随着电力体制改革进程的加快，电力市场竞争日趋激烈，在保证输变电设备安全运行，追求利润最大化的前提下，如何降低输电成本已成为电网公司必须解决的重要课题之一。为有效地维护大量输变电设备，应用高精度诊断技术作为主要技术支撑，使电力设备由定期维护转向状态维护。
1 变压器诊断新技术
1.1 糠醛和CO+CO2并用技术
    变电所最重要的设备是变压器。引起油浸变压器老化的原因有热老化、电气老化和机械老化，线圈绝缘纸老化是影响变压器寿命的主要原因。变压器运行产生的热量使绝缘纸的纤维分子分解，绝缘纸强度逐渐降低。当外部短路产生的机械力作用到线圈上时，绝缘纸破损，进而加速了绝缘纸老化，使绝缘耐压能力降低。
    绝缘纸的纤维分子分解，引起平均聚合度的降低。因平均聚合度与绝缘纸的张力强度的相关性强，因此，可以将平均聚合度作为变压器老化指标。若变压器采用纸绝缘，平均聚合度测试值与变压器运行时间有密切关系，运行30年的变压器平均聚合度是其初期值的30%－70%。当张力强度残余率为60%时，与其相应的平均聚合度残余率为40%~50%。将其置换成平均聚合度，通常绝缘纸的初期值为1000，现变化为400~500，450相当于中间值，当平均聚合度低于250时，变压器处于危险水平。信息来源：www.yztpdq.com 
    关于平均聚合度测量方法，虽然可以从变压器内部取部分绝缘纸直接测量，但是作为诊断技术，为了能够定期地对所有设备进行测量，还必须分析绝缘油中的分解生成物。因此，通常采用间接方法测量聚合度。
    关于老化生成物，由于绝缘纸的老化、张力强度以及平均聚合度的降低，绝缘油中生成CO+CO2，H2等气体，并生成糠醛、5甲基糠醛、丙酮等液态物质。其中与绝缘纸张力强度、平均聚合度有密切关系的老化生成物是CO+CO2、糠醛以及丙酮。
    对于密封型变压器，可以确立糠醛和CO+CO2并用诊断方法。糠醛是纤维老化生成物之一，对绝缘油的溶解度很高，具有不易吸附到绝缘纸上的特点，可以配合油中溶解的CO+CO2气体含量进行变压器的老化诊断。密封型变压器因绝缘油不与大气接触，可以使用上述方法。但是，开放型变压器因绝缘油与大气接触，为防止油老化，通常在变压器内部配置活性氧化铝，以消除油中的水分。因活性氧化铝吸收糠醛，因此，不宜使用上述方法进行老化诊断。经研究确认，丙酮含量与平均聚合度的相关性强，因此，可以根据丙酮含量进行开放型变压器的老化诊断。
1.2 应用光元件进行老化诊断的新技术
    日本学者对应用波长评价法(光诊断)进行变压器寿命诊断的可行性进行了研究。这种方法应用了变压器绝缘纸老化程度不同而吸收光谱产生差别的原理。当光通过绝缘油时，受到的衰减有波长依赖性，其衰减特性随变压器老化程度不同而变化，因此，可以根据这种变化情况进行诊断。绝缘油一旦在运行中油温上升产生热老化，将分解出有机酸和水分，由于时效老化，绝缘油的色相也从透明状态变成黄色，将光吸收损失差作为监测参数可以预测变压器的老化程度。信息来源：www.yztpdq.com 
    对于绝缘纸，将特定的两波长之间反射吸光度差，通过共存加速老化试验，绘制成3种绝缘纸的寿命诊断曲线。影响变压器寿命的绝缘纸的平均聚合度达到200~300危险范围时，相关系数在0.7以上，可以适用于老化诊断。在共存加速老化试验中，绝缘纸受绝缘油的影响，在反射吸光度差达到极大值范围时，由于绝缘纸的热老化反应和与其相伴的分解反应引起聚合度降低，在极大值以下范围，绝缘油主要引起绝缘纸的膨胀、润湿和分解。反射吸光度差达到极大值范围，可以推测平均聚合度已经降低到200~300水平，可用于诊断变压器的老化程度。在评价油浸变压器的剩余寿命时，以平均聚合度450作为寿命点，在特定寿命点后，通过使用共存老化主曲线，可以从绝缘纸的反射吸光度差预测变压器的剩余寿命。
2 GIS与GCB诊断技术
    气体绝缘开关装置(GIS)和气体遮断器(GCB)等气体绝缘设备，因其带电部分密封在容器内，运行可靠性高，维护省力，因此，被广泛应用于变电所、输变电线路等重要电力设备中；然而，这种设备一旦发生事故，维修难度较大。通过对GIS、GCB的故障分析，发现除了绝缘降低和通电异常外，开关的开闭性能及气体密封异常占其全部异常现象的70%－80%。因此，从设备可靠性出发，对开关的绝缘开闭性能和密封情况进行高精度的监视和诊断非常重要。信息来源：www.yztpdq.com
2.1 局部放电传感器
    作为GIS，GCB发生绝缘降低的征兆，多数情况下都伴有局部放电发生，因此，监视局部放电是最直接的监测方法。便携式局部放电检测装置内部安装有电气式传感器和机械式传感器，利用该装置在现场可以在线以最高10cm的精度，判断发生放电的位置。传感器安装方式可以分为内部安装型和外部安装型。日本学者开发应用的内部安装型传感器具有可以检测1pC以下微小放电的能力，外部安装型传感器具有可以检测20 pC以下放电的能力。其中，外部安装型传感器可以在设备不停电的情况下安装，对确认设备的绝缘性能很有效。
2.2 通电性能监测用传感器
    开发SF6分解气体传感器作为检测通电异常的方法。该传感器应用固体电解质结晶，有选择地检测分解气体中的氟素离子，灵敏度可达0.5MPa，而且该传感器可以输出电气信号，使检测实现了定量化和趋势化管理。
2.3 GCB开闭特性监测传感器
    在GCB控制回路中安装钳型CT，通过掌握电流波形和开关行程波形的变化，可以了解润滑油老化、控制回路异常、机构异常等情况，可以早期发现设备异常。尤其是通过收集和分析趋势数据，动态分析设备的运行状态，可延长定期检修间隔。
2.4 气体压力传感器
    通常，漏气管理都是在额定气体压力下进行，气体压力下降0.05MPa，发出补充气体指令，下降0.1MPa发出低压报警，并闭锁回路。气体泄漏在初期阶段漏气量较小，用普通气量表和气体密封开关难以发现，对此，日本学者开发出专门作为气体监测用传感器——气体压力传感器。该传感器分辨率达到了0.02，可靠率达0.2%/a，除了可以检测泄漏气体外，还具有气体压力监视功能和替代气体密度开关功能，并且具有事故时捕捉微小压力变化的事故点标定功能。尤其在事故点标定方面，传感器具有超高分辨率的优越性，可以稳定地检测事故电流小、高压等级GIS单相接地故障。
2.5 混合型传感器
    混合型传感器是将气体压力传感器和用于通电性能监测的传感器组装在一个容器中，实现了一体化的混合传感器。该传感器除具有压力传感器具有的漏气检测功能外，还具有气体密度监测功能、事故点标定功能以及通电性能监测传感器的所有功能。通过将传感器混合，可以减少一半传感器安装成本和安装个数；万一开关发生事故时，可以迅速地进行测量，分析事故部位。并且，混合型传感器对提高信号传感功能、提高可靠性、降低成本很有效。
3 变电设备在线诊断技术
    随着宽带网和光纤电缆的迅速普及，在变电设备远方监测、诊断方面，构建可进行数据处理的高速传输系统将是必要的。目前，发达国家已经开始将IP技术纳入变电设备的监测、诊断技术中。从2001年开始，美国GE公司在变电所配置e－Box终端，通过因特网向用户提供电压、电流、变电所设备运行状态、设备操作说明书和设备出厂试验数据等服务。采用IP技术的监测、诊断技术在变电所得到广泛应用。应用IP技术的优越性：
a.设备信息的共享。各方面技术人员都可以很容易地监测现场设备的状态，掌握设备的瞬时信息，方便各方面的技术合作。
b.事故反应的快速化。当设备发生异常时，可以通过电子邮件、PDA等方法进行快速处理。应用微机、PDA等，可以在短时问内进行事故分析。通过图像信息直接掌握设备状态，因此，可以实现事故反应的快速化。
c.连接性良好的开放系统。可以用公用网络构建系统，不必敷设专用线路，形成连接性优良的系统。
d.设备投资减少、维护费用降低。应用IP技术，通过网络在线进行监测、诊断，在最佳时间实施检修，降低了设备维护费用；能够监视老化设备运行，直至使用寿命终止，从而减少设备投资。
4 结束语
    电力设备的安全运行与社会生活息息相关，保证电力设备安全稳定运行是电力公司的社会责任。为此，要充分认识诊断技术在电力设备维护管理方面的重要性，积极开发、引进具有高精度的诊断技术。诊断技术综合应用计算机技术和光学技术，将成为电力设备诊断技术的发展方向。
    信息来源：www.yztpdq.com 信息整理：扬州拓普电气科技有限公司