邓龙辉
国网四川省电力公司凉山供电公司 615000
摘要：电力系统设备状态监测可以及时发现设备的各种劣化的情况，在出现故障或者性能降低到影响正常的作业前，可以及时进行维修、更换，以免发生事故。随着科学技术的不断发展，电力系统设备监测也经历了人工故障检修、智能化状态监测、计算机大数据技术的设备状态监测等阶段。本文对于状态监测的概念、现状等进行介绍，并展望电力系统设备状态监测的发展趋势。
关键词：电力系统；状态监测；概念；现状
电力系统设备状态监测已经不是一个新的概念及技术了，随着传感器技术、通信技术、智能技术等相关领域技术的发展以及状态监测技术自身的发展，越来越多的新技术应用到状态监测中去，同时在电力系统中的使用也越发广泛。状态监测的发展与应用，对于电力系统设备的良好运行起到十分重要的作用，具有经济与社会效益。本文旨在对电力系统设备状态监测的相关内容加以阐述。
一、电力系统设备状态监测的概念
状态监测一般可将其定义为，一种利用设备在需要维护之前，存在一个使用寿命的预测方法，充分利利用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。借助于电厂或电力设备的状态监测，使得维护只需在需要时才安排，这样，适时的维护避免了因设备故障产生的意外停电。因此状态监测的使用，可以使停电时间缩短，降低维护费用，延长设备使用寿命，还可避免因维护中的疏忽而产生的故障[1]。
二、电力系统设备状态监测的现状研究
（一）电力系统设备的状态监测
1.电力变压器的状态监测。当前，对于电力变压器的状态监测有多种方法，如电压脉冲、局部放电、直流电阻、振动分析、热成像图极化波谱和恢复电压等方法。工作人员可以根据变压器的电气和机械特性选择合适的监测方式，建立变压器绝缘寿命模型，对于不同的油/纸条件下的变压器绝缘寿命进行评估。利用声学方法可以对变压器内部局部放电进行诊断和定位。
2.交流旋转机械的状态监测。在电力系统设备运行过程中，定子匝间短路是机电设备十分常见且最具潜在破坏力的一项故障。交流电气机械由于污秽或其他因素造成绝缘材料老化，若不能及时排除这些故障，便可能引起更严重的线圈短路故障。对设备线圈的中性点电压测量，可以判断是否发生匝间故障。
3.断路器的状态监测。断路器的状态监测可以对其是否正常运行进行评估，一般采用跳闸线圈轮廓法和振动监测法。振动监测法是通用的方法，根据波形不同，判断断路器的不同状态；跳闸线圈是通过断路器的动作，获得闭合线圈中电流波形，获取断路器的状态信息。
4.电厂的状态监测。电厂的状态监测主要是对重要的电力系统设备进行状态监测，再结合其他监测数据，获知电厂的运作状态。应用于设备的监测方法也适用于电厂状态的监测[2]。
（二）电力系统设备状态监测的发展现状
随着国民经济的发展以及电力需求的增加，我国电力的规模也随之不断扩大，供电的安全性、可靠性和稳定性也在不断提升。在“十二五”期间，电网装备水平取得了极大的进步，许多高端的设备都在生产一线得到了应用。
由于我国电网规模的不断扩大，电网设备数量的不断增加，供电要求的不断提高，定期检修模式已经无法适应电网发展的需求。因此，从“十二五”时期开始，我国便开始对电力系统设备状态监测技术的研发和应用加大了力度。
电力系统设备状态监测技术主要包括电学检测技术、声学检测技术、化学检测技术、光学检测技术等。化学检测技术在电力系统设备状态监测中应用的比较早；电学检测技术的检测灵敏度较高，检测的数据更为可靠，对于要求检测结果准确性高的电力系统设备状态监测比较适用；声学检测技术是电力系统设备状态监测技术中较新的技术。
根据不同种类的设备，所适用的具体的状态监测的方法也会有所不同，但也存在着一些通用的方法，以下对于其中几种方法进行简单的介绍。
1）振动分析法。根据设备频率的分析方法，在设备正常运行的情况下，振动学指标是不变的。如果出现零部件松动、损坏或电路电线出现问题，设备的振动频率就会发生变化。振动分析法就是利用了设备的这一特点，在状态监测中及时发现故障。
2）油气分析法。根据油中气体的分析方法，电力设备若属于含油设备，在出现故障时会产生不同气体，对气体成分和含量分析，进行设备的绝缘诊断。
3）局部放电检测法。局部放电的分析方法，综合了声学、光学、电学、化学等多方面的检测方法。其中声学物理检测较为常用，其检测原理是利用声学物理传感装置将变压器等机械设备发生故障时，故障放电声学信号收集起来，利用计算机来检测分析。
4）绝缘恢复电压法。电压绝缘恢复的分析方法，又可称为界面极化法，是通过对电力系统设备的绝缘系统进行综合性分析检测以实现对设备状态监测的目的。具体方法是，先用直流电对绝缘设备充电，达到预定的时间后，对设备进行短路处理，维持短路的时间为充电时间的50%。然后重新开路，此时设备两端的电极会呈现一种恢复状态的电压，电压数值的最大值和设备绝缘极化性能力成正比，这说明了，设备绝缘材料使用的时间越长，老化现象越严重[3]。
三、电力系统设备状态监测的发展趋势
为了满足时代需求、社会发展的需求，状态监测技术随着电力系统地发展也在不断优化，其发展的趋势可以通过以下几方面说明：1）归入状态监测中的电力系统设备会越来越多。2）由于物理传感技术以及计算机数据处理水平的提高，状态监测的种类、收集数据的规模会不断增加。3）庞大海量的数据，种类繁杂的状态监测系统，需要智能高效的检测处理，这一需求推动了智能化数据检测处理技术的发展。4）新的数学工具逐渐应用到状态检测中。5）对所获取的数据进行分析处理，对于获取数据所采用的状态监测方法的有效性不断进行完善。
四、结束语：
近些年，电力系统设备状态监测技术得到了大力的发展，也受到了广泛的应用，同时也受到了越来越多的关注，已经成为了电力系统中不可或缺的组成部分。随着科学技术的日新月异的发展，状态监测技术也将不断地进步，为国家和企业创造更多的效益，为人们提供更好的电力服务。
参考文献：
[1]顾丹.电力系统设备状态监测的概念及现状[J].信息通信,2017, 12(No.180):278-279.
[2]高建山,赵振山.电力系统设备状态监测的概念及现状[J].工程技术(全文版):00157-00157.
[3]闫永峰.电力系统设备状态监测的概念及现状研究[J].全文版:工程技术，2016, 000(007):P.12-12.