第一章 问题的提出
1.1   引言
电力系统的供电可靠性关系到国计民生，如何有效的保障电力系统的安全、可靠运行一直是电力系统各部门的一个重要课题，而高压设备的安全运行是整个系统安全运行的基础。但长期以来，电力设备大多数只能人工巡视并采用红外测量进行定期温度监测，无法做到实时在线监测，特别是对各种开关柜、地下电缆、电压器等设备更是很难进行实时监测，而这类设备由于种种原因会经常出现温度异常，但很难及时发现。因此，这类设备的在线监测对电网的安全运行有着非常重要的意义，特别是随着科学技术的发展，提出了高压电气设备绝缘在线监测的概念。近几年，随着各行业的努力，其技术也得到了迅速发展，此项工作的开展对提高电力设备的运行维护水平，及时发现事故隐患，减少停电事故的发生起到了积极地作用，发挥了很好的社会效益和经济效益。

1.2    现状
我国自50年代开始，几十年来一直依据《电力设备预防性试验规程》的规定，对电力设备进行定期的停电试验、检修和维护。由于预防性试验通常不考虑设备的运行状况，到期必修，有效性和灵敏度低不能完全适应电网的安全、经济、稳定运行需求。而定期试验也不能及时发现设备内部的故障隐患，且停电试验施加低于运行电压的试验电压，对某些缺陷的反映也不够灵敏，且预防性试验所提供的信息无论在试验周期上还是内容上都达不到真实反映设备绝缘状况的目的。因此，在设备投运后，传统的做法是定期停电进行预防性试验和检修，以便及时检测出设备内部绝缘缺陷，防止绝缘事故的发生。但是随着对电力供应可靠性要求越来越高，保证电力设备的安全运行越来越重要，定点事故给生产和生活带来的影响及损失也越来越大，迫切需要对电力设备运行状况进行实时或定时的在线监测，通过连续监测绝缘的变化，及时预报早期故障，实现预警的目的。显见，传统的定期停电进行预防性试验的做法已不能满足电网可靠性要求的需求。一种及时反映绝缘的劣化程度，做到防患于未然，避免停电和恶性事故的发生是一项重要和迫切解决的问题。
进入80年代以来，电力设备在线监测技术发展很快，变配电设备及发电机、电动机、真空断路器，线路绝缘子等都有在线监测技术和设备，随着电子技术的进步和传感器技术、光纤技术、计算机技术、信息处理技术等的发展和向领域的渗透，系统监控技术广泛采用了这些先进的科研成果，是在线监测技术从实验室逐步走向实用化阶段，与预防性试验相比，在线监测系统采用更高灵敏度的传感器的采集运行中设备绝缘劣化的信息，信息量得处理和识别也依赖于有丰富软件支持的计算机网络，不仅可以将某些预试项目在线化，而且还可以引进一些新的更真实反映设备运行状态的特征量，从而实时对设备运行状态进行综合诊断，促使电力设备由定期试验箱状态检修过度的过程。实践证明，在线监测高压设备的绝缘参数，即可及时发现潜伏性故障，防止重大事故的发生，提高供电可靠性，减少设备停电试验和维护的盲目性方面有着积极的作用和无比的优越性。
第二章 相关各词的说明
本说明源自Q/GDW168-2008《输变电设备状态检修试验规程》和该规程的编制说明。

2.1    警示值
是指状态量（直接或间接表征设备状态的各类信息，如数据、声音、图像、现象等）达到该数值时，设备可能存在或发展为缺陷。但警示值不是比注意值（状态量达到该数值时，设备可能存在或可能发展为缺陷）更严的一个注意值。一些状态鉴事实上那一给出警示值，如绝缘电阻，而一些状态量没有给出注意值，直接给出警示值，因为这些状态量是不应该变化的，之所以给出一个警示值，是考虑了测量误差及环境对测量结果的影响。

2.2  家族缺陷
经确认由设计、或材质。或工艺共性因素导致的设备缺陷称为家族缺陷。如出现这类缺陷，具有同一设计、或材质、或工艺的其它设备，不论其当前是否可检出同类缺陷，在这种缺陷隐患被消除之前，都称为有家族缺陷设备。但家族的概念不限于“同厂同批次”，因同一设计可能在多个厂生产，如果设计存在缺陷，则生产出的设备都属于家族缺陷设备。
家族缺陷具有明确的警示作用，对有家族缺陷的设备要有必要的反事故措施。通过定义家族缺陷，可明确家族缺陷的警示作用，又使反事故措施限制在同一家族的设备上，有很强的针对性，避免了盲目的扩大反事故措施的范围。而在线检测手段可以很好的发现和预警此类缺陷。

2.3  例行试验和诊断性试验
 例行试验是为获取设备状态量，评估设备状态，及时发现事故隐患，定期进行的各种节电检测和停电试验。需要设备退出运行才能进行的例行试验称为停电例行试验。诊断性试验为巡检、在线监测、例行试验等发现设备状态不良，或经受了不良工况，或受家族缺陷警示，或连续运行了较长时间，为进一步评估设备状态进行的试验。这两种试验手段都是为保障设备的安全运行所进行的。在线监测可以最大限度的减少这两种周期性试验，从而节省人力、物力和成本效益。

2.4  状态检修
 状态检修是企业以安全、可靠性、环境、成本为基础，通过设备状态评价、风险评估、检修决策，达到运行安全可靠，检修成本合理的一种检修策略。状态检修是以设备的当前实际的工作状况为依据，通过先进的状态监测手段（如绝缘在线监测设备）、可靠性评价手段以及寿命预测手段，综合各种设备的状态信息，判断设备的状态，识别故障早期征兆，对故障部位及其严重程度，故障发展趋势做出判断，并根据分析诊断的结果在设备性能下降到一定程度或故障既要发生前进行检修。而传统的预测性检修是根据对潜伏故障进行在线或离线测量的结果和其它信息来按  检修的技术，其关键是依据先进的故障判断技术对潜伏故障进行分类和严重性分析，以决定设备（部件）是否需要立即退出运行和应及时采取的措施，通常具体关键设备检修采用预测性检修技术。

第三章 常规检修存在的问题

3.1  常规预防性试验存在的缺点和不足
 主要表现在：
 （1）试验时需要停电，造成送电少送电和少发电及给经济生活带来一定的影响。在某些情况下，由于系统运行的要求，运行设备无法停电，往往造成漏试或超周期试验，造成难以及时判断出故障缺陷而使设备带隐患运行。
 （2）试验周期长。预防性试验的周期一般为一年，一些发展较快的故障容易在两次规定试验之间的时间内发展成为事故。对猎比性故障和缺陷周期时间内根本无法预和知晓。
 （3）试验时间集中，工作量大。预防性试验往往集中在春季，由于要在较短的时间内温安成大量设备的试验任务，一则劳动强度大，二则难以做到对每台设备进行十分仔细的检测和诊断，试验结果和数据易受人为因素的影响和干扰。
 （4）在设备停电后对其进行常规非破坏性试验时，按现行规程规定，其试验电压可能远低于设备实际的工作电压，在这种情况下得到的试验数据，其真实性和灵敏性就较低，及时满足规程要求，运行中叶可能发生事故或存在隐患。再者，由于试验期间停电，是不能真实的反映设备在运行状态下的电场、磁场、温度和环境等影响，因而诊断结果未必符合实际运行状态。

3.2  绝缘在线监测的提供和要求
 鉴于上述，为了发现运行中设备的隐患，预防发生事故或设备损坏，对设备进行实时的检查和监测运行中的状态，也为了将维修方式从传统的以时间为基准的模式转变到以状态为基准的状态检修、维修模式，必须发展绝缘在线监测技术。如果能利用运行电压实时的对高压电气设备进行试验，则可及时发现事故隐患，提高供电可靠性，提高试验的真实性和灵敏度，极大地保障设备的安全可靠运行，这就是电气设备绝缘在线监测。
 在线监测室指在不影响设备运行的条件下，对设备状况连续或定时进行进行的监测，这种监测，这种监测室自动进行的。它是对预防性试验的重要补充，它和常规停电预防性试验共同构成了广义的预防性试验，只不过运行的方式和实行的手段不同而已。
（1）方法
 绝缘在线监测常用的方法有电气法、化学法、物理法、机械法和综合法。
绝缘在线监测常用方法
设备名称 电气法 化学法 物理法 机械法 综合法
发电机  电动机 局部放电         （电量、地线电流法） 红外光谱法       （色谱分析法） 微粒离子化法     （） 自振荡频率法 局部放电         （微粒离子化法）
变压器  电抗器 局部放电         （电量、地线电流法） 色谱分析法 （） 温度 超声波法      振动加速法 地线电流法     超声波法
GIS（SF6及支撑绝缘子） 局部放电         （电量、地线电流法） 气体色谱分析法 变色法 电磁法        光测法        测气压 超声波法      振动加速法 局部放电       测气压
HOA 阻性电流         （基波、谐波） 　 温度 　 阻性电流       温度
交联聚乙烯 直流成分法 　 温度 超声波法 直流成分法
电力电缆 直流泄露           局部放电量         介损 　 　 　 介损
电型电气设备 不平衡补偿法       介损 　 　 红外线测温法 　

（2）原理流程
 绝缘在线监测装置原理流程图如下：
系统1 → 数据处理分析系统 ← 显示
    
系统2 →  ← 打印
    
系统3 →  ← 报警和操作
  ↑  
  上一级管理控制中心  

 其工作原理是首先将各种传感器系统所采集的设备运行状态号，经过必要的转换或筛选后，统一送入数据系统进行分析，经综合分析判断后通过显示或打印输出结果，若发现异常可根据不同的设计而报警，也可经传输通道与上一级管理控制中心相连及时对各监测点的各类设备监测数据进行统一储存、管理、分析和判断。
 当不经过联网时，可只对单个系统（如单个高压开关柜）进行组合，进行单个系统分析、诊断和报警、操作。
（3）监测主要内容
电气设备绝缘在线监测的主要内容
监测设备 主要监测内容
变压器 局部放电量、局部放电部位定位、绝缘老化程度、绝缘油中微量水分、绝缘油中溶解气体含量
电容型设备 电容值、电容值变化量、电容电流变化量、泄露电流、介损、三相不平衡电压、三相不平衡电流
发电机 局部过热、定子绕阻端部振动、定子绕阻放电量
避雷器 绝缘电阻、泄露电流、全电流、电导电流、阻性电流
瓷绝缘子 污秽泄流电位
电抗器 局部放电量、局部放电部位定位
交联聚乙烯电流 绝缘电阻、介损

（4）特点
 ① 先进。在线监测室提高电网安全可靠运行，实现电力设备状态检修的重要手段。在线监测装置既要改进传感器的工艺，又要考虑在高压对微弱的信号有严重干扰的情况下如何无畸变的将这些信息送入数据处理系统，也要完善微机网络及其软件。因此，绝缘在线监测科技含量高，技术先进，是电力工业科技进步的具体体现。
 ② 安全。在线监测设备接线状态固定，可以减少大量电气设备停电及送点操作拆装引线及临时布置试验场地等带来的不安全因素，故大大降低了职工的劳动强度。而监测装置能及时发现设备隐患并消除，避免其恶性事故的发生并伤及人身。因此，在线监测提高了人身安全性又提高了设备可靠性。
 ③ 实用。绝缘在线监测装置可以对被测设备在运行状态下定时或连续的进行测量，测得的结果具有较高的灵敏性，能真实反应设备运行工作，装置的测试接线状态固定，有利于设置较为健全完善的抗干扰措施，因而获得的测试数据重视性好，以监测数据形成的数据库为保障，可快捷、方便、准确的了解和掌握设备纵向发展情况，专家系统的运用还可实现横向比较、分析，尤其对家族性缺陷隐患更能提供诊断优势。因此，在线监测能及时有效地检测出设备事故隐患，具有较强的实用性。
④ 经济。经济性由企业经济效益和社会效益体现。随着经济的发展，供电可能性的要求越来越高。因此，即便是计划停电，也会给社会带来一定的影响。在线监测无需停电、限电，大大提高了供电可靠性，有着显著社会效益和企业经济效益。在线监测为实现设备状态检修大虾件事的基础，可减少工作人员和实验工作量，同时，也为为人值守变电站提供了技术支持和措施，有利于企业实现减人增效，提高全员劳动生产率，直接体现在企业生产成本和效益上。而在线监测的投资可由设备事故的提前发现和警示所避免的经济损失得以补偿。

第四章 绝缘监测技术的发展概况
从上个世纪70年代就开始研究推广变电设备在线监测技术，主要目的就是减少停电预防性试验的时间和次数，提高供电可靠性。可以说，自有检修以来，大致可分为三个阶段，或者说经历了二次改革。第一阶段是坏了检修；第二阶段是以实施预防性检修为特征的检修，即按事先规定的时间进行大修；第二阶段就是目前定义的状态检修。从预防性试验到在线监测技术的发展，可谓是一场变革。这其中的发展，大经历了三个阶段。

4.1  节电测试阶段
 这一阶段始于70年代左右，当时是为了不停电而对电气设备的某些绝缘参数（主要是地漏电流）进行直接测量。其结构简单，测试项目较少，而且要求被试设备对地绝缘，测试的灵敏度较差，得以应用范围较小，未能得到普及及应用。

4.2  从模拟量到数字量
 20世纪80年代开始，出现各种专用的带电测试仪器，使在线监测技术从传统的模拟测试走向数字量测量，摆脱将测试仪器直接接入测试回路中的传统测量模式，而取而代之利用传感器将被测量的参数直接换成电信号，同时还出现一些其他通过非电量测量来反映设备状况的测试仪器，如远红外装置、超声装置等。

4.3  计算机技术的推广运用
 从90年代开始，随着计算机技术的推广使用，出现以计算机处理技术为核心的微机多功能绝缘在线监测系统。利用计算机技术、传感器技术和数字波形泉集与处理技术，实现更多的绝缘参数在线监测。这种在线监测信息量大、处理速度快，可以对监测参数实时显示、储存、打印、运转和越线报警，实现了在线监测的自动化，代表了当今绝缘在线监测的发展方向。到目前为止，大量的在线监测的技术已经在电力系统设备缺陷检测中得到了广泛应用，并有了一定的经验，也代表了当今在线监测的发展方向。特别市2000年后，随着在线监测技术的不断成熟及客观的需要，在线监测技术又开始重新被大家所重视和接受。目前，在国内很多用电企业都开展这项工作。

第五章 基本原理与系统构成
5.1  在线监测的主要项目
 电气设备绝缘的劣化，缺陷的发展虽然具有统计性，发展的速度也有快有慢，但大多数具有一定的发展期和各种前期征兆，表现为设备的电气、物理、化学特征有少量渐进的变化，及时取得各种即使是很微弱的信息进行处理和综合分析后，根据其数值的大小及变化趋势，可对设备的可靠性随时作出判断和对剩余寿命作出预测，从而能及时发现潜伏的故障隐患，必要时刻提供预警或规定的操作。
 由于电气设备种类繁多，结构各异，其在线监测项目各有不同。根据传感器的特性和不同设备的特点，目前我国电气设备在线监测的主要项目有以下几点。
变电站电气设备在线监测的主要项目
设备 电容       电流 tg 局部    放电 可燃气  体含量 泄漏电流 （阻性电流） 电流 过热点   温度 污秽泄   露电流
变压器 √ √ √ √ 　 　 √ 　
互感器 　 　 √ 　 　 √ 　 　
电容器 √ √ 　 　 √ 　 　 　
断路器 　 　 　 　 √ 　 　 　
电力电缆 　 　 　 　 √ 　 　 　
GIS 　 　 √ 　 　 　 　 　
MOA √ 　 　 　 √ 　 　 　
绝缘支柱 　 　 　 　 　 　 　 √

5.2  测量原理和监测要点
 根据签署的需监测项目，扼要介绍几种主要的测量原理
（1）避雷器
在运行的状态下监测氧化锌避雷器（MOA）阻性电流分量的变化是判定阀片劣化或受潮程度的最为有效和灵敏的方法。MOA运行期间总有一定的泄露电流通过阀片，加速阀片老化；而受潮和老化是MOA阀片劣化的主要原因。检测MOA泄露电流和阻性电流有效的反映MOA的绝缘状况，在电流测量反映整体严重受潮现象，早期老化时阻性电流增加较多，全电流变化则不明显。在正常运行情况下，流过避雷器的主要电流为容性电流，阻性电流只占很小一部分，约为10%~20%左右。阻性分量主要包括：瓷套内、外表面和沿面泄露、阀片沿面泄露及其本身的非线性电阻分量，绝缘支撑件的泄露等。当阀片老化、避雷器受潮、内部绝缘部件受损以及表面严重污秽时，容性电流变化不多，而阻性电流大大增加。避雷器事故主要原因阻性电流增大后，损耗增加，引起热击穿。所以测量交流泄露电流及其有力分量是现场检测避雷器的主要方法，预防性试验规程也将MOA“运行中泄露电流”的测量引入预试项目。
 （2）CVT、耦合电容器、电流互感器、套管等容性设备
 对于上述电容型设备可以通过测量介质损耗（tans）及电容量可较为灵敏的发现设备的绝缘缺陷，它可以发现电气设备绝缘整体受潮、绝缘劣化以及局部缺陷（包括家族性缺陷）。而绝缘受潮缺陷台电容型设备缺陷的85%以上。这是由于电容型结构是通过电容分布强制均压得，其绝缘利用系数较高，一旦绝缘受潮往往会引起绝缘介质损耗增加，导致击穿。
  绝缘击穿的发展速度是非常快的，然绝缘劣化一般具有以下特征。
a、 绝缘介质损耗值增加，由此以及其他原因产生的热量最终可能导致绝缘的击穿，故测量绝缘损失角正切值（tg）可以检测介损损耗的变化。
b、 绝缘中可能伴随着局部放电和树技电的发生，放电量很大的局部通常只是在哟雷电或者操作过电压存在以及绝缘损坏的过程中出现，通过tgs的测量可以反映出由此产生的介质损耗。
c、 绝缘特性受温度变化的影响较大。绝缘温度系数决定于绝缘本身的型式、大小和绝缘状况，对于特定的电压等级和绝缘设计，由于绝缘劣化导致温度系数的增加，tg值的温度非线性和灵敏度都会增加。因而，影响绝缘温度的所有因数（介质损耗、环境温度、负载变化等）对于老化的绝缘tg值的影响将更为显著。
对于共有电容式绝缘的设备，通过其介电特性的检测可以发现处于比较早期发展阶段的缺陷。时间表明，在缺陷发展的起始阶段，测量电流增加率和测量介质损耗正切值变化所得的的结果一致，都共有很多的灵敏度；在缺陷发展的后期阶段，测量电流增加现象和电容变化的情况一致，从而更容易发现缺陷的发展情况。
实现电容型设备介质损耗参数在线检测的关键是如何准确获得并求取电流信号和电压信号基波的相位差。由于传统的过零比较法电路复杂，抗干扰能力差，现太多采用快速立叶角环（FFT）为核心的纯数字方法，利用两个高精度电流传感器耦合被监测设备的电流和电压信号，然后由数字化测量电流对信号进行整周期采样（A/D）及快速傅里叶变换，以获得这二个信号的基波矢量及相位差，从而计算出介质损耗值。这种方法不需要复杂的模拟信号处理电路，且能有效的抑制谐波干扰和县城其它干扰量得影响，其测试数据稳定，能很好的反映出设备的绝缘变化和老化、劣化的状态。
 （3）真空断路器
 对各种电压等级的真空断路器，只能通过非接触式传感器捕捉运行状态中的真空断路器的真空泡在真空度下降时发生的异常现象，并由装置软硬件回路来实时在线监测，以便及时提醒运行人员及时处理，减少可能发生的事故和可能造成的损失。
 当断路器真空度正常时，接点触头与中间屏蔽罩之间的电场较为稳定，真空断路器的金属导杆和触头与屏蔽罩之家相当于一个电容器，真空断路器的屏蔽罩对地也相当于一个电容器。当真空度降低时，灭弧室的气体密度增大，内部气体压力升高，从而引起绝缘特性下降，预击穿电压降低，含可能发生预放电，导致屏蔽罩电位下降，并使真空断路器也电场强度发生变化。通过手机反馈这一信号，可以判定内部气体压力的变化趋势，一次判断其绝缘状况的变化。
 由特定的传感器检测屏蔽罩周围的反馈信号电场变化，通过信号输送通道和相应的过滤，放大的及转换器件将相关数据进行判断处理。同事，由于真空断路器中的反馈信号与周边的电场及现场的干扰信号处于同一数量级的电场环境之中，需要从硬件和软件商采取抗干扰措施，保证系统有很强的抗干扰性能，使系统获得有效可靠的故障真空信号，这是装置的关键和成功运行的决定因素。
 （4）变压器
 变压器在运行过程中所发生的大多数绝缘故障，如：铁芯多点接地、局部断路放电。接触不良等过热型故障和放电型故障或受潮故障，均有气体产生，通过在线监测变压器油中溶解的气体，便可有效地发现变压器的潜伏性故障。另外，通过对铁芯接地电流的在线监测可以发现变压器铁芯的多点接地。
 （5）表面泄露电流及环境温湿度的测量及监测
 环境温湿度是影响绝缘参数的重要外部因素，通过对环境温度、湿度等常规气候参数的监测，综合设备瓷套表面泄露电流的监测可以判断设备外部绝缘的污秽程度，有助于提高在线监测数据诊断结果的可靠性。

5.3  系统的构成
 高压电气设备绝缘在线监测系统需要既能对节电设备的绝缘特性参数实时测量，又能对获得的数据进行分析处理。一般应共有以下性能。
a、 检测阻抗稳定，不受变电站强电磁干扰的影响，在系统操作过电压、雷电过电压作用下共有自保护性，不因上述因素和影响发生性能变化和软件损坏现象。
b、 检测信号传输好，不发生失真和对其附近的其它信号有影响，同时不受其它信号的干扰。
c、 具有专家分析功能，只能化普安段设备内部绝缘状态。
d、 系统分析数据能够远程传输，实现数据共享。（总线布置时）
①、总线式绝缘在线监测系统。结构图如下。
该系统一般由但部分组成：本地监测单位（LC）、变电站通控制器（SC）、绝缘诊断系统（IDS）。
 （2）本地监测单元
 本地监测单元可以独立使用和组屏，由取样传感器模块、信号调理及A/D采样模块、嵌入式微机模块和RS485通信及电源管理模块构成。信号经传感器耦合后直接进行预处理和采集，数字信号的分析和处理以及通信功能均由本地监测单元在现场完成。结构示意图如下：
 需要指出的是，传统的和总线布置式的绝缘监测系统是通过评比电缆，电缆将被测信号引入系统主机，再进行检测和数据处理。由于一次信号很小，讲传感器耦合后，模拟量传输过程中引入的干扰对测量结果很大，造成系统测量离散性较大，直接影响到准确度，容易造成误判断和误诊断。本地监测残垣在采用分片离散式方式时，传感器的输出信号不需要远距离传输，进行旧地采集和处理，极大地提高了系统的抗干扰性能力和测量的稳定性。这是本地监测单元的最大优势。

5.4  数据的分析诊断
 常见的绝缘诊断、分析方法可概括为相互比较法和综合法、趋势分析法，它包括下列内容：
（1） 与设备历年（次）试验结果相比较；
（2） 与同类型设备试验结果相比较；
（3） 同一设备各相同的试验结果相互比较；
（4） 与《规程》规定的“允许值”（或“注意值”）相比较；
（5） 不同试验项目结果的综合分析。
目前，数据的分析、诊断是以相应比较法和综合法为主。在喜爱用高精度的传感器及先进的数字传输技术后，还要有好的数字处理、分析及诊断方法，才能最终形成优良的绝缘监测系统。
若将在线监测得出的数据与预试值相比较的方法是行不通的，也是不妥的。因为前者是在实际工作状态下得出的，而后者是在停电情况下得出的，两者可能相差很大。比如“介损”可以收到多种因素的影响，并且有较大的波动与预试值有很大的差别，两者比较将无法做出诊断，得出结论。较合理的做法是，首先对在线监测的原始数据进行预处理，过滤掉因某些随机干扰而出现的“盲点”然后运用相互比较法及综合（趋势分析）法进行分析、诊断。
（1） 相互比较法
在线监测的数据然然会受多种因素的影响但运行条件、环境条件相同的设备，这种影响是相同的。如：取自同意PT的基准电压受该PT的影响是相同的。同类型设备的同意相的测量数据受影响的情况也是相同的，如果发现其中一个测量数据与其他测量数据相差明显时，则提示该设备可能存在的绝缘缺陷，需引起重视和关注。
（2） 综合（趋势分析）法
变电设备绝缘中常常有一种故障而存在多种表现或多种的故障具有同一表现的现象，这样易引起误诊断喝漏的问题。所以，必须综合多方面的情况来分析判断，找出主要矛盾和内在的因素，再根据趋势分析，结合经验分析，才能做到准确预报。而高雅电气设备出突发性的绝缘故障外，受潮、老化等常见原因造成的故障，通常是呈现出缓慢而持续的增长变化模式，并且这种变化是单不可逆转，这就需要找出存在的某些规律性的东西，当设备的测量数据出现异常变化（如异常增加时），则提示应是故障的先兆，应进行密切跟踪，必要时采取处理措施，将事故消灭消灭在萌芽之中。

第六章 应用在线监测技术的现实意义
6.1  划检修的理念和特点
 电力系统传统的运行维护工作，传统的做法是实行“计划检修”。 “计划检修”就是按照高压电气设备预防性试验规程所规定的试验周期，到期会对电气设备进行停电检修。这种检修模式虽然有自身的科学依据和合理性，在多年的时间中也有效地减少了设备的突发事故，保证了设备的良好运行。但这种检修模式的缺点也是明显的。这种“一刀切“式的检修模式，没有考虑设备的实际状况，存在“小病大治，无病也治”的盲目现象。显然，也适应不了形式和社会发展的需要。
  计划检修的特点：
（1） 周期性。计划检修是按照预防性试验规程所规定的试验周期、到期轮修，具有很强的周期性。有点是便于工作计划的安排。缺点是不管设备的实际状况，具有很大的盲目性和强制性，易造成设备的“过度检修”，浪费了大量的人力物力，同时各种耐压试验和周期性调整又有可能对设备造成新的损伤和损坏。
（2） 短暂性。定期预防性试验只能检测某一时间设备的绝缘状态，不能适时检测设备的绝缘状态，无法确定设备何时出现绝缘缺陷，更重要的是，无法检测缺陷的发展状况，特别市设备内部发展速度快、易造成重大绝缘事故的缺陷，这类缺陷，更是无法检测和预测。
（3） 试验方法和手段与实际工况差别较大，如试验电压的施加，参数的模拟等，所以定期预防性试验是无法准确的检测出真实设备运行电压下的缺陷。
（4） 降低了电网的供电可靠性和连续性。由于计划检修的定期预防性试验需要在设备停电下进行试验检测，增加了设备停电时间必然影响电网的供电可靠性和连续性，对社会和企业用电造成了不便和一定的损失。

6.2  状态检修的提出
 随着电网运行规模和用电负荷的不断扩大，电网设备数量也不断增加，定期检修和计划检修工作量相应增加，检修人员紧缺问题日益突出。早期的计划检修和试验周期以不能适应设备诊断和管理水平要求。同时，合理降低检修成本，提高设备检修工作的针对性和有效性，国家电网公司下发了《设备状态检修管理规定（试行）和关于规范开展状态检修工作意见的通知》（国家电网生【2008】269号），以及《国家电网公司设备状态检修管理规定》。使状态检修走上了舞台，并逐渐走向正规。相信，状态检修这一新的设备管理方法必将大放异彩，给设备检修工作带来新的活力。

6.3  在线监测与状态检修的关系
 实现状态检修，就需要实时掌握和了解设备在节电工况下的绝缘参数，而在线监测技术则是获得设备在节电工况下绝缘参数的唯一途径。通过真实的在线运行电压下的实时监测绝缘的各种状态参数，并对这些量得变化值进行分析比较，来确定是否对设备进行检修。虽然，近年来高压设备的制造质量和水平有了很大的提高，为状态检修提供了更好条件，但离散值的影响，环境因素、工况条件、甚至家族缺陷离不开在线监测。要更好的开展状态检修工作，就需要更好的发挥在线监测的作用，在此平台上，状态检修的优势才更加明显。

6.4  传统预防性试验和检修指导下的计划检修
 随着电力设备的大容量化、高电压化、结构多样化和密封化，对常规停电预防性试验而言，传统的简易诊断方法已显得不太适应，这主要表现在：
（1） 随着对供电可靠需求不断提高，定期的设备停电进行预防性试验变得越来越困难，特别是中药的影响较大的符合常常出现超期试验的情况，这对保证设备安全稳定运行留下了一定的隐患。这就是“停电难”问题。
（2） 近期颁布的新规程和新标准已将预防性试验的周期作了很大的调整，延长了试验周期，这对预防性试验提出了一个新的要求，是不是能保证在现有的试验项目和方法的条件下可以保证一个周期内不出故障的新问题。
（3） 现阶段高电压等级的电气设备和大量新型电气设备的投入运行，而所采用的预防性试验方法是采用一个较低的电压模拟在高电压设备的运行情况，达到一个真实的、实际的工况条件，不能正确反映出设备的优良情况，而试验中所采集的数据是否能反映设备的实际情况也是一个问题。这种模式即使是对设备进行了有效检测也达不到必要的要求。

6.5  在线监测技术指导下的状态检修
 在线监测是在运行电压下对设备的绝缘状态进行监测，能真实反映设备的绝缘水平。现阶段采用的在线监测技术作为常规停电预防性试验的补充，实践证明，已取得了很好的成效，有效的将常规停电预防性试验的周期进行了延长。在线监测技术通过自动连续检测，依据大量的数据和曲线分析设备绝缘状态的变化趋势，从变化趋势中寻找危险征兆，从多项检测中来综合判断运行设备状况，其分析结果和数据可直接传输至上级主管部门，真正做到设备“该修则修，修必修好”，避免了必要的人力，物力浪费。在线监测技术的应用从“定期检修”制（计划检修）过渡到“状态检修”制（预知检修）。利用绝缘在线监测技术队状态检修可以实现：
（1） 有效避免周期性计划检修带来的弊端，做到合理生产和检修，做到该修必修，从而节约大量的设备维修资金和停电检修时间，是现有的运行设备创造更大的安全和经济效益。
（2） 减少设备停电试验和维修的盲目性，减少设备因检修而引发的故障的可能性，延长了设备运行寿命，使设备运行更加科学。
（3） 大大减少了停电时间喝开关操作量，提高系统的供电可靠性、经济性和安全性。
（4） 持续、准确的反映设备在运行电压的绝缘性能和健康水平，能够及时发现设备运行中的绝缘缺陷，防止突发性绝缘事故的发生，有效提高设备运行水平和可靠性，降低设备事故率，显著减少突发性事故的发生。
（5） 在定期检修朝状态检修发展的进程中，绝缘在线监测技术可作为弥补定期预防性试验不足的有效手段。将在线监测和预防结合起来，根据在线监测的结果合理安排了预试，延长预试大修周期，是逐渐推行状态检修的有效途径。特别是现阶段针对电容型设备的在线监测技术已得到广泛的应用，从技术手段上来说已经完全可以取代常规停电预防性试验。
电气设备绝缘在线监测的推广运用，对电气设备的安全运行起到了积极作用，在供电部门积极推行状态检修的同时，无疑他是实现状态检修的有效手段之一。在减轻设备检修工作量得同时，提高了电网运行的可靠性，它的特点是：
（1） 实时性。高压设备在线监测技术对设备绝缘状态实时监测，不受设备运行情况和时间的限制，可以随时检测设备的绝缘状态，一旦设备出现缺陷，能及时发现并跟踪检测、处理、警示，对保证电网安全更具意义。
（2） 真实性。由于在线监测技术在设备运行电压和状态下对绝缘参数进行检测，检测结果符合实际情况，更加真实和全面。
（3） 针对性强。可根据绝缘缺陷的发展和变化来确定检修项目、内容和时间，检修目的明确，针对性更强。
（4） 提高了设备可靠性。由于实行状态检修，减少了设备停电次数和时间，提高了设备供电可靠性，避免停电造成的损失，同事也提高了检修部门全员劳动生产率。

6.6  经济性
 任何技术手段的使用和实施，都应以效益来衡量和体现，在线监测也应如此。显见，它的经济效益主要体现在避免事故发生，保证设备安全，减少停电、节省定期和频繁的试验费用、节省人力、物力资源上。但设备事故的发生是一个小概率时间，用在线监测技术防止和预警设备的缺陷只是一种手段。其中大多数装置似乎是没有目的（没有发现故障和异常），只有个别装置对故障先兆及时反映，起到了避免事故发生的作用，那么，它的经济性应以个别事故的提前检出和告知，避免重大事故的直接损失和间接损失来评估。它的投资成本也应以检出故障而避免了的损失来补偿，仅计算投资成本或维护成不是不妥的。

第七章  结束语
电气设备绝缘在线监测，能连续提供设备运行的暂态过程信息，可逐步取代以年度预防性试验为主的传统检修模式，是取代常规预防性试验的最终目标，在这一进程中，作为集高电压技术、计算机技术、通风技术、测试技术为一体的综合性科学技术产品，将是变电站综合自动化技术中必不可少的重要组成部分。随着对变电站电气设备在线监测技术的认识和普及它将成为电网系统的耳目和最真诚、可靠的“侦察兵”，作为电力系统安全运行和必不可少监测系统的一员，从而为电力系统的安全运行和状态检修发挥越来越重要的作用。