高壓開關設備的在線監(jiān)測和故障診斷一直是我們工作碰到的題目，下面我們就逐一來先容。

總的看來，與一些機械設備甚至與發(fā)電機、變壓器和各種絕緣設備的在線監(jiān)測和故障診斷比擬較，高壓開關設備的在線監(jiān)測和故障診斷開展顯著要晚。題目更多。這可能是因為高壓開關設備與其他設備比擬，有以下特點。
　　(1)高壓開關設備的結構更復雜，更多樣化。事故種類也多樣化。
　 （2)高壓開關絕大多數(shù)常常不動作，而其動作(包括機構、滅弧等)可靠性又極為重要。
　　(3)高壓開關設備的價格和重要性較其他電站設備如鍋爐、汽輪機、發(fā)電機和變壓器等要差。
　　2 用電單位應用的目的。
　　高壓開關設備在線監(jiān)測和故障診斷技術是集傳感、微電子、光電、計算機、通信、網(wǎng)絡和信息等高新技術與傳統(tǒng)的高壓開關技術結合的綜合性、跨多學科的—項新技術，但這決不是應用它的理由。根據(jù)海內(nèi)、外的一些情況，不同單位應用該項技術的理由有以下幾種：
　　2．1作為高壓開關設備的狀態(tài)維修的一項技術根據(jù)
　　狀態(tài)維修是電力系同一項旨在代替實行多年的定時維修，有重大經(jīng)濟意義的措施，它具有以下長處。
　　(1)保障高的供電率。因為我國輸電供電線路單薄，定時維修軌制下，設備需較常常地進行小修及大修，勢必造成用戶不必要的停電。
　　(2)增加設備使用年限。我國聞名高壓開關專家有一句名言：高壓開關不是用壞的而是試壞的。在定時維修下，每次高壓開關試驗都需多次合分，而絕大多數(shù)高壓開關在試驗中均正常。
　　(3)減少開關設備故障和事故。當前，高壓開關的檢驗均系人工進行。有關職員的素質(zhì)及現(xiàn)時狀態(tài)均會直接影響檢驗的質(zhì)量甚至會將合格的開關檢驗成分歧格的產(chǎn)品。
　　(4)減少檢驗用度。
　　(5)減少檢驗人力。
　　2．2作為變電站自動化、無人化的一項技術保證
　　變電站的自動化、無人化也是電力系同一項具有重大經(jīng)濟意義的措施，有關理由茲不贅述。高壓開關設備在線監(jiān)測和故障診斷技術可代替巡視職員的視、聽、觸、嗅、味五種感官，在各種天氣前提下包括黑夜、大雨、沙塵等十分嚴酷的前提下，自動地、不中斷地監(jiān)測。監(jiān)丈量的種類、敏捷度，判定能力等則會較一般巡視職員更有上風。
　　2．3進步開關設備運行可靠性
　　按期檢驗并不一定能在檢驗后的較長的運行期間開關不出故障和事故，這已為眾多事例證實。
　　顯然，不同單位應用該項技術的目地有很大差異，從而決定技術與經(jīng)濟方面會有相稱的不同。這里，當然也不排斥不少本位是抱著試驗和實際考察的目的而在小規(guī)模地進行。
　　3 經(jīng)濟上的思索
　　國外一些單位正視應用這項技術能否為用戶帶來直接和間接經(jīng)濟效益，并作了一些經(jīng)濟分析。當然經(jīng)常因為實際數(shù)據(jù)的缺乏，并不同國度經(jīng)濟情況又會大相徑庭。以下是一些考慮方法。
　　(1)對一般電工產(chǎn)品包括高壓開關設備，只考慮減少維修所帶來的直接經(jīng)濟效益，據(jù)此，在線監(jiān)測和故障診斷裝置及維修用度不應超過開關設備價格(包括安裝用度的)l％。
　　(2)對頻繁操縱的高壓斷路器，如水電站的調(diào)峰高壓斷路器，用度可以高不少。在此情況下，上述用度不應超過2．75％。
　　(3)同上，還考慮事故造成的損失，此時應考慮事故率及每次事故造成的直接損失(包括損壞的零部件、維修費，少供電的損失等)。但未見提供的數(shù)據(jù)。
　　(4)實際上還應當考慮間接經(jīng)濟損失。
　　(5)社會損失等也應估計，但更難量化。
　　4 合用場合的推薦
　　在近、中期，高壓開關在線監(jiān)測和故障診斷裝置看來只宜在少數(shù)有限場合應用，這些場合可以是：
　　(1)220kV及以上的開關設備。
　　(2)封鎖式組合電器。
　　(3)頻繁操縱的重要高壓開關。
　　(4)故障率較高的設備，如美國電力科學院與加拿大魁北克電力公司共同開發(fā)的監(jiān)測系統(tǒng)的對象都是舊型的雙壓式六氟化硫斷路器和壓縮空氣斷路器，幾年來監(jiān)測出5項重要故障，節(jié)的資金百萬美元。
　　(5)事故率較高項目的監(jiān)測：
　　(a)封鎖式組合電器和罐式斷路器的絕緣監(jiān)測；
　　(b)操念頭構及控制電路監(jiān)測。
　　(6)低價的一些項目的監(jiān)測診斷裝置可更廣泛應用。如ABB公司的12kV斷路器的應用。
　　(7)應用便攜式儀器進行檢測，如UHF、VHF局部放電檢測、定位和紅外溫度檢測儀等已在海內(nèi)外應用。
　　(8)臨時性監(jiān)測(或稱為不拆卸不打蓋測試)裝置，如六氟化硫的動態(tài)回路電阻檢測弧觸頭磨損，振動檢測機械故障等。
　　(9)具有重大社會意義如政治影響和牽涉人民生命安全等場合。
　　5 對一些看法的分析
　　5．1樞紐題目在于進步設備的可靠性
　　這是完全準確的。但設備的改進會引出新題目。如封鎖式組合電器和罐式斷路器的引入，因為介質(zhì)場強的進步，又引出新的絕緣題目，而且設備發(fā)生事故的直接間接損失將更大。另外，設備的改進常導致壽命的延長，而鄰近壽命期故障總會增加(即浴盆曲線的后沿)。此外，還要決定設備延長壽命的可能。因此，一切決定于經(jīng)濟分析，仍會有不少設備需要此項技術，當然永遠只是其中必須的一部份。
　　5．2監(jiān)測和診斷總有漏判
　　這是完全準確的。現(xiàn)代醫(yī)學檢測診斷已有幾百年仍不可避免這一現(xiàn)象，但仍在應用。根據(jù)國外數(shù)據(jù)，用局部放電法監(jiān)測組合式電器絕緣故障的檢出率約為60％，一般以為這是一個不錯的數(shù)據(jù)，可以藉此獲得相稱效益了。當然還要努力以精益求精。
　　5．3監(jiān)測和診斷總有誤判
　　這是完全準確的。現(xiàn)代醫(yī)學檢測診斷已有幾百年仍不可避免這一現(xiàn)象，但仍在應用。實際上，監(jiān)測診斷裝置只是提供信息、發(fā)出警報。最后操縱處理通常由人來完成，這需要慎重、需要時間。如龍羊峽變電站監(jiān)測出某距離有顯著局部放電信號，只是提前鋪排檢驗計劃，并不影響供電。
　　5．4監(jiān)測診斷裝置的壽命比開關設備的壽命要短
　　這是準確的。據(jù)繼電保護專家意見，微機繼電保護裝置的壽命約為十五年，主要由A／D裝置的壽命決定，其他元件還要長。購置安裝新的設備將增加本錢。另一方面，應用自我檢測手段可以避免裝置的故障導致監(jiān)測診斷的錯誤，這不難做到。
　　6 樞紐技術
　　6．1傳感技術
　　這是信號獲取技術。當前需要發(fā)展舉例：
　　(1)六氟化硫的低濕傳感技術；
　　(2)廉價簡易的真空度傳感技術；
　　(3)低價、小尺寸的溫度傳感技術；
　　(4)開斷能力如燃弧時間等的監(jiān)測技術；
　　(5)具有綜合監(jiān)測能力的傳感技術，如：
　　(a)機械振動傳感技術，可檢測機械故障，機械零件脫落，泛起局部放電的絕緣不良、小電流電弧和接觸不良等。
　　(b)電磁波傳感技術，可檢測泛起局部放電的絕緣不良、小電流電弧和接觸不良等。
　　6．2故障診斷技術
　　除了少數(shù)項目診斷比較簡樸輕易外，這方面的研究開發(fā)不足是當前高壓開關監(jiān)測診斷技術的嚴峻缺陷。有些項目監(jiān)測很輕易，但診斷不輕易，如線圈電流波形診斷和由行程信號求速度等。機械振動信號有很好的檢測能力，但診斷技術遇到良多麻煩，大大地限制了它的應用。這方面的研發(fā)需要投入相稱規(guī)模的人力物力。
　　有關故障診斷技術有以下幾個方面的方法。
　　(1)特征參數(shù)法
　　根據(jù)制造廠家提供或?qū)ｉT試驗所得參數(shù)進行對比。比較時須留意前提的差異如環(huán)境溫度，負載電流或開斷電流，已操縱次數(shù)等，并需留意分散度的公道選擇。當然，特征參數(shù)也是以下各種方法的基礎。準確選擇或推出恰當?shù)奶卣鲄?shù)是一項十分重要的工作。
　　(2)比較法
　　可以有縱向法(歷史的)，橫向法(同型產(chǎn)品)。比較時須留意前提的差異，如環(huán)境溫度，負載電流或開斷電流，已操縱次數(shù)等，并需留意分散度的公道選擇。
　　(3)信號的微觀特性的發(fā)現(xiàn)
在留意監(jiān)測信號的宏觀特性的同時必需留意信號某些微小異常的診斷，當檢測信號特征值雖屬基本正常但泛起某些細微差別時(如機械方面)，這有時會顯示事故的前兆，診斷技術須發(fā)展這方面的能力。
　　(4)典型故障特征法
　　根據(jù)模型試驗、現(xiàn)場試驗信號特征可以作出診斷結論。此種方法工作量相稱大，但這是很有意義的基礎性工作。應用計算機仿真可以很好地解決一些方面的題目，效率較高，如西交大楊武博士的工作等于。
　　(5)專家系統(tǒng)法
　　可將專家經(jīng)驗移植，并可進行綜合判定。
　　6．3電磁兼容技術
　　高壓開關在線監(jiān)測和故障診斷裝置須下放到開關設備上，這就造成電磁干擾特別嚴峻的不利情況。眾所周知，真空開關開合電路泛起復燃時和封鎖式組合電器隔離開關開合無載短母線時都會產(chǎn)生陡度很大的過電壓，這將造成強烈的電磁波輻射及外殼等處電位上浮。此外，工頻電場和磁場(特別在短路時)的影響也將相稱強烈。因此必需研究可靠的防護(按捺)技術及不同應用場合下應有的防護水平也即抗擾性尺度，這方面還有不少工作要做。
　　6．4與其他系統(tǒng)的兼容及擴展
　　(1)在線監(jiān)測故障診斷技術與電網(wǎng)計量、繼電保護、電網(wǎng)故障錄波及操縱順序分析、高壓開關操作控制諸系統(tǒng)綜合。
　　(2)發(fā)展高壓開關在線監(jiān)測和故障診斷系統(tǒng)的通訊技術并與電力系統(tǒng)中的MIS系統(tǒng)，SCADA系統(tǒng)等兼容。
　　(3)電力變壓器有載分接開關(頻繁操縱和重要的設備)的過熱和機械故障的監(jiān)測和診斷和電力設備出線端過熱的監(jiān)測診斷等。
　　7 研究、開關、制造和運行單位的配合
　　在我國，較公道的研究開發(fā)單位應是電力系統(tǒng)或用戶、高壓開關設備制造廠以及研究院所或高校聯(lián)合進行。產(chǎn)品制造則更適于制造廠完成，這樣不但易保證質(zhì)量而且在設備出廠時就可積累數(shù)據(jù)并便于工廠跟蹤及大范圍的統(tǒng)計，使這一工作系統(tǒng)化并可通過反饋信息進步產(chǎn)品質(zhì)量。為此，一些高壓開關廠宜向一些國外綜合型公司學習，鼎力進步微電子及計算機類產(chǎn)品的研究、開發(fā)能力，以盡快適應當前產(chǎn)業(yè)、科技發(fā)展的趨勢。為此，引進及培養(yǎng)這些領域的技術人才特別是有經(jīng)驗的研發(fā)職員是極為重要的。在此，有關政策宜有所傾斜。