在線監測設備

在線監測設備

自動檢測設備的儀器
在線監測技術是在被測設備處于運行的條件下,對設備的狀況進行連續或定時的監測,通常是自動進行的。檢測人可以通過該設備同步監視被監設備。[1]
    中文名:在線監測設備 外文名:Online monitoring equipment 用途:對設備的狀況進行連續或定時的監測 性質:自動進行

發展概況

在線監測這一設想由來已久,早在1951年,美國西屋公司的約翰遜(John S.Johnson)針對運行中發電機因槽放電的加劇導緻電機失效,提出并研制了運行條件下監測槽放電的裝置,這可能是最早提出的在線監測思想。限于當時技術條件,無法抑制來自線路的幹擾,隻能在離線條件下進行檢測,但是在線監測的基本思想則沿用至今。

20世紀60年代,美國最先開發監測和診斷技術,成立了龐大的故障研究機構,每年召開1~2次學術交流會議,例如20世紀60年代初,美國即已使用可燃性氣體總量(TCG)檢測裝置,來測定變壓器儲油櫃油面上的自由氣體,以判斷變壓器的絕緣狀态。但在潛伏性故障階段,分散氣體大部分溶于油中,故這種裝置對潛伏性的故障無能為力。針對這一局限性,日本等國研究使用氣相色譜儀,在分析自由氣體的同時,分析油中溶解的氣體,這有利于發現早期故障。

20世紀70年代中期,能使油中氣體分離的高分子塑料滲透膜的發明和應用,解決了在線連續監測問題。氣相色譜分析技術日趨成熟,并為長期的實踐證明是一種行之有效的檢測和診斷技術,目前已廣泛應用于各種充油電氣設備的檢測,其局限性是氣體的生成有一個發展過程,谷堆突發性故障不靈敏,這就要借助于局部放電的監測。局部放電的在線檢測難度較大,數十年來,它的發展一直受到限制,傳感器技術、信号處理技術、電子和光電技術、計算機技術的發展,提高了局部放電在線監測的靈敏度和抗幹擾水平。

到了20世紀80年代,局部放電的監測技術已有較大發展。加拿大安大略水電局研制了用于發電機的局部放電分析儀(PDA),并已成功地用于加拿大等國的水輪機發電機上。

日本在線監測技術起步并發展于20世紀70年代,1975年起,由基礎研究進入開發研究階段,并推廣應用。

20世紀70年代以來,前蘇聯的在線監測技術發展也很快,特别是斷路器在線監測、溫度在線監測和局部放電的在線監測。

中國技術發展

我國開展在線監測技術的開發應用已有十幾年了,此項工作對提高設備的運行維護水平、及時發現故障隐患、減少事故和排放的發生起到了積極作用。

我國從20世紀50年代開始,幾十年來一直根據電力設備預防性試驗規程的規定,對電力設備進行電氣的停電試驗、檢修和維護。定期試驗不能及時發現設備内部的故障隐患,而且停電試驗施加低于運行電壓的試驗電壓,對某些缺陷反映也不夠靈敏。随着電力系統向高電壓、大容量的方向發展,保證電力設備的安全運行越來越重要,停電事故給生産和生活帶來的影響和損失也越來越大,因此迫切需要對電力設備運行狀态進行實時或定時的在線監測,及時反映絕緣的優劣化程度,以便采取預防措施,避免停電事故發生。

自20世紀80年代以來,我國的在線監測技術得到了迅速發展,各單位相繼研制了不同類型的監測裝置,特别是各省電力部門,都研制了電容性設備的監測裝置,主要監測電力設備的介質損耗、電容值、三相不平衡電流。電力部電力科學研究所、武漢高壓研究所和東北電力試驗研究院等單位,出研究電容性設備的檢測外,還研制各種類型的局部發電監測系統。電力科學研究院和西安交通大學還結合油中氣體分析,開展了用于絕緣診斷的專家系統的研究工作。

發展趨勢

⑴多功能多參數的綜合監測和診斷,即同時監測能反映設備運行和排放的多個特征參數;

⑵對設備運行和排放實施集中監測和診斷,形成一套完整的分布式在線監測系統;

⑶不斷提高監測系統的可靠性和靈敏度;

⑷在不斷積累監測數據和診斷經驗的基礎上,發展人工智能技術,建立人工神經網絡和專家系統,實現診斷的自動化。

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