邢洪弟
国网山东省电力公司鱼台县供电公司 山东省济宁市 272300
摘要：目前，物联网技术和智能电网系统正处于融合时期，因此是一项非常有价值的研究。基于物联网技术的电气设备状态检修是一个新的具有很高价值的研究方向。由于物联网技术在监测智能配电系统的一次运维和二次运维方面都起着非常重要的作用，同时也可以在某种程度上影响系统正常运行。因此，利用物联网技术来监测维护国家的电气设备是具有重大意义的。
关键词：物联网技术；变电设备；状态检修；应用
1物联网技术在变电设备检修中运用的必要性
变电设备检修发展的上升性在本文引言中已经有所提及,物联网技术在其中的运用并非从一开始就如此广泛,是经历了由传统到现代的过渡过程才有了如今的规模。
在早些时代的电力产业发展中,对于变电设备检修的模式较为低端传统。首先就检修时效来说,往期的变电设备检修往往是在设备运行已经发生故障或者无法运行时才能进行,这是以产业效益是否会受到实际影响为标准。因此,这样的检修模式具有滞后性和被动性,与之相应的维护检修成本的投入也必然较高。其次就检修效益来说,往期的检修大部分是大水漫灌式的设备监督,并没有突出点或有所侧重的地方。这样在检修的过程中就会出现过于平均的现象,本没有严重故障的设备被过于修缮,应受到重点维护的设备却仅检修到浅薄层面,从而造成整体效益的下降和劳动资源的浪费。最后就检修策略来说,由于受到经济水平和科技条件的限制,部分产业并没有制定完善的检修规划,或者制定的检修规划并没有将前中后期的必要因素和意外情况进行充分考量。检修策略对经验总结性和技术专业性均有较高要求,而传统的管理体制无法达到两者的客观要求。
自现代变电设备检修引用物联网技术以来,传统的人工采集信息分析数据的局面发生巨大转变,取而代之的是自动化和数字化的整合与处理,大大提高了信息处理的效率,减少人力劳动所产生的错误,整体检修机制向着精准高效的方向迈进。除了产业中信息工作的基本要求得到满足以外,对于数据更深层次的处理也有了依靠,物联网技术让变电设备的检修能够自行开始模拟和分析,制定相应的策略和计划,以此指导下一部分的生产活动。物联网技术也能对电力运作过程中所涉及的流程监控,通讯要求等进行数据化处理。与此同时,物联网技术也能实现内部变电设备的外部对接,从而能让生产者更加直观的检测电力运行状况,做出更加科学的评估结果,在掌握设备作业的同时也能探究设备自身的状态,以此做出是否更换或进行维修的决策。
2物联网技术优势
2.1信息传输和存储更加安全方便
传统的信息传输和存储是通过电缆和电信号来完成的，由于电缆的传输对电磁非常敏感，安全性低，湿度和温度会影响远距离传输，特别容易出错，往往导致电信号中断。物联网技术在信息的传输和存储中保证了安全和方便，因为它通常依靠光纤传输信号，电磁干扰对光缆的影响很小或没有影响，信息保真度高，传输容量大，信息内部传输可以采用无线传输，保证信息的及时性。主站的信息以数字格式传输，可以直接存储而不进行格式转换，为信息处理奠定了基础。
2.2安全可靠的维修工艺
大多数日常维护方法都要求员工到现场进行监控和维护。在一些容易发生危险事故的设备检修中，如变压器设备的漏油检修，很容易给检修人员带来人身伤害。另外，由于人工维护的随机性，一旦出现松懈心理，很难实时反馈电气系统问题。但基于先进的物联网技术，故障的检测是通过传感器设备而不是依靠人力，并实时反馈给维修人员，防止故障恶化。由此可见，利用物联网技术不仅可以实现对系统故障的检测和有效预防，还可以保障维修人员的人身安全，有效避免恶性事故的发生。
2.3更高效智能的维护系统
现有的物联网技术维护系统，包括无线通信和互联网等多种通信方式。在整个电力系统维护过程中，充分考虑了移动通信的概念，完全避免了传统的维护模式。根据变电设备的运行状况，可以根据未使用的变电设备进行检修，并制定相应的检修标准，使工作流程更加方便，大大提高了工作的准确性。
与传统的维修方式相比，采用物联网技术的状态维修大大提高了维修监控的工作效率，也大大提高了维修人员的维修精度和准确性。事故发生后的反应速度也明显加快，减少了事故的发生。
3物联网技术于变电检修中的应用
3.1变压器油色谱在线监测系统
电力变压器作为变电站的核心变电设备，其主要作用是进行电压变换。现阶段大容量变压器多为油浸式变压器，而考量油浸式变压器的运行状态是否健康的其中一个重要因素，也就是其内部的绝缘油的状态。变压器绝缘油的主要作用有作为介质使其内部部件相绝缘、油对流进行散热和对有载开关调档时产生的电弧进行灭弧。在以前的工作中，往往需要定期安排检修试验人员进行油样取样，并带回实验室进行油色谱分析，由此鉴定变压器内绝缘油的杂质成分及含量，来判断变压器内部的运行状态。如杂质超标则需要进行对变压器进行滤油或更换绝缘油。而现阶段利用新技术，可以直接在变压器连通油色谱监测系统，装置内部通过油气分离器、色谱柱、传感器等部件，实时对变压器内部绝缘油进行分析，并将分析数据实时通过网络传输至用户端。如出现绝缘油杂质临界或超标情况，可即时通知运行、检修人员及时对设备进行故障处理。
3.2开关柜智能在线测温系统
变电站10kV断路器运行于开关柜内，运行时可能会出现局部回路电阻升高的情况，此时由于运行通过电流较大，容易出现触头发热情况，触头发热会导致金属过热融化，甚至造成短路爆炸。而断路器运行于开关柜内，运行人员往往难以对其进行直接观察及测温，只能通过定期的设备停电检查试验来判断设备的运行健康度，在线测温装置可以很好的解决这个问题。
在线测温装置通过在断路器的触头处安装无源无线传感器，将实时的设备温度、环境湿度信息通过安装在柜体上的处理装置模块，实时传输至值班室终端，再通过互联网发送至办公电脑端或手机App客户端。当温度接近临界值或出现异常升温的情况，会及时向检修人员进行通知。检修人员也可以通过记录的运行温度变化情况，结合该线路负荷情况，对断路器的运行状态进行判断。该装置就是利用物联网技术实现了实时远程监控设备工作情况，提高了对设备的状态的实时判断能力，也提高了无人值守变电站运行可靠性。
3.3在状态监测阶段的应用
电气设备的参数会根据电气设备的运行过程而发生改变，例如:温度、湿度、电压、电流等物理量。当设备状态发生改变时，会对所有的参数进行信息采集，我们可以通过观察和分析这些参数的变化和趋势来评估设备的运行状态。当然，并非所有设备都需要监测参数，根据不同设备的需要进行参数的监测，加以重视，以此对设备状态进行评估。在收集过程中，参数类型和输出信号不同，造成信号传输过载，不利于信号的处理。这便是采集完不同类型的参数后要进行信号源转换的原因。
3.4在输电线路中状态监测的应用
首先，在感知层使用，它是一个传感设备，包括智能传感器和GPS定位系统，传输过程往往是通过感知层的电力进行传送信息。根据感知层的状态监测，可以确保获得信息的准确性，并且感知层包含关于各种自然灾害的警告，其收集的信息对整体输电线路和设备工作非常重要。
其次，是智能网络层，其主要任务是连接无线信号，信息通过射频芯片传输，芯片中包含的信息由温度测量节点来发生信号。在这些测温节点中，只有一个测温终端可以发送信号并与其它测温节点产生联系。
结论
目前，已有大量的科技公司与电网公司合作，研究如机器人巡视、视频监测控制系统、箱式智能变电站等新技术，也会进一步推进状态检修模式的发展，这方面的社会效益是相当明显的。
参考文献：
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