电力设备状态监测应用-电缆隧道在线监测系统-山东亿诺电气

一、电力设备状态检修与状态监测概述

在电力设备设计、制造、安装、运行、维护过程中，会出现各种缺陷，这些缺陷的存在会降低电力设备运行的安全性、可靠性、稳定性、准确性。为了使电力设备能正常发挥生产效能，延长使用周期，保障电力供应的安全性和可靠性，必须对电力设备进行适度检修。

1、电力设备检修模式的发展历程

电力设备检修模式经历了故障检修、定期检修和状态检修三个阶段。1950年以前是检修发展的第一阶段，该阶段的检修策略是故障检修。这种方式以设备出现功能性故障为依据，在设备发生故障已无法运转时才进行维修，因此，不能保障电网的安全稳定运行，存在检修不足的问题。20世纪50年代至 70年代是检修发展的第二个阶段，这一阶段的检修策略主要是定期检修。这种检修模式有效地减少了电网设备的突发事故，保证了电网的安全运行，但因不能事先掌握设备状态，采用“一刀切”的模式，存在“无病也治，小病大治”的检修过度问题，检修成本较高。第三阶段是状态检修，最早由美国杜邦公司于20世纪70年代首先提出。到上世纪80年代，随着传感器、计算机、微电子及人工智能等高新技术的发展与应用，状态检修技术才得到快速发展。

2、状态监测与状态检修的关系

电力设备状态检修是指根据先进的状态检测、监测和诊断技术提供的设备状态信息，判断设备异常，预知设备故障，在故障发生前进行检修的方式。它是企业以安全、可靠、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。状态检修可以最大限度的避免检修不足和检修过度在节约检修工时和成本的同时，又能保障电力设备安全稳定、可靠运行，使检修工作更加科学化，因此，是我国电网公司建设坚强智能电网、提升管理精益化水平的重要支撑和手段。

3、电力设备状态监测的手段

电力设备状态检测、监测的手段主要包括带电检测、在线监测和离线检测等三种。其中，带电检测一般采用便携式检测设备，对运行状态下的电力设备状态量进行的现场检测。在线监测一般采用相关设备或仪器，安装在被监测的设备上，用来对被监测设备进行不间断实时在线监测，离线检测一般通过定期对停止运行的设备进行规定项目的检查，发现设备的问题和隐患。

4、电力设备状态监测的技术水平及特点

电力设备状态检测、监测所采用的技术主要包括声学检测技术、电学检测技术、化学检测技术、光学检测技术等。其中，声学检测技术是目前电力设备状态检测、监测技术中的新兴发展技术:电学检测技术的检测灵敏度高检测数据可靠，适用于对检测结果准确性要求较高的电力设备状态检测、监测;化学检测技术在电力设备的状态检测、监测中应用较早，国家已制定了气相色谱分析和 SF6气体密度监测相关状态检修导则和规程，但主要应用于油浸式变压器等油绝缘设备和GIS等SF6绝缘设备的状态检测:光学检测技术近几年已得到广大电力用户的认可并制定了相应的检修导则及规程。

二、电力设备状态监测行业发展前景

目前，智能电网建设和增强供电可靠性已上升为国家战略，在此背景下，两大电网公司分别提出了建设智能电网和推广状态检修的明确规划，并在操作层面制定了具体的应用标准及配置原则，且还在进一步制订可行的现场应用导则，从而为电力设备状态检测、监测行业的快速发展奠定了坚实的基础。电力设备状态检测、监测作为近几年发展起来的新兴行业，呈现出巨大的成长潜力和发展空间。

1、外部环境对电力设备状态监测行业发展的影响、经济社会发展环境的影响

一是“十三五”期间，我国经济将实现国内生产总值和城乡居民人均收入比 2010年翻一番的目标，为经济发展提供了广阔空间，全面深化改革将进一步激发经济活力，电网发展将迎来新的重要战略机遇期。结构性缺员与快速增长的电网规模间的矛盾将长期存在，运检管理效率亟待提升。二是经济发展进入“新常态”阶段，经济增速换挡、结构布局优化、增长动力转变都对电网企业发展提出了更高的要求，要求更加注重发展质量，实现从外延伸式向内涵式发展方向转变。三是国家加快新型城镇化与美丽乡村建设，推进城乡建设一体化和公共服务均等化，居民生活用电在供电能力、供电质量、安全性等方面将提出新的要求，用户对供电服务需求向多元化、个性化和互动化方向发展，客户对供电服务的要求和期望不断提高，对配网建设、运检水平、抢修质量、优质服务等提出了更高的要求。

②)能源电力发展环境的影响

一是能源供给、能源消费革命将推动发展远距离大容量输电技术，提升电气化应用水平。需要构建坚强的主干网架，提高主网输送能力，加大配电网建设力度，适应各类电源和负荷灵活接入与互动。到2020年国家电网将形成“三送端、一受端”同步电网格局，“三华”特高压同步电网将建成“四纵七横”特高压目标网架和19 回特高压直流。“十三五”期间将新增110 千伏及以上线路 37 万公里、变电容量 24.4 亿千伏安，推进电网智能化建设，全面提高电网智能化水平，全面建成智能电网。二是我国仍处于工业化、城镇化加快发展的时期，电力需求长期较快增长的总体态势和能源大范围优化配置的基本格局没有改变。特别是近年来清洁能源迅猛发展，预计2020年仅“三北”地区风电和太阳能光伏发电将超过2亿千瓦，需要外送1亿千瓦以上，对电网输送、配置和消纳提出更高要求。三是新能源、分布式电源、电动汽车等不断涌现和大量接入配电网的功能和形态正发生显著变化，逐步由单向潮流向双向潮流发展，呈现出愈加复杂的“多源性”特征，迫切需要提前研判并掌握新技术发展趋势，对多元化负荷进行主动监测和优化调控，确保配电网有效承载和适应智能电网发展要求。四是国家对电动汽车、高铁的支持力度越来越大，大量电动汽车投入使用和电气化铁路建成运营，对电网容量优化、保护方式调整均提出较高的要求:负序电流、谐波的注入对电网的安全运行和电能质量带来严峻挑战。五是国家“互联网+”智慧能源战略的实施，要求加快电网智能化改造，提高电力系统的安全性、稳定性和可靠性，推进能源生产与消费模式革命，提高能源利用效率，推动节能减排。

③科技创新发展环境的影响

以“工业4.0”为代表的新一轮科技革命和产业变革正在深刻影响传统产业，“互联网+”“中国制造 2025”成为国家战略，我国电工装备制造产业将迎来新一轮的发展机遇。传统运检模式已经难以适应电网快速发展和时代进步新形势下的运检工作应全面应用云计算、大数据、物联网、移动互联等现代信息通信技术，实现运检资源和要素的优化配置，推动电网运检工作的智能化变革。“十三五”期间应深入分析和研究“互联网+电网运检”需求和未来蓝图构建运检专业智能化体系，大幅提高运检效率。

2、状态检修的全面推广和智能电网建设的推进将会给电力设备状态监测行业的发展带来巨大的存量需求和新增建设需求国务院在《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》中明确提出:“适应大规模跨区输电和新能源发电并网的要求，加快现代电网体系建设，进一步扩大西电东送规模，完善区域主干电网，发展特高压等大容量、高效率、远距离先进输电技术，依托信息、控制和储能等先进技术，推进智能电网建设，切实加强城乡电网建设与改造，增强电网优化配置电力能力和供电可靠性”。因此，发展特高压输电技术、推进智能电网建设，增强供电可靠性均已经上升为国家战略。而对电力设备进行状态检测、监测是保障特高压输电及智能电网安全、稳定、可靠运行的重要环节，因此，将会受到高度的重视。

3、随着状态检修的全面推广和智能电网建设的全面推进电力设备状态检测、监测产品的市场需求预计将呈现出快速增长势头。根据需求来源不同，可以将电力设备状态检测、监测产品的需求划分为存量需求和新增建设需求两大类。存量需求主要指对在既有电力设备中推广状态检修以及进行智能化改造所带来的需求，新增建设需求则是指未来中长期全国范围内新建高压输电线路及新建变电站等所带来的需求。

综上所述，从电力行业的“十二五”期间取得的成就和“十三五”电网企业的发展规划来看，带电检测和在线监测技术应用成效得到有效体现，极大提高了供电企业检修的针对性和有效性，经济效益、社会效益十分显著，得到电力行业的各级领导和员工的广泛认同。带电监测和在线监测市场前景有望在电力行业中的得到跨越式发展。