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中圖分類號TM62 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2012）81-0099-02
0 引言
發電廠、變電站的控制及信號系統、繼電保護及自動裝置、電氣測量儀表、操作電源等統稱為二次設備。它負責廠站全部供電設備的控制、保護、測量、事故判斷、發出相應信號。直流電源作為二次設備的供電電源，是一個十分龐大的多分支供電網絡，其常見的故障是一點接地故障。在一般情況下，一點接地并不影響直流系統的運行，但如果不能迅速找到接地故障點并予以修復，又發生另一點接地故障，就可能引起信號回路、控制回路、繼電保護裝置等的誤動作[1-4]。
1 系統整體設計
絕緣檢測裝置采用高性能8位C8051F040單片機作為CPU，用來在線檢測直流系統的接地故障。通過測量三種狀態下的采樣電阻的電壓，計算直流母線對地電阻阻值，檢測母線是否存在接地故障；通過漏電流傳感器測量各支路漏電流的值，計算出各支路接地電阻，檢測各支路是否存在接地故障。本設計采用模塊化設計思想，主要有母線絕緣檢測部分和支路絕緣檢測部分組成。母線絕緣檢測部分稱為絕緣主機，支路絕緣檢測部分稱為絕緣從機[5-8]。系統結構如圖1所示。
2 系統硬件設計
2.1 CAN總線通信模塊
電廠和變電站的直流系統為所有的二次設備供電，所以它是一個龐大的多分支供電網。為了能準確檢測出接地故障所在的支路，必須給每個支路都安裝電流傳感器，且各支路都帶有CPU（形成智能節點），用來檢測母線各支路的絕緣電阻。本文采用糾錯能力強、造價低、實用性強、通信距離超過10km 的CAN 總線實現數據通訊。
圖1系統的總體結構框圖
絕緣從機模塊的設計中采用了C8051F040單片機，C8051F040內帶CAN總線控制器，節省了獨立元件的數量和其它電路的開銷，只需外加CAN收發器即可實現CAN通信。通訊接口電路原理圖如圖2所示。
圖2 CAN通訊接口原理圖
2.2 傳感器模塊
傳感器電路主要用來檢測支路的漏電流[9]。主要有線圈、振蕩電路、整形電路組成。傳感器電路原理圖如圖3所示。其工作原理：電線從線圈的中心通過，當有電流流過電線時，振蕩電路輸出的矩形波的占空比就會發生變化，通過整形電路將波形整定到0V～3V的矩形波，單片機通過捕捉單元來捕捉高、低電平時間，就可以計算出漏電流值[10]。
3 系統軟件設計
傳感器模塊的軟件主要包括：支路實時檢測和與絕緣主機進行通信。
圖3傳感器原理圖
支路實時檢測：檢測各直流支路漏電流傳感器的輸出信號，判定各支路是否出現接地故障或傳感器是否自身故障[11]。
與絕緣主機進行通信：采用CAN總線通信，通過中斷接收絕緣主機的命令，根據動作命令進行相應檢測步驟，并將檢測的結果通過CAN總線發送給絕緣主機。傳感器模塊的主程序流程圖如圖4所示。初始化包括開全局中斷、標志賦初值、端口初始化、看門狗初始化等。
圖4 傳感器模塊的主程序流程圖
傳感器模塊負責測量各支路的漏電流傳感器的輸出信號，檢測傳感器是否有故障，同時計算出各支路回路中的電流值，以此來判斷支路是否出現接地故障。
4 裝置測試結果
漏電流傳感器是本方案的重要組成部分，由于本設計是工程項目，要對老電廠、變電站的直流系統絕緣裝置進行改造[12-13]，所以不能采用閉環式的漏電流傳感器。考慮到以上因素，本設計研制出了一種開環式、可拆裝、漏電流傳感器，并對其進行了詳細的研究和測試。測試原理圖如圖5所示。
圖5 傳感器測試原理圖
測試結果如表1所示：規定K1閉合、K2打開時，流過傳感器的電流值為正。
表1 傳感器測試結果
根據測試結果，本設計研制的傳感器可以準確的測出0.1mA的小電流，即能檢測出直流系統支路絕緣電阻200千歐以上。且檢測誤差小于10%，完全滿足設計要求[14]。
5 結論
本課題主要針對發電廠直流系統進行在線絕緣監測。在進行現場調研和消化吸收國內外相關技術的基礎上，在認真論證設計方案的前提下，研制了一種自動化監測裝置：它集檢測、顯示、記錄于一體，無需在直流系統中注入任何信號，因此對直流系統無任何影響。
參考文獻
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1.前言
大型電力變壓器的安全穩定運行日益受到各界的關注，尤其越來越多的大容量變壓器進網運行，一旦造成變壓器故障，將影響正常生產和人民的正常生活，而且大型變壓器的停運和修復將帶來很大的經濟損失，在這種情況下實時監測變壓器的絕緣數據，使變壓器長期在受控狀態下運行，避免造成變壓器損壞，對變壓器安全可靠運行具有一定現實意義。
主變壓器在線監測主要包括：油色譜、溫度（光纖測溫）、鐵芯接地、局部放電、套管介損監測。
2.變壓器油色譜在線監測
變壓器油中溶解氣體分析是診斷充油電氣設備最有效的方法之一，能夠及早發現潛在性故障。由于試驗室分析的取樣周期較長，且脫氣誤差較大及耗時較多等問題，因此不能做到實時監測、及時發現潛伏性故障，很難滿足安全生產和狀態檢修的要求。油色譜在線監測采用與實驗室相同的氣相色譜法。能夠對變壓器油中溶解故障氣體進行實時持續色譜分析，可以監測預報變壓器油中七種故障氣體，包括氫氣（H2），二氧化碳（CO2），一氧化碳（CO），甲烷（CH4），乙烯（C2H4），乙烷（C2H6）和乙炔（C2H2）。
該系統目前已廣泛應用于變壓器的在線故障診斷中，并且建立起模式識別系統可實現故障的自動識別，是當前在變壓器局部放電檢測領域非常有效的方法。
3.變壓器光纖測溫在線監測
變壓器壽命的終結能力最主要因素是變壓器運行時的繞組溫度。傳統的繞組溫度指示儀（WTI）是利用"熱像"原理間接測量繞組溫度的儀表，安裝在變壓器油箱頂部感測頂層油溫，WTI指示的溫度是基于整個變壓器的油箱內平均油溫的變化，很難反映出繞組溫度的快速變化。
光纖測溫系統能實時直接地測量繞組熱點溫度，分布型光纖傳感系統測溫精度可達1度，非常適合于大型變壓器繞組在線測量。其基本原理是將具有一定能量和寬度的激光脈沖耦合到光纖，它在光纖中傳輸，同時不斷產生背向信號。因背向散射光狀態受到各點物理、化學效應調制，將散射回來的光波經檢測器解調后，送入信號處理系統，便可獲得各點溫度信息，并且由光纖中光波的傳輸速度和背向光回波的時間對這些信息定位。這根光纖可數公里長，光纖可進入變壓器繞組內。
4.變壓器鐵芯接地在線監測
變壓器鐵芯是電—磁—電轉換的重要環節，是變壓器最重要的部件之一。變壓器在運行中，因鐵芯疊裝工藝欠佳、振動摩擦、導電雜質等原因，造成鐵芯片間短路，而導致放電過熱和多點接地故障。如果鐵芯或夾件有兩點以上接地時，則接地點間會形成閉合回路，鏈接部分磁通，形成環流，產生局部過熱，甚至燒壞鐵芯。在極端的情況下，會破壞繞組絕緣，造成變壓器損壞。
由于變壓器鐵芯接地電流的大小隨鐵芯接地點多少和故障嚴重的程度而變化，因此，預防性維修中，國內外都把鐵芯接地電流作為診斷大型變壓器鐵芯短路故障的特征量。對于鐵芯和上夾件分別引出油箱外接地的變壓器，可分別用測出鐵芯和夾件對地的電流，如果二者相等，且數值在數安以上時，鐵芯與夾件有連接點；如果前者遠大于后者，且數值在數安以上時，鐵芯有多點接地；如果后者遠大于前者，且數值在數安以上時，夾件有多點接地。
鐵芯或夾件接地電流數量級在幾十毫安到幾安培甚至更大，檢測量程比較寬，主要是電阻性電流，因此測量技術的實現相對比較容易，一般都作為變壓器狀態監測的常選項。對鐵芯接地電流的測量，被測的電流信號在變壓器鐵芯接地引線利用穿芯電流傳感器取樣測量。
5.變壓器局部放電在線監測
局部放電既是設備絕緣老化的先兆，也是造成絕緣老化并最終發生絕緣擊穿的一個重要原因。很多故障都可以從局部放電量和放電模式的變化中反映出來。變壓器局部放電過程中伴隨著電脈沖、電磁輻射、超聲波等現象，可能引起變壓器局部過熱及產生特征油氣。局部放電水平及其增長速率的明顯增加，能夠指示變壓器內部正在發生的變化。由于局部放電能夠導致絕緣惡化乃至擊穿，故需要進行局部放電參數的在線監測。
目前對變壓器局部放電進行檢測的方法主要是超高頻（UHF）檢測法。超高頻法是近10年才發展起來的一種新的局部放電檢測技術。相對于以往的GIS局部放電檢測技術，它具有抗干擾能力強，可以對局部放電源進行定位，可以識別不同的絕緣缺陷，靈敏度高，并能對變壓器和GIS局部放電進行長期的在線監測，因此它的發展得到了各國電力部門的重視。變壓器油及油/絕緣紙中發生的局部放電，其信號的頻譜很寬，放電過程可以激發出數百甚至數千兆赫茲的超高頻電磁波信號，此電磁波由安裝在變壓器箱體開窗處的傳感器獲取，用于實現局部放電檢測。超高頻法是目前相對比較成熟的測量局部放電的方法。
6.變壓器套管介損在線監測
電力變壓器的高壓容性套管，按照其結構和使用壽命，是變壓器所有部件中最危險的部件之一。
一般情況下，電壓110kV以上的套管結構共同點是：它們運行過程中易受到非常高的機械、電氣應力以及熱應力的影響，隨著水分的滲入和油的品質降低，絕緣紙的老化以及過熱都會導致高壓套管絕緣品質的下降。這些套管的絕緣品質的改變通常都會引起套管介質損耗的改變。這樣會造成部分絕緣系統的損壞，影響運行安全，并且會無法保證進一步的運行安全。
中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）05-0177-02
國家為了提升整個電網的技術水平，更好地服務社會大眾，提出了建設中國特色統一堅強智能電網的發展戰略，而堅強智能電網的關鍵和基礎是變電環節，加上智能電網運行的首要技術組成單元是變電站，而變電站的自動化水平將直接影響電網的自動化水平，也關系到能否實現智能電網的目標。因此，提升變電站的自動化水平是十分重要的，變電站直流裝置狀態在線監測系統的建設運行，能夠在一定程度上提高變電站的自動化水平。
1 變電站直流裝置狀態在線監測系統概述
變電站的發展經歷了傳統變電站、綜合自動化變電站、數字化變電站和智能化變電站四個階段。而無論技術發展如何，大部分的變電站還是使用閥控式鉛酸蓄電池，這種電池作為電力系統的備用電池最少要使用八年以上，工作人員認為電池耐用又免維護，所以就會疏于對電池的管理維護，但是閥控式電池會出現電池殼變形、電解液滲漏、電壓不均勻等問題，其端電壓與放電能力無關，隨著使用時間的增加，個別電池的內阻必然增大，而電池組的容量遵循木桶效應，以最差的電池容量值為準。如果電池的實際容量低于80%時，電池便急劇衰退，會造成極大的安全隱患。所以，對電池組進行在線監測和定期檢修是必要的，但是這也是備用電源系統中最容易被人忽視的。
變電站中，直流系統是重要的組成部分，電力系統運行的穩定性和安全性有一部分是由變電站直流系統來保證的。直流系統的主要作用是保障自動裝置和信號裝置穩定運行、控制開關、事故發生時進行緊急照明、對系統實時監控等。變電站的直流系統獨立操作電源，一次設備電力使用對其影響小，如果外部電源的交流電中斷，蓄電池作為備用電源會繼續供電，保證持續穩定供電。直流系統的主要構成部分有兩部分，分別為電池屏和直流屏。直流屏主要由機柜、整流模塊、絕緣監測單元、交流輸入直流輸出配電單元等組成。直流系統的安全可靠性將會直接影響變電站的安全可靠。直流系統是變電站二次設備的生命線，直流系統故障會影響電網的安全運行。變電站直流裝置狀態在線監測系統能夠對直流系統的運行參數進行實時監控，能夠及時發現事故隱患，實現對變電站的良好管理，能夠保證后備電源系統的可靠性，也可以減少人工作業的作業量并減少由于人為原因導致的操作失誤。變電站直流裝置狀態在線監測系統將會在未來得到廣泛的應用，也將是未來直流設備的發展趨勢，將大幅提高變電站管理維護和運行水平。
2 變電站直流裝置狀態在線監測系統分析
變電站直流裝置狀態在線監測系統是將微處理器、通信網絡、數據采集和智能分析診斷技術結合起來的變電站直流狀態進行在線監測管理的系統，直接對直流系統中電池、電壓電流等各個單元的運行狀態進行監測，對運行中的數據進行采集和管理，并且能夠顯示到設備和監控中心處，而且還能根據歷史數據對數據進行分析，診斷和預計發展趨勢，及時作出預警。
變電站直流裝置狀態在線監測系統的需求主要有兩個層次，第一個層次是全局變電站系統，第二個層次是單獨的變電站。結合目前的情況，可以在味賴謀淶繒舊轄行試點運行，經過試點運行后若系統穩定則可以推廣到其他變電站，然后各個變電站的情況匯總到一個服務器上，能夠實現實時查詢各變電站的狀態，并且對狀態進行分析，然后采取合理的措施，也可以控制充電機等設備。運維人員能夠通過服務器了解變電站的狀態，也能夠查詢變電站歷史運行情況，自動化程度大大提高。
變電站內部已經有部分監控模塊，能夠對充電機、控制母線等狀態量和控制量進行監控，但是控制的范圍比較有限，不能實現對變電站狀態的在線實時監測。在系統設計時可以采用模塊化設計，可以分為控制顯示模塊、采集模塊、內阻模塊以及控制模塊等。控制顯示模塊能夠通過總線結構控制采集模塊和控制模塊，并且收集、處理和分析這兩個模塊的數據信息，是一個集中監視器，對異常事件進行報警，并且將數據上傳至服務器；采集模塊完成在線采集單體電池的電壓和內阻，通過一定的接口將數據傳送給控制顯示模塊。高精度的實時數據采集中，每個采集模塊能夠采集多個單體電池的實施信息。采集模塊能夠獨立使用也可以組合使用；內阻模塊能夠實現和采集模塊、控制模塊的配合使用。用控制顯示模塊調度進行內阻測量，激勵信號通過電池組發出，但不會對設備的運行造成不利影響。
3 變電站直流裝置狀態在線監測系統具體設計
3.1 硬件部分設計
首先是處理器，要對處理器的性能參數都充分了解，要能夠支持LCD顯示器，控制器、接口要全面；第二是電源部分，對輸入電源進行處理，能夠保護電源帶來的破壞新干擾，還要對電壓輸入做防護，能夠防止后級電路因為電壓過高而被擊穿。在電源的輸入輸出部分預留大容量電容，以降低電源波紋，減少外界干擾，芯片間要有隔離，支路供電要使用磁珠隔離，方便調試。電源電路的輸出端還要再進行保護，防止芯片被擊穿，起到保護后端電路的作用；第三是時鐘電路，要能夠保證時分秒、年月日和星期信息，要能夠自動調整日期和月份之間的關系，時鐘格式可以是24小時或12小時；第四是復位電路，可以采用低電平復位，也可以手動復位；第五是儲存模塊，能夠支持數據傳輸，能夠存儲系統中的數據信息，可以用SD卡作為備用的數據存儲設備；第六是通用串行總線模塊，可以采用適當的模式；第七是網絡模塊，中央處理器支持自適應網口，能夠提供兩到三層的交換功能；第八是調試部分，要預留串口進行驅動，串口要預留端口以驅動調試；第九是顯示模塊設計，使用LCD，選擇匹配的LCD顯示屏和控制器；第十是按鍵設計，要求能夠適應系統的功能；第十一是中央處理器電源設計，進入到中央處理器的所有電源都要經過濾波，保證電源的干凈。
3.2 軟件部分設計
首先是嵌入式軟件，也是變電站直流裝置狀態在線監測系統實現其功能的基礎，每一類設備都有一個專門的線程維護管理，每隔一段時間就要讀取設備的數據，并且形成一定的形式發送給數據管理線程，然后數據管理線程對這些數據進行管理維護，如果數據有異常就及時發出警報；第二是邏輯軟件；第三是上位機軟件，與下位機聯合工作，實現遠程實時監控和數據的獲取，能夠對數據進行分析，并且給出警報信息，也能對系統中的設備進行狀態評估。
4 結語
本文對變電站直流裝置狀態在線監測系統進行了概述，并且對變電站直流裝置狀態在線監測系統進行了詳細的分析，也說明了一些在具體設計中應該要注意的問題。我們應該對變電站直流系統的維護管理有著充分的認識，盡量避免電力設備出現故障，減小不必要的損失，而變電站直流裝置狀態在線監測系統能夠對直流系統進行良好的檢測和控制，所以大力推廣和應用變電站直流裝置狀態在線監測系統是十分必要的。
參考文獻
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0 引言
隨著城市配網快速發展和電力電纜大量應用，配電系統母線電容電流快速增長，出現了中性點接地補償裝置容量配置不足、運維管理不到位等較為突出的問題，導致了接地電弧引發火災、變電站母線短路、開關柜燒損等故障發生。
截至目前國內還沒有一套成熟的方案，有效的管理電網中性點接地補償裝置日常運行，當前，電力系統由傳統的計劃檢修逐步向狀態檢修過度，這是國內外電力發展的大趨勢，而要實現狀態檢修，首要問題就是要解決如何了解設備在運行中的狀況。近年來，國內外電力科研部門、電力企業及電力相關的生產制造企業，為此做了大量的工作，研發了多種在線監測裝置，已經使很多電力設備處于運行中的在線監測之下，為狀態檢修的實現打下了一定的基礎。
1 技術原理
消弧線圈限壓接地補償裝置在線監測系統運用單片機數據采集技術，采用ORACLE技術建立數據庫，采用B/S（Browser/Server，瀏覽器/服務器）模式又稱B/S結構設計系統服務器在線監測軟件、智能手機終端應用軟件采用3ANY管理技術，將消弧線圈限壓接地補償裝置運行的數據通過GPRS無線模塊傳至聯網的服務器，用戶通過計算機終端應用軟件和智能手機終端應用軟件訪問服務器，可實時監測消弧線圈限壓接地補償裝置運行狀況。
2 在線監測系統的結構組成
消弧線圈限壓接地補償裝置在線監測系統由硬件部分和軟件部分組成。硬件包括子站、服務器、運檢負責人員辦公計算機及智能手機，軟件部分包括信息傳輸模塊底層驅動程序、服務器監控系統、數據庫、運檢負責人員辦公計算機端應用軟件、智能手機客戶端APP等。運維檢修人員可以通過辦公室計算機和智能手機實時查看變電站消弧線圈限壓接地補償裝置運行情況，對于接地故障、消弧線圈限壓接地補償裝置停運及由于配網擴展導致配置容量不足等問題，可以通過實時監控運行情況，第一時間發現和解決問題，從而提高電能質量和供電可靠性，進而提升國網開封供電公司的核心業務。
總體結構組成示意圖如圖1。
2.1 子站
子站由安裝在消弧線圈限壓接地補償裝置信息數據傳輸單元，數據接口擴展單元和供電單元組成。河南電網的變電站運行了多個消弧線圈限壓接地補償裝置廠家，不同的廠家數據傳輸的接口也不盡相同，從現場運行設備統計結果來看，總的來說分兩大類，一是RS232串行數據接口，二是485數據接口。
由于現場消弧線圈限壓接地補償裝置接口都是與后臺綜合自動化系統或其他通信設備連接，消弧線圈限壓接地補償裝置現場運行數據也是從此接口傳出，經多次現場調研分析后，采用擴展此接口的方案，和對應后臺綜合自動化系統或其他通信設備接收到的設備運行數據一致，既能保證后臺綜合自動化系統或其他通信設備數據傳輸正常，也能接入信息通信模塊。達到實時監測現場消弧線圈限壓接地補償裝置運行的真實情況目的。
針對上述分析結果，國網開封供電公司和河南恩湃電力技術有限公司合作開發了RS232全雙工數據通信接口擴展模塊，現已安裝在現場，達到了預期效果，數據通信正常。
2.2 服務器
2.2.1 數據庫服務器
a高性能原則。保證所選購的服務器，不僅能夠滿足運營系統的運行和業務處理的需要，而且能夠滿足一定時期業務量的增長。服務器處理器性能很關鍵，CPU的主頻要高，要有較大的緩存。
b可靠性原則?？煽啃栽瓌t是所有選擇設備和系統中首要考慮的，尤其是有大量數據處理要求的、需要長期運行的系統上?？紤]服務器系統的可靠性，不僅要考慮服務器單個節點的可靠性或穩定性，服務器要具備冗余技術，同時像硬盤、網卡、內存、電源此類設備要以穩定耐用為主，性能其次。
c可擴展性原則。保證所選購的服務器具有優秀的可擴展性原則。因為服務器是所有系統處理的核心，要求具有大數據吞吐速率，包括：I/O速率和網絡通訊速率，而且服務器需要能夠處理一定時期的業務發展所帶來的數據量，需要服務器能夠在相應時間對其自身根據業務發展的需要進行相應的升級，如：CPU型號升級、內存擴大、硬盤擴大、更換網卡、增加終端數目、掛接磁盤陣列或與其他服務器組成對集中數據的并發訪問的集群系統等。這都需要所選購的服務器在整體上具有一個良好的可擴充余地。
d安全性原則。服務器處理的大都是相關系統的核心數據，其上存放和運行著關鍵的交易和重要的數據。這些交易和數據對于擁有者來說是一筆重要的資產，他們的安全性就非常敏感。服務器的安全性與系統的整體安全性密不可分，如：網絡系統的安全、數據加密、密碼體制等。服務器需要在其自身，包括軟硬件，都應該從安全的角度上設計考慮，在借助于外界的安全設施保障下，更要保證本身的高安全性。因此，首先從服務器的材料上來說要具備高硬度高防護性等條件，其次服務器的冷卻系統和對環境的適應能力要強，這樣才能夠在硬件上滿足服務器安全的要求。
e可管理性原則。服務器既是核心又是系統整體中的一個節點部分，就像網絡系統需要進行管理維護一樣，也需要對服務器進行有效的管理。這需要服務器的軟硬件對標準的管理系統支持，尤其是其上的操作系統，也包括一些重要的系統部件。因此，盡量選擇支持系統多的服務器，因為服務器兼容的系統越多，你就可以擁有更大選擇空間。首先數據庫服務器的性能要求很高，所以在CPU，內存，以及硬盤等方面都有很高的要求，其次是存儲，存儲要具備良好的穩定性，來滿足長期運作的服務器隨時讀取寫入等操作不會出現錯誤。
2.2.2 數據庫
本系統數據庫采用ORACLE數據庫，ORACLE數據庫為世界上百分之五十左右的數據庫使用商提供優質的數據庫系統，能在所有主流平臺上運行（包括 Windows）。完全支持所有的工業標準。采用完全開放策略。可以使客戶選擇最適合的解決方案。對開發商全力支持。并獲得最高認證級別的ISO標準認證。其性能最高，保持WindowsNT下的TPC-D和TPC-C的世界記錄。
Oracle數據庫有如下幾個強大的特性：支持多用戶、大事務量的事務處理，數據安全性和完整性的有效控制，支持分布式數據處理，可移植性很強。
2.2.3 服務器在線監測軟件
系統服務器在線監測軟件采用B/S（Browser/Server，瀏覽器/服務器）模式又稱B/S結構。它是隨著Internet技術的興起.對C/S模式應用的擴展，是一種建立在WWW瀏覽器基礎上的開發模式。在這種結構下，用艄ぷ鶻緱媸峭üIE瀏覽器來實現的，用戶通過瀏覽器發送數據請求到服務器，而服務器把數據以HTML形式發回到客戶端，優點是：運行、維護及升級方式簡單.能適應在不同人員，不同地點，以不同的接入方式（比如LAN.WAN，Internet/Intranet等）下實現的共同數據訪問和操作，軟件升級只需要升級服務器端即可；通用性強，部署和運行成本低。
2.3 用戶終端應用軟件
2.3.1 計算機終端應用軟件
終端軟件用于實時查看接收到的設備運行數據，根據權限可以查看多個變電站的數據，實時掌控設備的設備狀態、中性點電流、中性點電壓、電容電流、檔位、感性電流、殘流、脫諧度等數據，并可以查看歷史數據，分析設備運行情況，查看設備參數等。
2.3.2 智能手機終端應用軟件
應用3ANY管理技術，使得管理人員可通過個人智能手機，實時查看消弧線圈接地補償裝置運行狀況。為便于運維檢修人員使用，智能手機終端軟件界面同計算機終端軟件界面設計保持一致，使用簡單方便，和計算機終端配合使用，可達到隨時能掌握現場消弧線圈限壓接地補償裝置運行狀況。
3 在線監測系統存在的問題及改進措施
3.1 存在的問題
在近一年的試運行期間，發現消弧線圈限壓接地補償裝置在線監測系統在長期運行的過程中，由于數據的不間斷通信出現消弧線圈限壓接地補償裝置控制器死機現象的發生，影響了數據傳輸。
3.2 問題的改進措施
針對消弧線圈限壓接地補償裝置在線監測系統在運行過程中出現控制器死機的現象，通過多次的試驗，找到解決控制器死機問題的方法。
3.2.1 適當延長數據的采集時間
現場試驗證明，在消弧線圈限壓接地補償裝置在線監測系統數據采集時間設置在3秒以內，會出現控制器死機情況的發生，如果將數據采集時間設置為6秒以上，就可避免控制器死機情況的發生。
3.2.2 增加控制器看門狗模塊
將消弧線圈限壓接地補償裝置控制器增加看門狗模塊后，如果出現控制器死機現象，控制器會自動重啟，就可避免死機現象的發生。
通過上述兩種解決辦法，均能避免消弧線圈限壓接地補償裝置控制器死機現象的發生，達到消弧線圈限壓接地補償裝置在線監測系統正常運行的目的。
4 結束語
消弧線圈限壓接地補償裝置在線監測系統的研究，有效的避免了
接地故障等突發事件，可及時報警，為電力運維檢修人員消除故障贏得寶貴的搶修時間，確保電網安全、可靠的運行，提高電能質量等提供了一套十分有效的在線監測方案，對全面提升消弧線圈限壓接地補償裝置運維管理能力有十分重要的意義。
參考文獻：
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中圖分類號：TM933.4 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3973（2013）012-023-02
1 電網裝置在線監測技術的重要性分析
電網裝置在線監測技術是我國電網的重要構成組分，它不但可以有效解決當前我國電能計量裝置的問題，而且可以有效的發現和排除可能出現的故障、計量糾紛等。其次，電網裝置在線監測技術作為我國發展智能電網技術的重要基礎，這對于推動我國智能電網數據管理、提升工作質量和效率，確保電能計量安全、可靠、準確、及時。不僅如此，電網計量裝置在線監測技術還可以彌補傳統人工抄表的不足與缺陷，并能夠有效提高電網電能計量裝置信息化、智能化水平，從而為我國的電力資源實現優化配置與可靠服務。除此之外，在電網商業化運營和電力營銷系統方面，電能遙測系統也起到了巨大的技術支撐作用，為我國智能電網的建設提供了可靠的保障。
2 電網計量裝置在線監測技術要求
2.1 終端計量設備
終端計量設備是電網計量裝置、在線監測技術中的核心裝備，它不僅能夠完成電網中所接入的有效計量點校信號的采集、而且還可以準確、主動的對這些所采集的數據進行分析、處理加工，并在完成數據整合工作之后加以保存。其次，計量設備需要支持遠程系統同本地電力系統間的通訊，從而使得遠程和本地間的計算機設備可以利用網絡傳輸數據的形式改變參數，并保證遠程控制的有效落實。因此在這一情況下，我們就應該充分的要求終端計量設備擁有多元化、模塊化的功能與設計，只有這樣才能夠確保所有計量裝備都能夠覆蓋在遠程測量之中，進而有利于形成在終端功能下的個性化設置。
2.2 通信網絡
通信網絡處于現場終端計量設備與主站管理中心之間，在二者間起到數據交流、傳遞的重要作用，通信網絡包括PSTN網絡、光纖網絡、無線網絡等。這些通信網絡間的應用不僅要達到現場設備間與主站中心開張各項工作的基礎要求，還能夠要在電力協議與子站點不斷增加的大環境下實現在線監測系統對多種通信協議的兼容。例如，Modbus協議、TCP/IP協議等，只有這樣才能夠確保工作具有機動性，并保障在不同通信環境、方式、條件下可以正常工作。另外，隨著近年來科學技術的迅速發展，電力系統中對于通信網絡的完整性、高速度、精準性有了更高的要求，同時還應該考慮的是通信網絡還應該保證電力應用端口的靈活性、拓展性、從而使得新興用戶的需求得到滿足。
2.3 主站系統
主站系統實際上是在線監測技術的管理中心，它可以實現對各個站點數據的上傳下載、數據匯總、統計分析、存儲等，因此其數據管理功能非常強大，在分析報警提示數據和反饋電網運行狀況是能夠起到良好的效果。不僅如此，主站系統通過結合子站點的要求還可以為工作人員提供一份精確、真實的數據報表，并進一步為各子站點檢測工作開展歷史數據查詢與現場跟蹤工作，從而保障遠程控制終端設備能夠正常、高效運行。另外，在在線檢測裝置中主站還可以實現與營銷系統的對接，這對于確保Web瀏覽、電力計量設備各項工作的開展有了有效的輔助和支撐作用。
3 電能計量遙測體系的功能及建設策略
圖2為遙測計量系統框架，它主要是一現代化的計算機通信技術作為載體、以數據庫作為運作核心，自動的采集遠程用電用戶的電能信息情況，并能夠遠程、智能的實現監測用戶實時用電狀況的效果。對此，本文下面就遙測系統的建設功能及策略進行論述。
系統主站通過電能量采集終端設備定時采集發電廠、變電站及用戶電能表的實時電能量信息，再進一步通過實時數據庫監測電能量使用情況，結合歷史數據分別應用在各個不同等級的客戶中，調動起網絡功能實施數據交換功能，從而實現電能量數據資源的充分利用。而且通信系統支持多種通信方式，如微博、光纖、音頻、網絡傳輸等，這些方式適用于不同條件。一般主站端與電量采集器主要利用光纖實現通信、電量采集器與電能表采用音頻或低壓載波通信方式。
3.1 系統功能
（1）遙測系統首先應該把電力應用個性化作為目標，然后在結合相關規范章程的基礎上為用戶提供標準化、安全化的服務，為重點用戶提供差異化、有序化的服務，從而取得用戶關注用電政策、了解供電信息的效果，并促使用戶獲取相關資料。
（2）全方面采集用戶電能信息也是遙測系統需要實現的系統功能，只有這樣才能夠有效掌握用戶的動態用電情況，這對于防止用戶偷漏電問題的出現有著良好作用。其次，遙測系統還應該通過電力系統電能狀況分析對電力負荷實施全時段的監控，在用電峰谷時期能夠自主的調整符合，以提高電網運行的安全性與穩定性。
（3）遙測系統應該嚴格依照用電統計需求，有針對性的抄表取數，這樣才能夠確保電力系統線損曲線的有序性、穩定性。另外，對于某些地區的欠費用戶還應該進行停電處理、從而防止用戶出現拖欠電費的問題。
（4）除上述三點之外，遙測系統還應該對不同電源點，比如發電廠變電站等實施分時電能計量方式，從而保證最大電流、功率、電壓數據集等最大用電需求量能夠得到準確的計算與反饋，實現電能計量工作的集約化與智能化。
3.2 建設策略
（1）遙測系統建設之前，首先應該結合實際要求為用戶更換電能表等裝置，尤其是在某些電能裝置較為落后的區域必須要將傳統裝置變更為電子式多功能電能表，從而保證其與遙測中心數據的一致，并能夠嚴格執行遙測系統監控中心的指令。
（2）在系統安裝完畢之后，調試人員應對各個模塊進行嚴格、認真、仔細的調試工作，對于現存的問題或隱患要進行嚴格的排查，防止在以后的運行當中出現問題。例如電能計量時間長、缺失數據補抄能力、報警程序錯誤等問題，都應該進行優化處理，全面改進電能計量工作，提高系統運行效率。
（3）切實落實好各電能計量點數據統計工作，并為系統覆蓋區域內所有變電站、發電廠等計量點的資料建檔歸類管理。其次再將它與SCADA EMS系統所記錄的檔案進行細致的對比，如通信方案的比較、TV/TA的變化情況，對其中的差異數據要加以詳細的記錄。再次要及時開展現場核實工作，從而確保主站、各站端檔案信息一致，只有這樣才能夠保證遙測系統運行數據的可靠性與準確性。最后還應該重視的是系統報表功能的拓展，通過允許系統管理者及系統自身根據實際狀況生成的數據報表進行修改，并主動的添加修改標識，從而保證電能計量責任制的有效推行與落實。
（4）在遙測系統建成之后，可以通過雙管齊下的方式檢驗數據。具體來講就是指派專人負責對遙測系統的分析，并將遙測系統所獲取的電能計量資料同自身記錄的資料定期內進行對比，保證各計量點所采回的信息與現場終端設備信息的一致、同步，進而確保系統各項計量數據的精確性。
4 結語
隨著我國國家電網的不斷發展與完善、電網覆蓋面積逐年增加、設備數量也處于不斷攀升，而且我國城市化進程的加快，用電客戶逐年增多，用電量更是得到了迅猛的增長。因此為了進一步提高我國電力部門的經濟效益、用戶的用電質量，將電能將遙測系統僅僅應用在數據的采集、分析與統計上是遠遠不足的。而且傳統的工作方式需要耗費大量的人力物力，更不利于我國電網的智能化推進，因此利用遙測系統將是我國未來電網發展的重要方向。
參考文獻：
中圖分類號： U464.138+.1 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2017）02-159-2
0 引言
煤礦排水泵是保障正常采煤和人身生命安全的重要設備，但它也是主要的耗能設備。由于種種原因，礦井排水泵效率不高，若水泵長期處于低效率狀態運行，不僅浪費大量電能，給煤礦造成經濟損失，還可能因為某些原因未能及時發現并解決而造成排水故障，引發災難性事故。因此，我們就需要能實時監測設備狀態和故障預警，這樣可以避免突發性故障和控制漸發故障的發生，降低設備維修成本，增加設備可利用時間，從而提高設備的運行效率，并帶來良好的經濟效益。
本論文研究設計的“基于DSP的水泵能耗智能在線監測裝置”，主要實現對水泵的流量、進出水口壓力、電動機的電壓、電流等物理量進行實時測量計算，就地顯示及預警，并且將數據傳送至后臺監控系統，使得運行人員不到現場也能實時掌握水泵的運行狀態。水泵能耗智能在線監測裝置還將設置報警、實時曲線、歷史曲線等功能并配有智能專家分析系統。當監測量異常時將報警，提醒檢修人員進行檢修。專家系統根據檢測量的歷史數據、歷史故障和當前的實時檢測數據綜合對比分析，可以提前預知故障并預警。
1 系統工作原理和總體設計
本裝置通過現場安裝的流量傳感器、壓力傳感器、電壓傳感器、電流傳感器，采集出水口流量、進水口壓力、出水口壓力、三相電壓、三相電流，通過水泵能耗監測計算原理，節能監測評價指標，信號監測算法及邏輯判據實時計算和分析出電機功率因數、水泵運行效率、電動機運行效率、噸?百米耗電量，對水泵能耗進行在線監測，實時監視，當不滿足設定值時報警并提醒檢修人員檢修，以保證水泵高效率運行。
1.1 計算原理
①電機功率因數：ηd=
式中，β為電機運行負載系數；PN為電機額定功率，單位為千瓦（kW），從電機資料中查找；ΔPcN為電機額定綜合功率損耗。
②水泵運行效率：ηb=
式中，ρ為液體的密度，單位為千克每立方米（kg/m3），水的密度由《GBT16666-2012泵類液體輸送系統節能監測》標準中附錄D表D.2中查?。籫為重力加速度，單位為米每二次方秒（m/s2），取9.807；Q為泵的流量，單位為立方米每小時（m3/h），需要現場流量傳感器采集；H為泵揚程，單位為米（m）；N2為泵軸功率，單位為千瓦（kW）。
③噸?百米耗電量計算e=
式中，e為液體噸?百米耗電量，單位為千瓦時每噸百米[kW?h/t?hm]；η為礦井主泵排水系統總效率。
礦井主泵排水系統總效率：η=ηb×ηd×ηg×ηc
式中，ηb為水泵運行效率；ηd為電動機運行效率；ηg為輸送效率；ηc為傳動效率。
1.2 信號的監測算法及邏輯判據
1.2.1 信號的監測算法
對這幾個由傳感器采集到的采集量的處理主要是濾波和消除系統誤差。首先將壓力、流量傳感器的輸出信號均轉換成0～5V電壓信號，然后進行RC低通濾波（消除現場高頻干擾）之后進行AD采樣，將模擬信號轉換成DSP能處理的數字信號。其次，為了消除檢測系統誤差（如溫度漂移等），在軟件上對AD采樣數據進行修正，保證采樣數據的準確性，然后對數據進行20次平均值濾波。電流、電壓信號為交流信號，對這兩個信號的處理除了上述的過程，還需要消除直流分量，采取的算法是對采樣電流電壓進行20次周波采樣，然后取平均值，得到的值就是直流分量，得到直流分量后每次采樣數據都減去這個值就是實際的電流電壓值。
1.2.2 邏輯判據
當泵運行效率ηb：
當電動機運行效率ηd：
當噸?百米耗電量/[kW?h/t?hm]e：>整定值報警。
礦井主排水泵能耗智能在線監測系統可整定各值上限和下限，當系統監測計算后各值超出正常值范圍，系統進行報警提醒檢修人員檢修，保證水泵高效率運行。
1.3 系統總體設計
水泵能耗智能在線監測裝置由壓力傳感器、流量傳感器、電流傳感器、電壓傳感器、DSP處理器、LCD顯示、上位機等。系統總體設計框圖如圖1所示。
2 系統硬件設計
系統硬件部分的設計主要包括DSP系統的設計、通信模塊的設計、人機接口模塊的設計、采集處理電路和電源模塊的設計。
DSP系統包括復位電路、時鐘電路、SRAM接口、開關量輸入和邏輯控制電路，這里的DSP控制器選用的是選用TI公司的TMS320F2812芯片，它是高性能的32位處理器，配以大容量RAM及Flash，具有極強的數據處理記憶能力。設置專門的E2PROM存儲器保存裝置運行參數，重要信息掉電不丟失。DSP控制器的相關內容可參考文獻[1]。
本系統采用了雙RS-485通信接口，一路用于第三方設備壓力、流量、電流、電壓等信息的通信，一路用于調度、集控等遠動通信，采用屏蔽雙絞線作為通信介質，提高通信的可靠性。參考文獻[2]。通訊規約采用電力系統標準的103規約或設備廠家內部規約。通信接口采用了專業的通信防雷電路。
時鐘電路，裝置內置硬件時鐘回路，采用的時鐘芯片精度高，并配有電池以掉電保持，裝置支持網絡對時。
開關量輸入由2組8路獨立的外部開入量采集回路，220V、24V隨意組合，開入量采集回路經過專門的濾波抗干擾電路處理，大大提高了可靠性和抗干擾性能。
電源模件采用交直流逆變電源，交直流220V或127V電壓輸入經抗干擾濾波回路后，利用逆變原理輸出本裝置需要直流電壓。
控制模件主要由繼電器構成，提供6路繼電器空接點輸出。繼電器接點輸出可以根據用戶需要設置成是否經過啟動繼電器接點閉鎖；每一組接點輸出采用嚴格的多重化邏輯控制，保證接點輸出信號的絕對可靠。
系統的其他部分的電路是一些常用的電路，這里不作介紹。其他電路參見文獻[3]。
3 系統軟件的設計
本系統的各種邏輯算法需多種采集數據關聯，比較復雜，因此將算法寫成DSP軟件有著較高的要求。針對這些問題，對每一個算法查閱相關的C語言實現的資料，然后在這些資料的基礎上將每個算法單獨寫成一個API函數。所以我們采用C和匯編混合編程，主程序框架采用C語言編制，關鍵算法用匯編語言實現。排水泵能耗在線監測裝置的主要任務是：完成對各傳感器的采集量進行濾波和消除系統誤差的分析和處理等，將所采集的數據和分析結果上傳給上位機，同時，簡單顯示排水泵的運行狀態信息等。上位機根據處理結果選取特征參數，實現算法的處理，最后由專家系統進行狀態判斷和故障診斷。我們把系統設計成為超循環系統。應用程序是一個無限的循環，循環中調用相應的函數來完成相應的操作。程序的流程圖如圖2所示。
4 運行測試實驗數據
以某煤礦的主排水泵房為例，該泵房擔負著-330水平的礦井水排至地面的任務，泵房沿井筒至地面敷設三趟內徑為300mm的管路。檢修前，該泵房距地面垂高為366.24m，實際排水揚程為380m。水泵檢修之后，對其運行參數測量得到：相電壓為U=6060V，電流I=80A，功率因數cosφ=0.85，電機效率ηd=0.935，水泵系統傳動效率ηd=0.98。流量Q=8.35m3/min，揚程H=387.99m。
經過公式計算可得檢修前后水泵效率，總功率，噸?百米耗電量。
按照地質部門提供的當地正常涌水量，以-330水平的全年排量為2207500m3，按水密度為1000kg/m3計算，年節電量為：E=全年排量×降低的噸?百米耗電量×泵房距地面垂高/100=2207500×0.175×366.24/100=141.48萬kW?h
按電價為0.7元/kW?h計算，年節電經濟價值為99.036萬元?？梢钥闯?，實時監測水泵效率，及時找出并排除其效率低的原因，經濟效益非?？捎^。檢修前后節能效果見表1。
5 結束語
本文介紹了基于DSP水泵能耗智能在線監測裝置的設計，系統實現了實時在線監測排水泵的效率，節約能源消耗并且及時發現和排除水泵故障。使水泵經濟可靠、高效低耗地運行，達到我們的設計效果。
參 考 文 獻
某500kV變電站變壓器油譜在線監測系統發1號變壓器油色譜B相乙炔一級報警動作信號，進行現場檢查后發現1號變壓器三相具有正常的運行聲音，瓦斯繼電器具有正常外觀，壓力釋放閥工作正常，繞組溫度和油溫在正常范圍內，1號變壓器B溫度正常。通過監控系統發展1號變壓器B相中低、中、高三側電壓和電流均為超過正常范圍，功率較為穩定。對1號變壓器油色譜數據采集箱內裝置的運行狀態進行檢查。根據在線監測主機可知，1號變壓器B相乙炔氣體含量為2.13uL/L，其他氣體變化不明顯，如表1.
一、 油化實驗結果
在1號變壓器B相的絕緣油試驗中未發現異常，如表2。為了保證油化實驗結果準確無誤，對1號變壓器A、B、C三相的油分別進行絕緣油試驗，證明滿足要求，可見變壓器一次設備運行不存在問題。油色譜在線監測裝置通常每四周進行以此采樣。檢修人員再次對變壓器B相油色譜在線監測裝置進行采樣，如表3為氣體組分含量。油色譜在線監測裝置表明乙炔氣體是B相油中氣體組分變化最大的。根據檢查結果確定1號變壓器B相油色譜在線監測裝置為誤報警[1]。
二、 特征氣體的時間
在變壓器在線監測裝置的再次檢查中，沒有發現裝置異常運行。之后在A、B、C三相故障特征氣體譜圖對比中顯示，A、C相各特征氣體被檢測到的時間和系統設置的保留時間相同，但B相乙炔停留得見和系統設置的保留時間不一致：氫氣為90.5s、系統設置保留91.875s；一氧化碳為115.375s、系統設置保留時間119.125s；甲烷為167.875s、系統設置保留173.375s。三種氣體保留時間基本和停留時間一致，所以氣體檢測其識別的較為準確。但乙炔停留時間處于乙烷和乙炔系統保留時間（616.625～698.25）之間為655.25s，出現的氣體種類在這個時間點很難被氣體檢測器識別出來。檢修人員通過對油化實驗結果和設備檢查情況綜合考慮，判斷在這個邊緣時間點氣體檢測器將乙烷錯誤識別為乙炔。
三、油色譜在線監測裝置結構原理
（一） 取油樣
油色譜在線監測系統，利用油泵抽取變壓器郵箱中流動的油樣，并將氣體分離器注入。
（二） 氣體分離
滲透膜是氣體分離器的關鍵部件，不僅要保障各種氣體要通過，還應當保證其機械強度和耐溫能力符合一定要求，這樣就能夠具有更長的使用壽命。當油氣分離器中進入采集油樣后，其中的氣體穿過滲透膜，并從色譜分析裝置的注射接口進入，最后由變壓器本體接收唾棄之后的油樣。
（三） 色譜分析
在色譜分析裝置的注射接口中，混合樣品隨著載氣經過色譜柱，靜相溶解和吸附動相中的部分物質。靜相發揮到動相中的試樣物質分子會隨著其中物質分子的增加而增加，也就是在兩相中分配各物質分子，進而達到最終平衡。而在兩相中揮發和溶解該物質的過程就是分配過程，平衡時兩相中物質達到的濃度為平衡系數，表示為K，等于固定相中物質濃度除以在流動相中物質的濃度。
溫度不變時，常數為分配系數K。所以氣象色譜分離采用的是"兩相間存在不同物質具有不同分配系數，試樣中的各組分會在兩相作相對運動時進行分配會充分多次，各組分在具有很小差別分配系數情況下仍會產生很好的分離效果，進而分離不同組分[2]。
四、變壓器油色譜在線監測裝置誤報警原因
載氣推動分離出的氣體進行色譜柱，載氣壓力很大程度上決定了色譜柱中各故障特征氣體停留時間。而氣體檢測單元中穩壓閥決定了載氣壓力，所以能夠得到穩壓閥引起氣體檢測其的錯誤識別。
（一） 誤報警現象原因分析
不同組分氣體具有不同的性質和對色譜柱的親和力，進而使得色譜柱不同組分氣體按照不同的先后順序流出。在大量的試驗中，氣體檢測器在穩壓閥載氣壓力為0.1MPa和溫度為60C條件下具有最高靈敏度。同時各組分氣體在該條件下流出色譜柱的時間相對固定。而系統設置的各組分氣體的保留時間就是這一時間點。氣體檢測器的運行就是利用這一原理，其測量和識別各種故障氣體的時間依據系統設置的保留時間[3]。
載氣流速在穩壓閥氣壓不小于0.1MPa情況下就發生變化，同時變化的還有各組分氣體流出色譜柱的時間。色譜柱中的乙烷在載氣壓力變化時會降低停留時間，這樣其進入氣體檢測器的時間也會提前。檢測器中進入乙烷的時間為655.25s，在乙烷和乙炔的系統保留時間（616.625～698，25）范圍內，該氣體是乙炔還是乙烷在這個時間點很難被氣體檢測器檢測出來。在油化實驗中發現，此時不含乙炔氣體，此時乙炔氣體無法被檢測器檢測出來，進而使得乙烷被檢測器識別成乙炔。
（二） 溫度對油色譜在線監測精度的影響
分配敘述K會隨著色譜分析裝置溫度的改變而改變，相應的就具有不同色譜柱動相和靜相濃度組分氣體，進而改變各組分氣體流出色譜柱的時間，進而引起色譜分析裝置精度的降低，最終引發誤報警[4]。
環境溫度會對色譜分析裝置溫度造成較大環境。雖然有載氣加熱器、環境溫度傳感器、油溫傳感器設置于色譜在線監測裝置中，進而將色譜分析裝置控制在60度，但現有裝置對于色譜分析箱內高于60度的情況無法有效解決，進而引發油色譜在線裝置精度下降問題。
五、現場處理
對變壓器B相色譜數據采集箱中的穩壓閥進行現場檢查，其載氣壓力超過了0.1MPa，應當用穩壓閥調節器將穩壓閥載氣壓力降低并控制在0.1MPa。重啟1數據采集器，對故障特征氣體進行充分采樣分析。1號變壓器B相各組分氣體含量被傳輸至數據服務器主機，1號變壓器B相不含乙炔氣體，其他氣體含量水平正常，采樣結果符合要求。并且系統設置的時間等于各組分氣體停留時間，進而確保氣體檢測器能夠正確識別氣體[5]。
六、改進和防范措施
首先，改進建議。可以用智能溫度控制裝置替代載氣加熱器，依據油溫和環境溫度降低或加熱載氣，將有色譜分析裝置溫度保持在60度，保證裝置精度符合要求。其次，防范措施。應當定期檢查變壓器在線監測裝置的穩壓閥載氣壓力，并及時處理發現的異常情況。并將在線監測主機中各故障特征氣體譜圖的分析，作為日常巡檢的重點，嚴格校驗系統設備的保留時間，保證正確識別各故障氣體[6]。
結語：
本文對變壓器油色譜在線監控裝置產生誤報警的原因進行了分析，并在此基礎上探索了相應的改進措施，以求提升在線監測裝置的準確性。但本文還存在一定局限，希望行業人員能夠加強重視，通過有效分析和解決實際當中變壓器油色譜在線監測裝置誤報警問題，提升在線監測裝置的準確性。
參考文獻：
中圖分類號：U674.38 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）12（b）-00-02
海上浮式生產儲油裝置（FPSO）（以下簡稱FPSO）是許多海洋油田的核心，隨著中海油成功建設“海上大慶”以及開始“二次跨越”建設的宏偉目標，FPSO的數量在不斷增加，現已遍布渤海及南海海域，FPSO的安全高效運營管理成為海洋油田管理的重要課題。現代FPSO多采用單點系泊方式（SPM， Single Point Mooring）固定，單點上連接著原油管線以及動力電纜等重要設施。一直以來，我們對FPSO的整體運動軌跡以及單點系統動態實時位置缺乏有效的數據資料以及監測手段，無法快速確認FPSO在安全的錨泊范圍內，無法快速讀取各種特變氣候對FPSO的影響。特別是在FPSO遭遇臺風襲擊時，作業人員全部撤離守護船也駛離后，FPSO脫離了所有人的視線，處于完全失去監控的狀態，無法得知FPSO是否在單點系泊安全區域內，無法獲取臺風吹襲FPSO時的最大風速以及FPSO在臺風下的真實運動軌跡，上述問題給相關決策帶來了很大的困難與挑戰。
近年來GPS定位技術以及國際海事衛星寬帶通信等高科技手段逐步在海上油田得到應用，對現場或遠程實時掌握FPSO一年四季在海風、海浪、海流等各種天氣海況作用下的水平位移、垂蕩高度、橫搖、縱搖軌跡參數，對FPSO的安全管理以及FPSO的工程建造，都起到了十分重要的作用。
該文從文昌13-1/2油田“南海奮進”FPSO入手，根據油田FPSO安全管理的實際需求，探討FPSO運動姿態監測所需的GPS差分定位技術，以及臺風等惡劣天氣期間無人值守FPSO的海事衛星寬帶通信技術，結合新建的FPSO單點GPS監測與預警系統以及海事衛星F站寬帶通信系統，深入分析FPSO運動姿態全天候在線自動監測體系的優點與不足，為提高FPSO的安全運營管理提供有益的借鑒經驗，同時也為今后FPSO的設計與建造提供寶貴的現場數據資料。
1 文昌油田FPSO運動姿態在線監測技術要求
根據FPSO安全管理要求，結合“南海奮進”FPSO實際情況，FPSO運動姿態在線監測技術要求包括：
（1）以FPSO單點系泊系統設計及建造的中心經緯度位置為基準，實時監測記錄FPSO單點的水平位移、垂直起伏、橫搖、縱搖等動態數值。
（2）FPSO運動姿態參數值與現場氣象信息同步融合，天氣海況的變化能夠實時反映FPSO運動姿態的變化。
（3）FPSO運動姿態數值必須具有高精度等級，測量誤差達到以下要求：水平位移小于60 cm，垂直位移小于90 cm，航向偏移小于0.1 °，傾斜角度小于0.1 °。
（4）FPSO運動姿態監測系統具備預警功能，當運動數據超出預警閥值后及時發出預警信息，提醒值班人員注意。
（5）FPSO運動姿態監測系統每天24 h連續不間斷工作，即使在臺風撤離無人值守期間也能夠實時提取數據。
2 FPSO運動姿態監測關鍵技術
2.1 DGPS與RBN-DGPS定位技術
DGPS即差分全球定位系統（Differential Global Position System，簡稱DGPS），是在GPS的基礎上利用差分技術使用戶能夠從GPS系統中獲得更高的精度。
DGPS實際上是把一臺GPS接收機放在位置已精確測定的點上，組成基準臺?；鶞逝_接收機通過接收GPS衛星信號，測得并計算出到衛星的偽距，將偽距和已知的精確距離相比較，求得該點在GPS系統中的偽距測量誤差，再將這些誤差作為修正值以標準數據格式通過播發臺向周圍空間播發。附近的DGPS用戶接收到來自基準臺的誤差修正信息，以此來修正自身的GPS測量值，從而大大提高其定位精度。
RBN-DGPS即無線電指向標/差分全球定位系統（Radio Beacon-Differential Global Position System），是一種利用航海無線電指向標播發臺播發DGPS修正信息向用戶提供高精度服務的助航系統，該系統在GPS系統基礎上，利用差分技術，借助海上無線電指向標播發差分修正信息，給用戶提供高精度定位服務的助航系統。可廣泛應用于航道測量疏浚、船舶進出港及狹窄水道導航定位、交通安全管理、航標定位、海上石油勘探等。我國從1993年開始跟蹤RBN－DGPS的動態，制定了相應的建設規劃和技術標準，并從1995年―2000年分三期在我國沿海地區共建設了20座RBN－DGPS臺，信號覆蓋了整個沿海水域和部分陸地。用戶距臺站越近，定位精度越高。通常情況下，在距基準臺300 km的范圍內，米級導航型DGPS接收機的定位誤差約為10 m，亞米級導航型接收機的定位誤差約為5 m。
海南水監局轄區RBN/DGPS臺站目前有抱虎角、三亞以及洋浦三個。
2.2 海事衛星寬帶Fleet Broadband通信技術
海上寬帶業務簡稱FB（Fleet Broadband），是海事衛星第四代衛星移動寬帶業務應用于海上的專有名詞，具有覆蓋范圍廣、機動能力強、高可靠性的優勢，可以保證用戶在全球海上任何一個地點都得到高質量、高可靠的通信服務。該業務實現船舶通信IP化，滿足船舶高速數據傳輸和視頻通信的需求，上網最高速率可達432 Kbps。
由于海事衛星的高可靠度，即使在無人值守，或者在超強臺風的惡劣環境下，海事衛星通信系統依然能夠維持正常的工作狀態，保持網絡鏈路的暢通，為實時在線監測通信鏈路提供技術保障。
3 FPSO運動姿態監測系統
3.1 FPSO單點GPS監測與預警系統
該系統是利用FPSO以單點為中心的運動軌跡，通過RBN-DGPS差分定位技術，結合傳感器、光纖串口、工控機以及不間斷UPS電源等一系列應用而設計的綜合性系統，實現在線監測記錄FPSO實時運動姿態數據。
系統以FPSO單點實際安裝位置為標準值，在FPSO單點系統的正上方安裝DGPS系統天線以定位單點的實際坐標值，兩值之差動態反映了FPSO實際位移，從而判斷FPSO是否在正常的活動范圍內，相關聯的海底管線及動力傳輸電纜是否安全。
系統由GPS定位/導航儀、數字傾角監測儀、數據采集處理存儲系統工控機、光纖轉換器以及UPS電源系統等組成，GPS定位/導航儀放置在FPSO單點的上方，服務器安裝在報房，客戶端軟件安裝在FPSO、陸地PC機上，通過TCP/IP專網訪問工控機，進行遠程訪問、監控、管理。系統整體安裝如圖1所示。
系統核心GPS定位/導航儀采用Crescent VS100 系列GPS羅經，該羅經遵循IEC61108-4信標標準，生成的2DGPS艏向精度優于0.1 °，差分定位精度小于60 cm（95 %置信度），集成的陀螺和傾斜傳感器加快啟動時間，并在暫時丟失GPS期間提供艏向更新，最大達20 Hz的快速艏向和定位輸出率，差分選項包括SBAS （WAAS， EGNOS等）和可選的信標差分。
文昌13-1/2油田FPSO的GPS羅經選擇信標差分，信標臺站為海南島抱虎角，距離油田約130 km，GPS羅經的2付天線安裝在FPSO單點的正上方開闊位置，便于接收衛星信號差分準確定位。
FPSO單點GPS預警系統實現功能
包括：
（1）工控機提供RS232氣象信息接口，接收處理風向、風速、氣壓、氣溫、濕度等實時氣象信號。
（2）FPSO運行姿態實時數據、實時曲線、實時趨勢、歷史趨勢、實時報表、歷史報表以及報警信息提示等功能，采用IE瀏覽器方式訪問。實時數據以日期命名自動儲存在服務器內以供查詢。
（3）UPS電源可供系統連續工作5 d左右。
3.2 海事衛星寬帶Fleet Broadband系統
海事衛星寬帶Fleet Broadband通信設備目的是在FPSO臺風撤離無人值守的非正常期間，自動提供穩定的互聯網通信鏈路，保證FPSO運動姿態數據能夠實時傳送至基地中心。
“南海奮進”FPSO海事衛星Fleet Broadband通信設備使用FURUNO FELCOM500設備，主要由室外天線單元（Antenna Unit）、室內通信單元（Communication Unit）、IP電話手柄（IP Handset）等組成。設備安裝調試簡便，室外天線直徑0.6 m，整體功耗200 W左右，通電自動跟蹤鎖定衛星，不需要人工干預，系統能夠提供432 K穩定的互聯網通信帶寬，可以在最惡劣的海況條件下表1維持通信。
3.3 氣象系統
氣象系統又稱氣象站，是FPSO標配的組成部分。主要由室外風速、風向、溫濕度傳感器、室內數據處理中心、室內顯示終端組成，可提供風向、風速、艏向、氣壓、溫度等實時動態天氣信息。
“南海奮進號”FPSO氣象站采用Observator公司生產的OMC系列氣象設備，氣象站OMC-183信號處理中心提供標準的RS422/RS485/RS232等數據接口，可與FPSO單點GPS監測與預警系統對接，同步提供所需的氣象數據。
3.4 UPS電源系統
UPS電源系統是維持FPSO運動姿態監測系統24 h不間斷工作的重要保障，尤其是在無人值守FPSO狀態下，UPS電源系統的穩定性及續航性更為重要。
在部署UPS電源系統時，要考慮FPSO運動姿態監測系統的總負荷，盡量選用耗電低的設備，精確計算耗電總功率，構建快充慢放型供電系統，以便能夠維持系統的長時間工作。
4 FPSO運動姿態監測系統應用效果
4.1 FPSO運動姿勢監測系統架構
FPSO運動姿勢監測系統總體由FPSO單點GPS監測與預警系統、海事衛星FB寬帶系統、氣象站以及UPS電源系統四部分組成。系統實現FPSO運動姿勢全天候24 h現場或遠程監控記錄功能。
4.2 FPSO運動姿勢監測系統實際應用
“南海奮進”FPSO運動姿態在線監測系統2011年初投入實際應用，現場使用系統實際監控后，針對系統存在的一些問題加以改進與完善，使該系統在日常生產管理以及臺風期間都發揮了重要的作用，取得了良好的效果。
在“南海奮進”FPSO中控室，安裝了單點GPS監測與預警系統的獨立顯示與報警裝置，值班人員可以直觀地看到FPSO的實時運動軌跡，當FPSO運動軌跡超過設定的參數時，報警裝置馬上報警，值班人員馬上關注，收集數據，并安排人員到單點現場密切觀察單點系統狀態，隨時報告，確保安全。
2011年7月底，強熱帶風暴“洛坦”吹襲文昌13-1/2油田，“南海奮進”FPSO人員全部撤離，守護船也到港灣避風，臺風期間，基地值班人員通過在線監測系統，實時地看到了“南海奮進”FPSO的運動狀態以及現場的風向風速等氣象信息，系統第一次無人值守應用成功，效果反映良好。
通過這次臺風期間的實際應用，我們也發現了一些不足之處，比如對UPS電源設計安裝存在一些缺陷，對UPS設備的提前關斷以及蓄電池的續航能力考慮不足，導致系統鏈路提前中斷，系統的軟件設置方面，客戶端加載程序過多，導致連接速度有些延遲，這些都在后來進行了相應的改造，使系統發揮更大的作用。
5 結語
作為海洋油田重要的生產裝置，FPSO的安全受到重點關注，通過現代GPS差分定位以及海事衛星FB寬帶通信系統等高科技手段，結合FPSO現有的信息化網絡設備，構建FPSO運動姿態全天候監測與預警系統，是提高FPSO管理能力的有力途徑，同時，也為FPSO的設計建造提供第一手
資料。
文昌13-1/2油田“南海奮進”FPSO運動姿態全天候在線監測與預警系統目前已成功運行，效果良好，引起廣泛的關注與重視。文昌油田群“海洋石油116”FPSO也即將構建同類型的全天候在線監測與預警系統。相信不久的將來，FPSO運動姿態全天候在線監測與預警技術將普及于越來越多的FPSO裝置，為海洋油田開發保駕護航。
冀中能源峰峰集團薛村礦井下一水平（+30m）至三水平（-280m）采用鋼絲繩芯輸送帶作為運煤主提升設備，其型號為DX—4,全長1243m，平均傾角15度40分，輸送帶的型號GX—3500*1000,總裝機容量為4*220kw。于1996年7月安裝鋼絲繩芯輸送帶橫向斷裂監測裝置，運行至今，多年來工作性能穩定，對該鋼絲繩芯輸送帶監測維護起到非常重要的作用，避免了多起重大事故的發生，保證了薛村礦井下主運煤輸送帶的安全。
鋼絲繩芯輸送帶監測裝置組成及工作原理
1. 裝置的組成:該裝置由固定部分和可移動部分兩大部分組成。固定部分為一套微機，安裝在井下皮帶機旁的硐室內，用于觀察監測鋼絲繩芯輸送帶。可移動部分安裝在一礦車底盤上， 微機主機箱內安裝有一塊圖象處理板(3)。移動部分機殼內裝有：X射線源；X射線接收板(1)；圖象象素控制板(2)及直流穩壓電源等,隨礦車一起在軌道上移動。在需要監測時，移到運行中的下皮帶下方，不影響膠帶輸送機正常工作。監測完畢后推到專用硐室內。
2. 裝置的工作原理：X光射線穿過運行著的鋼絲繩芯膠帶，照射在X光射線接受板（1）上，板（1）上有晶體覆蓋著的光電二極管陣列，把X光信號轉換為電流信號，經放大和采集，形成離散的模擬象素信號，再送到圖象控制板上（2）。板（2）首先把圖象象素模擬信號放大，再把每個模擬信號轉換為8位數字信號，傳達到微機內的圖象處理板（3）中，在顯示器上進行動態實時顯示。此外，可通過操作鍵盤，實時隨機地把一幀圖象存入微機，必要時又可把儲存的圖象再復現在顯示器屏幕上，進行放大.漫游.等處理，也可進行接頭伸長和原帶強度的計算，當接頭伸長和原帶強度超標時，給出報警信號。還可以將采集的圖象打印出來或轉送到軟盤上，作為技術資料進行對比、研究和保存。
鋼絲繩芯輸送帶監測裝置的性能指標
1 .該裝置可在膠帶輸送機正常運行和檢測慢速下進行監測，可快速清晰觀察膠帶內鋼絲繩芯的狀況，而不影響膠帶輸送機的正常生產。
2. 該裝置可以隨機存儲采集一幀圖象，并可進行一倍放大、漫游和計算?？捎^察鋼絲繩芯的斷繩和接頭伸長。可記錄鋼絲繩芯的斷繩和接頭伸長的全部或局部信息并復現上述狀態。
3.該裝置在進入計算組件時，可進行與原帶強度的比較，當強度降低10%時，微機給出提示，并聲響報警。還可以進行接頭強度比較，當接頭長度伸長超過10mm時，可有微機報警。因為膠帶的強度和接頭的強度國家和煤炭行業還沒有標準可以。我們在這里取膠帶強度的10%和接頭伸長10mm作為標準。
4. X射線源泄漏劑量小，距離探測器5cm處，泄漏劑量小于0.2mr/n，而且操作人員離探測器10m左右，防輻射安全可靠。
5. 膠帶監測裝置系統無大修時間，該系統無大修時間主要依賴兩點；（1）微機的服務年限；（2）射線管的壽命，按目前使用的射線管，額定工作壽命為800小時，以監測一次為1小時計，每周檢測一次，每年檢測54次，減去調試和隨機增加的開機時間，10%計，無大修時間應為14年。
鋼絲繩芯輸送帶監測裝置的使用情況
該監測裝置于1996年7月運行至今已經9年來，該監測裝置工作性能穩定，圖象清晰，操作簡單，運行可靠。通過裝置檢測鋼絲繩芯強力膠帶輸送帶安全狀況，能即時發現并消除事故隱患。
1. 1996年9月我礦更換DX-4皮帶機全部2600m鋼絲繩芯強力膠帶,用該監測裝置檢測到,有部分膠帶內部鋼絲繩芯數量不足,規定53根鋼絲繩芯,實際只有51或52根,在該監測裝置的顯示器上一目了然,膠帶生產廠家認可產品有缺陷,并即時采取了補救措施.
2. 用該監測裝置檢測到,制作膠帶接頭,鋼絲繩芯排列不均勻及接頭制作不規范的缺陷,如圖4為強力膠帶第17號接頭圖象。
3.用該監測裝置檢測到21#膠帶接頭前7.5m處,由于膠帶局部有橫向裂縫，銹蝕斷了4條鋼絲繩芯,在次日的檢修班中即時進行了局部修補,如圖5所示。并且在運行中降低膠帶輸送機的輸送量，嚴格控制膠帶輸送機的負荷不超標。等到過節礦井放假時，將此損壞部分膠帶和21號接頭一并去掉，加了16m膠帶，做了兩個接頭，排除了這個安全隱患。
4. 用該監測裝置定時檢測膠帶狀況,發現問題及時采取措施進行處理。此現象較嚴重，需盡快采取措施處理。
5.接頭處鋼絲繩彎曲嚴重，通過此圖形，分析出此接頭在制作過程中，操作要領不規范，在剝離鋼絲繩芯時，不是用刀去剝離鋼絲繩芯，而是硬拽鋼絲繩芯，致使所作接頭呈這種形狀。
鋼絲繩芯輸送帶監測裝置的效益
1. 在全國煤礦及其它行業，已有越來越多鋼絲繩芯輸送帶投入運行，為了確保其安全運轉，就需要對膠帶內部鋼絲繩芯損壞情況，接頭變化情況進行實時監測。而該鋼絲繩芯輸送帶監測裝置可以非常直觀的觀察到鋼絲繩芯內部損傷斷裂的鋼絲繩數量，經過與規程規定值比較，而決定采取是局部修補還是去掉損壞部分重新做接頭或更換膠帶等。該鋼絲繩芯輸送帶監測裝置在保證鋼絲繩芯輸送帶安全運轉方面起到了很大的作用。如果不用該鋼絲繩芯輸送帶監測裝置檢測膠帶，那么運行中的鋼絲繩芯膠帶強度測量問題，目前還沒有其它更先進的方法。
2. 改善勞動條件，提高檢測效率，提高檢測精度。對鋼絲繩芯輸送帶檢測，過去采用接頭處刻標記，用鋼卷尺進行測量的方法。需要兩人配合操作，并且還需一人專門觀察膠帶表面的損傷情況。全部監測工作量很大，而且需要皮帶機頻繁啟動和停止，影響設備的使用壽命。檢測時膠帶不能運煤，影響生產。
3. 鋼絲繩芯輸送帶監測裝置經濟效益。在沒有使用為了解決膠帶內鋼絲繩芯狀況的檢測，采用X射線照相的方法。
1 容性設備在線監測裝置現場全量程校驗方法介紹
1.1 系統組成
為實現容性設備在線監測裝置的全系統校驗，開發了相應的校驗系統，組成原理框圖如圖1所示，校驗系統由控制單元、信號發生單元及在線測量單元三個部分組成。
1.2 容性設備在線監測裝置的全系統校驗方法
校驗過程分為離線條件下的低信號全量程校驗和在線條件下的實際運行點校驗。
離線條件下的低信號全量程校驗，信號發生單元由信號發生模塊、計算機及D/A模塊組成?？刂茊卧煽刂颇K產生所需的數據表格，調節控制信號發生單元輸出不同幅值和相位的電壓和電流信號，送至容性在線監測裝置進行測量。校驗系統發出的模擬信號，可以覆蓋被試在線監測裝置電流、電壓以及相位的整個測量范圍，從而實現對容性在線監測裝置現場離線條件下電流和介損值的全量程校驗。
1.3 在線條件下的實際運行點校驗
在容性設備帶電運行條件下，利用相對法，實際測量該在線監測裝置的測量對象――容性設備的介損和電流值，校驗接線原理如圖2所示。將校驗系統在線測量單元的測試值與在線監測裝置的測試值進行對比，實現容性在線監測裝置實際運行點的準確性校驗。
通過綜合分析離線和在線條件下的校驗數據，對被試在線監測裝置的基本準確度和抗干擾能力的給出整體評價。
2 理論分析
根據電介質絕緣特性分析可知，絕緣良好的試品在常溫及施加電壓10kV至系統運行電壓下的介損及電容量是線性的，而絕緣受損的試品，如受潮，缺油等情況下，絕緣參數介損及電容量將隨電壓及溫度而改變，此種情況下如選取這類試品的測量值作為判斷依據，將帶來較大的誤差，降低校驗的準確性，對被試系統準確性評定是不準確的，應避免此類誤判。
3 驗證試驗
3.1 現場驗證試驗
表一為在對云南電網某110kV變電站做校驗時所測得的數據：
以155電流互感器作為參考項，其余為被測項，每次測量可得到兩個電流互感器的介損差值。測量數據如表1所示，其中，CN為標準項，CX為被測項，（tanθ2-tanθ1）為實測介損差值，（tanθ20-tanθ10）為相應的設備預防性試驗值。tanθ21-tanθ11為停電狀態下，外加高壓所得高壓介損計算值。
比較帶電測量值與停電測量值所測結果，可以得出以下結論：與傳統的預防性試驗數據相比較，絕緣良好的試品三種數據很接近，此種狀態下校驗系統的介損測量誤差不大于0.05%。單試品絕緣不好時三者便出現了差異，介損相互相差0.24%，造成此誤差的原因主要是絕緣變差的試品介損隨所加電壓改變而改變，隨試品溫度變化而變化。因此，用此種試品進行校驗是不行的應該選用絕緣良好，介損穩定的試品作為校驗被試品。
4 結束語
針對容性設備在線監測裝置的容性設備在線監測裝置的全系統、全量程校驗方法：
（1）校驗試品的選擇：應選擇絕緣狀態良好的試品進行試驗。
（2）通過正確選擇校驗試品，校驗系統對容性設備在線監測裝置的全范圍、寬量程的校驗，可以提高被校驗系統的測量準確性。
（3）校驗系統在對在線監測系統進行校驗的同時可發現絕緣已有問題的試品。
參考文獻
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作者簡介
王 賦（1964-），男，學士，高級工程師，主要從事高電壓容性在線監測設備研制及現場測試，容性監測現場校驗工作的研究工作。
1 引言
某站換流變壓器均為西變公司生產的單相三繞組油浸變壓器，型號為：ZZDFPSZ-299100/500，共有13臺，單元Ⅰ、單元Ⅱ各6臺，備用1臺。某日09：30，發現010B換流變B相本體氣體在線監測裝置報氣體含量超高告警，現場立即取油樣進行色譜分析，經確認該臺換流變乙炔含量在較短時間內迅速增長，現場立即將故障變壓器退出運行，使用備用換流變代替故障變運行。通過對故障換流變進行高壓試驗，解體檢查后發現網側線圈外表面有大面積發黑現象，經專家分析認為故障變壓器網側套管端部密封不嚴，水分進入網側線圈后，網側線圈絕緣性能大幅度下降，造成線圈撐條及紙筒沿面放電。本文對某站換流變壓器故障原因、現場試驗及整改措施進行全面的分析，為此類變壓器故障提供借鑒經驗。
2 換流變壓器故障簡述及處理情況
2.1 故障簡述及處理情況
某日09：30，010B換流變B相本體氣體在線監測裝置報氣體含量（氫氣H2的100%、一氧化碳CO的18%、乙烯C2H4的1.5%和乙炔C2H2的8%的組合含量）超高告警。管理處立即對010B換流變B相本體進行取油樣分析及紅外測溫。紅外測溫未見異常，兩次油色譜分析顯示010B換流變本體乙炔含量在27-47ppm之間，超過《電力設備預防性試驗規程》中規定500kV變壓器類設備乙炔含量注意值為1ppm。利用三比值法對故障原因進行分析，可初步判斷010B換流變B相乙炔含量超標為油中電弧低能放電。
2.2 現場檢查及處理情況
（1）油色譜監視工作：某日10時，某站連續對010B換流變取油樣進行色譜分析，由色譜結果得到該設備乙炔含量在較短時間內增長迅速。
（2）現場常規高壓試驗檢測：次日對故障變壓器進行了常規試驗，常規試驗包括：電壓比、極性檢查、測量繞組連同套管的直流電阻、絕緣電阻、介損、直流泄漏電流測量、有載分接開關過渡電阻及時間測試、套管電流互感器的直阻和絕緣電阻、套管的絕緣電阻及主絕緣介損和電容量，其中，AX對a1b1+a2b2及地絕緣電阻相對交接試驗偏差較大，相差接近一個數量級。
（3）現場繞組變形、耐壓、局放試驗：通過本次繞組變形試驗和交接試驗圖譜比較，網側繞組圖譜在低頻段局部重合性稍有差異；閥側Y繞組及Δ繞組圖譜重合性較好，未見異常。（試驗溫度：28℃，濕度：55%）
耐壓和局放試驗均未見異常。由于該換流變緊靠運行著的500kV設備，所以背景干擾比較大，通過采取抗干擾技術排除部分干擾得到以上試驗結果，均通過，但由于干擾不能完全排除，試驗結果僅供參考。
（4）現場進箱檢查及返廠檢修：初步進行了鐵心及接地系統、器身表面檢查、引線表面及分接開關的檢查，未發現異常。接著進行了網側套管引線及屏蔽層的絕緣檢查，未見異常；接著進行了閥側套管引線及屏蔽層的絕緣檢查，未見異常。經過現場以上檢查工作，未發現引起油色譜異常的放電部位，為全面查找變壓器故障點，決定將故障變進行返廠檢修。
經過全面檢查之后，發現1柱網側線圈外表面有大面積發黑現象（位置在線圈中部偏上區域，高壓引線正下方撐條左側10檔，右側4檔，共計15檔，網側繞組共計34根撐條）。放電沿圍屏與撐條接觸面、圍屏接縫處較為嚴重，另外繞餅外表面約有5處放電點。
3 故障原因分析
對網側線圈故障分析基于現場實際的檢查和相應的理論分析和計算。在對網側線圈放電位置檢查時發現，放電位置并未在網側線圈端部高場強區，而是在電場較均勻的部位。結合產品實際尺寸，應用電場分析軟件對網側線圈進行了電場分析計算如圖1。
從網側線圈在感應電壓680kV下分析計算的結果看，放電部位的場強計算都比較低。在發現放電痕跡的部位，在680kV下，安全裕度系數1.7以上。因此，從理論分析和計算的結果推斷，在工作電壓525/√3kV正常情況下，該位置具有較大的安全裕度（約3.8倍），因此正常情況下不應發生放電。
換流變壓器絕緣性能下降的另一原因很可能是絕緣表面局部受潮，導致絕緣紙板和油隙耐電場強降低，發生了沿面放電現象。換流變壓器網側外徑表面絕緣性能大幅度下降，從換流變壓器結構和放電部位分析，出現此狀況很可能與網側套管上端部密封不嚴有關。
因此得出引起該換流變壓器網側線圈外徑側撐條、絕緣紙筒沿面放電的主要原因是：網側套管端部密封不嚴，水分進入網側線圈后，網側線圈絕緣性能大幅度下降，造成線圈撐條及紙筒沿面放電。
4 結語
某站換流變壓器引故障的主要原因是：網側套管端部密封不嚴，水分進入網側線圈后，網側線圈絕緣性能大幅度下降，造成線圈撐條及紙筒沿面放電?，F場及時采取反措，將12臺在運換流變壓器網側套管首端增加密封罩，有效的防止了網側套管首端滲漏雨水的缺陷，有效的保障了換流站核心設備運行的穩定性。
