到污染源企业的业务应用。

系统支持按企业类型（污水处理厂、一般工业企业、小型企业、建筑施工、第三产业、固废处置、畜禽和水产养殖、加油站）、行政区划、关键字等条件查询污染源企业，可添加新的污染源企业信息，可对已有企业污染源企业信息进行维护更新，并支持污染源企业的注销，被删除的污染源信息进行回收站，可从回收站回复被误删的企业。

污染源档案信息包括基本信息、管理属性、环境属性、工业污染源信息、排口信息、主要产品、主要原料、治理设施、照片资料、附件信息、排污许可证、总量减排等。

（2）污染源注销管理

监察部门人员在现场执法过程中，如果发现企业已经关闭、停产或者停业时，向污防科提交注销申请，污防科进行企业的注销处理。

企业注销后，所有相关资料转到注销库，不再纳入到日常管理的范畴内。

（三）知识库管理系统示意图

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知识库管理主要创建管理处理处置技术库、应急检测方法库、标准法规库、常用危化品库、参考案例库等。

（一）风险源管理

建立风险源企业的信息数据库，支持对风险源企业的增加、删除、编辑、查询； 对各个风险源企业建立详细的资料信息库，包括基础信息（名称、单位代码、法定代表人、所属区域、地理坐标、联系方式、行业类别、行业代码、年生产时间、工业产值、厂区面积、企业预案、环境风险评价情况、突发环境事件情况环境风险级别）、化学物质、环境风险防范、应急处置救援资源、周边环境及保护目标等。

（二）危险品管理

建立危险品信息数据库，支持对危险品的增加、删除、编辑、查询；对危险品建立详细的资料信息库，包括理化常数、环境影响、监测方法、环境标准、应急处置方法等。

（三）组织机构管理

建立组织机构信息数据库，支持对组织机构的增加、删除、编辑、查询；

对组织机构建立详细的资料信息库，包括机构名称、机构类型、负责人、联系电话等。

（四）应急物资管理

建立应急物资信息数据库，支持对应急物资信息的增加、删除、编辑、查询； 对应急物资建立详细的资料信息库，包括物资装备类型、物资名称、物资数据、所处仓库、联系人、联系电话等。

（五）应急资源管理

建立应急资源信息数据库，支持对应急资源信息的增加、删除、编辑、查询； 对应急资源建立详细的资料信息库，包括应急人员、应急车辆、避难场所、单兵设施等。

（六）应急专家管理

建立应急专家信息数据库，支持对应急专家信息的增加、删除、编辑、查询； 对应急专家建立详细的资料信息库，包括专家姓名、单位、职称、专业特长、联系方式、参与的应急案例等。

（七）应急知识库管理

建立应急知识数据库，支持对知识库的增加、删除、编辑、查询；

对应急知识库建立详细的资料信息库，包括应急处理处置技术、应急监测方法、政策法规、规范性文件、环保标准、突发环境事件预防知识等。

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（八）综合查询

综合查询按内容关键字对应急资源信息基础库中的所有信息进行搜索查询，搜索结果显示含有该关键字内容的所有信息，并可对搜索结果按所属类别进行筛选。

第四篇：有关变压器论文

变压器运行危险点分析与预控

变压器危险点分析与预控

前言

电力工业的安全生产，不仅关系到电力企业自身的生存效益的发展，还直接影响到国民经济的稳定发展，社会的安定和人民的正常生活。因此电力生产安全工作是电力行业各项工作的基础，是压倒一切的任务。电力变压器是电网中很重要的设备之一，它的可靠直接关系到电网能否安全经济的运行。减少变压器的故障就意味着提高电网的经济效益。由于变压器长期连续在电网中运行，不可避免的会发生事故，影响电网的正常运行威胁人身和设备的安全。因此对变压器危险点的分析和预控可以减少事故的发生对电网的高效经济运行有很重要的作用。变压器检修时变压器安全运行中不可缺少的一环，在检修中可以发现变压器中已经暴露的问题同时可以检查发现隐藏的问题，并做出相应的措施。但在检修中也可能发生各种各样的事故，为了在检修中避免这些事故的发生，必须预测可能发生的事故同时做好相应的措施，使可能的危险降低到最小的程度上。

变压器运行危险点分析与预控

摘要

变压器是电网中很重要的电器设备，担负着非常重要的任务，是电能远送和利用必可缺少的重要设备。因此变压器的正常运行至关重要。本次设计主要针对变压器在检修过程中可能出现的问题作了分析。通过最基本的知识从简单入手，从变压器的结构、原理介绍了变压器。通过引用国家电力部门的变压安全操作规程，全面介绍了变压器在实际运行中应该注意的问题和可能遇到的各种情况。同时也对变压器的运行方式及变压器运行中的正确操作做了详细的介绍。

变压器检修及危险点分析与预控是本次设计的重点。变压器检修是保证其正常运行重要手段。通过检修可以对变压器已有的问题做出处理，同时也可以发现其他的问题并做出合理的处理方式。但在检修中也会放生事故，所以做出正确的危险点预防措施是相当重要的。

变压器运行危险点分析与预控

不胜任所作的工作，可能给作业者的身体健康带来的危害或对设备造成毁坏，其他可能给作业人员带来的危害或造成设备工作异常的因素。

科学预测危险点

危险点预测的方法和步骤,可以总结以下几个方面：

一、科学分析设备存在的问题

影响电力设备生产安全的因素很多，既有内在的，也有外界的影响归纳如下：

1、发展了的技术要求而影响安全的问题。

2、设备在制造时其性能未达到规定的技术标准、制造工艺质量不过关，未投入生产就存在隐患。

3、在新建、扩建和改建的设计和设备选型时不符合电网安全、稳定运行的要求；或者设计没有问题，但因某种原因在实施中未按设计规定执行，从而形成了危及生产的问题。

4、在新建、扩建和改建或检修施工中，没有按规定执行，形成危及生产安全的问题。

5、设备投入时均符合当时相关技术标准、规程、导则等要求，由于电网的扩大，科学技术不断发展，于是出现不适应已由于电力设备的工作环境或作业条件的原因在工作中出现影响安全生产的问题。甚至某种临时突发缘由，也会使设备出现危及生产安全的事件。

二、从违归、违纪事例中发现生产的薄弱环节

变压器运行危险点分析与预控

头。

2、从频发性的事故、障碍统计中找出电力生产普遍存在的危险点。

3、从发生的重大事故中找出电力安全生产存在的重大问题

4、从以往发生的事故、障碍中的责任分类进行统计分析，可找出相关人员参加生产作业中存在的薄弱环节。

5、从频发性相关类型事故、障碍发生的时间展开统计分析，寻找出电力生产在相关季节中隐伏的危害。

四、从电力生产综合因素中查隐患

电力生产中发生问题的原因归纳起来不外乎人员、设备、器具、环节和工作方法等因素构成，而由这些因素发展成生产事故，可能是上述因素中某项、或者不同几项的组合或者全部作用的结果，通过对各因素可能形成事故对安全生产造成影响进行综合分析，从中可以查出哪些因素起决定性作用，哪项因素起从属次要作用，起决定性作用的因素应严加预防。应用综合因素查出薄弱环节，方便我们从影响安全生产的综合因素中查准危险点，特别是起决定性作用的危险点，对症下药消除电力生产的不安全隐患。

第三节危险点预控方法

根据危险点性质及其在电网中的影响,对生产活动中预测的危险点,采用的预孔方法如下:

一、消除危险点

变压器运行危险点分析与预控

求，不得草率从事。

三、严格执行和技术措施

过去的事故证明，发在电力设备出现的不安全现象，无一不是违反相关规定，为了保证安全作业中必须严格执行以下要求规定：

1、在开展各种工作时必须严格认真执行工作票制度。

2、在全部或部分停电设备上工作时，必须按照相关规定采取技术措施。

3、在开始工作时，必须认真执行工作许可制度。

4、在进行各项工作时，必须按照相关规定执行工作监护制度。

5、在工作暂时停止或告一段落时或工作结束时，必须认真执行工作间断转移和终结制度。

四、加强安全防护

在设备运行中，或在运行设备上工作时，对可能出现的危险点应采取加强安全防护的措施，其具体要求如下：

1、加强工作人员大安全防护

1）一般工作环境工作时，工作人员必须按照规定穿戴符合工作要求的工作服和相应设备。

2）在接触有毒物质的环境中，还必须按规定要求设置好安全防护措施，在工作中按规定启动安全防护措施。

3）在工作现场周边有不利于工作的环境时，还必须按照有关环保、劳保的规定，要求或作好相关单位工作环境保护措施。

2、加强设备的安全防护

变压器运行危险点分析与预控

2、电力生产工作中占主导地位的运行工作，涉及的技术问题多，覆盖的专业面广，因此现场运行规程对电力生产中的运行工作是能起指导作用的。

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变压器运行危险点分析与预控

变压器检修前的准备工作

1、查阅历年大小修报告及绝缘预防性试验报告（包括油的化验和色谱分析报告），了解绝缘状况。

2、查阅运行档案了解缺陷、异常情况，了解事故和出口短路次数，变压器的负荷。

3、根据变压器状态，编制大修技术、组织措施，并确定检修项目和检修方案。

4、变压器大修应安排在检修间内进行。当施工现场无检修间时，需做好防雨、防潮、防尘和消防措施，清理现场及其他准备工作

5、大修前进行电气试验，测量直流电阻、介质损耗、绝缘电阻及油试验。

6、准备好备品备件及更换用密封胶垫。

7、准备好滤油设备及储油灌。

第五篇：避雷器在线监测与故障诊断技术综述

避雷器的在线监测与故障诊断技术

前言：电力系统设备的状态监测和故障诊断是近

10年来发展较快的新技术，具有良好的发展和应用前景。但是，目前状态监测与故障诊断的应用还不普遍，还存在种种问题，包括一些认识上的误区。在实际应用中，有故障预报、故障诊断和状态监测等几个在内容上相近但存在差别的概念。一般来说，他们在内容上没有严格的界限，采用的方法很多都是一样的，都要进行在线检测盒数据分析，而且最终目标也是一致的，即防范于未然。本文主要讲述避雷器的在线监测和故障诊断技术。根据国家电网公司的规划，我国交、直流特高压输电工程的建设步伐将逐步加快。随着电压等级和杆塔高度的提高以及电网规模进一步扩大，电网结构更加复杂，加之近年来我国气候环境变化异常、雷电活动日益频繁，防电问题必将更加突出。

1、避雷器在线监测与故障诊断原理

金属氧化物避雷器在线监测和故障诊断的方法主要有全电流法，阻性电流分量法，功率损耗和元件温度，在参考文献中主要用到全电流法，监测避雷器的泄露电流，在一定程度上判断阻性电流的变化。这种方法简单方便，但在正常情况下，总泄露电流的阻性分量只占容性分量的10%左右，这使得监测到的总泄露电流的有效值或平均值主要取决于容性电流分量。

泄露电流是评估10kV配电网MOA运行状态的有效特征量，可通过监测正在运行的MOA泄露电流有没有发生畸变来评估MOA的运行状态。当10kV配电网的MOA正常运行时，其全泄露电流较小，只有微安级，且为工频正弦波；老化后的MOA的泄露电流幅值增大，且波形发生严重畸变，不再是标准的工频正弦波。10kV配电网中氧化锌的泄露电流及其微弱，很容易被噪声淹没，单纯从没有处理过的原始波形上无法区别正常避雷器和老化避雷器。消噪后的泄露电流可以为氧化锌避雷器运行状态的在线评估提供幅值和波形两个有效数据。

2、在线监测与故障诊断基本方法

通过改进阈值的小波消噪算法对10kV配电网避雷器的泄露电流信号进行消噪处理，并验证了本文所提出的算法在消噪效果上的优势，为配电网避雷器在线监测的工程实际应用提供了指导。改进阈值的平移不变量小波消噪算法原理，阈值的选取是利用小波阈值去噪的关键步骤，通常采用硬阈值法和软阈值法。近年来，有人提出采用软硬阈值法相结合的思路，本文中姑且称为软硬折中阈值法，其计算式见文献。另外，在一些特殊的情况下，10kV配电网氧化锌避雷器的泄露电流信号的不连续邻域中，采用阈值方法时其信号会再某一目标水平内上下浮动，这种现象称为伪吉布斯现象。此外，由于传统的阈值法缺乏平移不变性，因此极易在去噪后产生振铃效应。利用平移不变量小波去噪的方法能够很好的抑制伪吉布斯现象，其具体算法为：先把包含噪声的待处理信号循环平移n次，采用阈值法进行去噪处理，再对去噪结果取平均值，即“平移-去噪-平均”。改进后的阈值函数，采用硬阈值法得到的小波系数会出现不连续点，产生伪吉布斯现象，重构后的信号震荡较大，采用软阈值法得到的函数连续性好，但小波系数始终存在一定的偏差，导致重构信号的误差较大，软硬折中阈值法虽然可以结合二者的优点，但其阈值函数仍存在不连续点。阈值的选择既不能过大，也不能过小。若阈值过大，则会过滤掉原来不该被消除的有用信号，使信号严重失真；若阈值过小，则不能达到消噪的根本目的。在小波变换中，原始信号与污染噪声的传播特性有本质区别，每层小波系数所对应的阈值与污染噪声的小波系数传播特性应该是一致的。

由于我国6-10kV系统为中性点不接地系统，地电位升无法通过变压器中性点耦合到母线上，电网GPR过高可能会反击到低压避雷器上。而避雷器额定电压选取的原则是参考系统的最大工频过电压，通常不会考虑到地电位升高的问题。这样，当地网GPR过高导致反击到避雷器两端的电压超过其工频耐受电压时，就可能导致其被击穿而放电，发生避雷器爆炸事故。对于位于高电阻率地区的发变电站，如果放宽对接地电阻的要求时，需要按照站内低压避雷器所能承受的反击过电压来决定。但目前国内外尚未有文献对低压避雷器所能承受的最大地网反击过电压做系统的研究工作，通常只是根据避雷器的工频耐受特性，简单的套用解析公式进行估算。

3、案例分析

以发、变电站10kV系统额定电压为17kV的电站型避雷器为例，其1s工频耐受电压约为额定电压的1.25倍，即21.25kV，由于10kV系统的相电压为5.8kV，则通过公式可以计算出其最大允许的稳态地电位升为8.58kV。然而，一般入地短路电流直流分量衰减的时间常数为0.05s左右，在4个周期即0.2s以后就基本衰减为0，如果避雷器1s的工频耐压仍然采用暂态的最大值来校验显然是不合适的。而且从继电保护的角度来看即使考虑后备保护，故障也一般可以在0.5s以内切除，耐受时间取为1s也稍偏严格。另外在避雷器被击穿后，地网通过击穿的避雷器向线路对地电容充电，导致母线电压迅速上升，作用在避雷器两端的电压将急剧下降。

以氧化锌避雷器为研究对象，对地网电位升高时吸收能量进行系统的研究，并通过与避雷器的允许通流容量进行对比，从而得到避雷器对地电位升的反击耐受能力。通过建立仿真模型，对仿真结果进行分析，可以得出从短路时刻直至5s故障切除过程中通过A相避雷器的电流在初始阶段由于地网GPR的直流分量较大，避雷器中的放电电流也相对较大，最大值为61.94A，持续时间大约为4ms。随着直流分量的衰减，其后放电电流减小至<1A。在整个故障过程中B相和C相避雷器中的放电电流均只有mA数量级，远小于A相避雷器的放电电流，这主要是因为短路时刻地网GPR与A相母线电压相位相反，作用在A相避雷器上的电压远大于B相和C相避雷器上的电压。即使在进入了稳态阶段，避雷器中的放电电流和两端电压的正负半周方向产生了一定程度的偏移。从仿真图中可以看出，随着地网GPR的升高，避雷器产生的吸收能量先缓慢增加。当地网GPR上升到一定的区域后，吸收能量将急剧增加，这是因为此时虽然线路电容充电减小了稳态时避雷器两端的电压，但其值仍然大于避雷器的放电电压。也就是说，此时避雷器不仅在初始阶段会产生放电脉冲，而且在地网的GPR直流分量衰减后的稳态过程中仍然有强大的放电电流，从而导致整个故障期间积累的吸收能量急剧增加。

总结：国内外超特高压输电线路的进行统计表明，雷击事故在线路故障中占有很大的比例，也是特高压输电线路跳闸事故的主要原因。日本50%以上的超高压电力系统事故是由雷击引起的，统计到的54次特高压线路跳闸中，雷击引起的跳闸共53次；美国、俄罗斯等12个国家的275-500kV输电线路连续3a的运行资料表明，雷害事故占总事故的60%。国家电网公司的统计表明，由于雷击造成的线路跳闸数占总线路跳闸数的40.5%。可见避雷器发生故障的几率很大。金属氧化物避雷器的电阻阀片的主要成分为氧化锌，该物质有着非常优越的非线性特性，并具有响应快、通流容量大、性能稳定等特点，因此在发输配电网中得到了广泛应用。10kV配电网中的避雷器被击穿时会造成一点接地故障，当出现2个不同相的避雷器同时发生接地故障时，会引起开关保护发生动作进而造成大面积停电。特殊情况下，受损的避雷器发生爆炸，极易导致周围其他设备发生损坏。国内对避雷器的故障检测通常是每2a拆下避雷器进行预防性试验。但由于配电网避雷器数量太多，每次检测都要消耗大量的人力、财力并断电，且配电网避雷器常常采用复合绝缘材料外套，很难从外观上发现避雷器短路接地，因此传统的避雷器检测技术很难在第一时间检测到故障点所在位置，不利于配电网的安全运行。随着在线监测技术的迅猛发展，研究人员发现通过监测一些参数可以知道避雷器的运行状况，而通过泄露电流来反应避雷器运行情况的方法经过无数次的实践后被认为

是一个简便而又可靠的方法。准确获得完整清晰的泄露电流波形对判断避雷器运行状态起着决定性作用。因此避雷器的在线监测和故障诊断技术在当今智能变电站的重要的组成部分，同时也是智能电网建设的决定性因素。

参考文献：

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（2）张博宇，苏宁，吕雪斌，张翠霞，殷禹，陈立栋，带串联间隙1 000 kV特高压交流输电线路避雷器关键技术参数分析，高电压技术第39卷第3期202_年3月31日

（3）董莉娜，胡可，王微波，夏云峰，胡琴，胡建林，小波消噪在10 kV金属氧化物避雷器在线检测中的应用，高电压技术第40卷第3期202_年3月31日

（4）Daiana Antonio da Silva, Eduardo Coelho Marques da Costa, Jorge Luiz De Franco, Marcel Antonionni, Rodolfo Cardoso de Jesus, Sanderson Rocha Abreu, Kari Lahti, Lucia Helena Innocentini Mei, Jose Pissolat, Reliability of directly-molded polymer surge arresters: Degradation by immersion test versus electrical performance, Electrical Power and Energy Systems 53(202_)488-498(5)George R.S.Lira, Edson G.Costa, Tarso V.Ferreira, Metal-oxide surge arrester monitoring and diagnosis by self-organizing maps, Electric Power Systems Research, 202_, Vol.108(6)Maximilian Nikolaus Tuczek and Volker Hinrichsen, Recent Experimental Findings on the Single and Multi-Impulse Energy Handling Capability of Metal-Oxide Varistors for Use in

High-Voltage Surge Arresters, IEEE TRANSCATIONS ON POWER DELIVERY, VOL.23, NO.1, JANUARY 202_.