时间：2023-03-10 14:50:12
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇在线监测装置，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
1.前言
大型电力变压器的安全稳定运行日益受到各界的关注，尤其越来越多的大容量变压器进网运行，一旦造成变压器故障，将影响正常生产和人民的正常生活，而且大型变压器的停运和修复将带来很大的经济损失，在这种情况下实时监测变压器的绝缘数据，使变压器长期在受控状态下运行，避免造成变压器损坏，对变压器安全可靠运行具有一定现实意义。
主变压器在线监测主要包括：油色谱、温度（光纤测温）、铁芯接地、局部放电、套管介损监测。
2.变压器油色谱在线监测
变压器油中溶解气体分析是诊断充油电气设备最有效的方法之一，能够及早发现潜在性故障。由于试验室分析的取样周期较长，且脱气误差较大及耗时较多等问题，因此不能做到实时监测、及时发现潜伏性故障，很难满足安全生产和状态检修的要求。油色谱在线监测采用与实验室相同的气相色谱法。能够对变压器油中溶解故障气体进行实时持续色谱分析，可以监测预报变压器油中七种故障气体，包括氢气（H2），二氧化碳（CO2），一氧化碳（CO），甲烷（CH4），乙烯（C2H4），乙烷（C2H6）和乙炔（C2H2）。
该系统目前已广泛应用于变压器的在线故障诊断中，并且建立起模式识别系统可实现故障的自动识别，是当前在变压器局部放电检测领域非常有效的方法。
3.变压器光纤测温在线监测
变压器寿命的终结能力最主要因素是变压器运行时的绕组温度。传统的绕组温度指示仪（WTI）是利用"热像"原理间接测量绕组温度的仪表，安装在变压器油箱顶部感测顶层油温，WTI指示的温度是基于整个变压器的油箱内平均油温的变化，很难反映出绕组温度的快速变化。
光纤测温系统能实时直接地测量绕组热点温度，分布型光纤传感系统测温精度可达1度，非常适合于大型变压器绕组在线测量。其基本原理是将具有一定能量和宽度的激光脉冲耦合到光纤，它在光纤中传输，同时不断产生背向信号。因背向散射光状态受到各点物理、化学效应调制，将散射回来的光波经检测器解调后，送入信号处理系统，便可获得各点温度信息，并且由光纤中光波的传输速度和背向光回波的时间对这些信息定位。这根光纤可数公里长，光纤可进入变压器绕组内。
4.变压器铁芯接地在线监测
变压器铁芯是电—磁—电转换的重要环节，是变压器最重要的部件之一。变压器在运行中，因铁芯叠装工艺欠佳、振动摩擦、导电杂质等原因，造成铁芯片间短路，而导致放电过热和多点接地故障。如果铁芯或夹件有两点以上接地时，则接地点间会形成闭合回路，链接部分磁通，形成环流，产生局部过热，甚至烧坏铁芯。在极端的情况下，会破坏绕组绝缘，造成变压器损坏。
由于变压器铁芯接地电流的大小随铁芯接地点多少和故障严重的程度而变化，因此，预防性维修中，国内外都把铁芯接地电流作为诊断大型变压器铁芯短路故障的特征量。对于铁芯和上夹件分别引出油箱外接地的变压器，可分别用测出铁芯和夹件对地的电流，如果二者相等，且数值在数安以上时，铁芯与夹件有连接点；如果前者远大于后者，且数值在数安以上时，铁芯有多点接地；如果后者远大于前者，且数值在数安以上时，夹件有多点接地。
铁芯或夹件接地电流数量级在几十毫安到几安培甚至更大，检测量程比较宽，主要是电阻性电流，因此测量技术的实现相对比较容易，一般都作为变压器状态监测的常选项。对铁芯接地电流的测量，被测的电流信号在变压器铁芯接地引线利用穿芯电流传感器取样测量。
5.变压器局部放电在线监测
局部放电既是设备绝缘老化的先兆，也是造成绝缘老化并最终发生绝缘击穿的一个重要原因。很多故障都可以从局部放电量和放电模式的变化中反映出来。变压器局部放电过程中伴随着电脉冲、电磁辐射、超声波等现象，可能引起变压器局部过热及产生特征油气。局部放电水平及其增长速率的明显增加，能够指示变压器内部正在发生的变化。由于局部放电能够导致绝缘恶化乃至击穿，故需要进行局部放电参数的在线监测。
目前对变压器局部放电进行检测的方法主要是超高频（UHF）检测法。超高频法是近10年才发展起来的一种新的局部放电检测技术。相对于以往的GIS局部放电检测技术，它具有抗干扰能力强，可以对局部放电源进行定位，可以识别不同的绝缘缺陷，灵敏度高，并能对变压器和GIS局部放电进行长期的在线监测，因此它的发展得到了各国电力部门的重视。变压器油及油/绝缘纸中发生的局部放电，其信号的频谱很宽，放电过程可以激发出数百甚至数千兆赫兹的超高频电磁波信号，此电磁波由安装在变压器箱体开窗处的传感器获取，用于实现局部放电检测。超高频法是目前相对比较成熟的测量局部放电的方法。
6.变压器套管介损在线监测
电力变压器的高压容性套管，按照其结构和使用寿命，是变压器所有部件中最危险的部件之一。
一般情况下，电压110kV以上的套管结构共同点是：它们运行过程中易受到非常高的机械、电气应力以及热应力的影响，随着水分的渗入和油的品质降低，绝缘纸的老化以及过热都会导致高压套管绝缘品质的下降。这些套管的绝缘品质的改变通常都会引起套管介质损耗的改变。这样会造成部分绝缘系统的损坏，影响运行安全，并且会无法保证进一步的运行安全。
通过测量介质损耗tgδ，可较为灵敏地发现电容型设备的绝缘缺陷，利用在线监测手段，在设备的运行过程中实时监测这个参数，不但可及时发现运行设备的绝缘缺陷，还可达到延长甚至替代常规预防性试验的目的。
关键词：断路器 在线监测 分合闸机械特性
中图分类号：TH561 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）11（b）-0093-01
高压断路器是变电运行中起控制作用的重要电气设备，其运行状态直接影响到电力系统的正常运行。根据国际大电网会议高压断路器调查显示，因操作机构问题而导致断路器故障的比例占故障总数的43.5%，而其中主要故障是由于机械特性不良造成的[1]，例如拒分、拒合或误动作等。因此，对高压断路器实施状态监测，掌握其运行特性及变化趋势，对预防断路器故障，增强断路器工作的可靠性，成为电力行业发展中的一项重要研究课题。
某变电站3322间隔例行试验时发现断路器无法正常分合闸，事后分析为主传动杆销挡圈脱落导致该断路器一侧传动杆脱落。为了解决实际运行过程中断路器内部发生故障而无法预知的问题，在该变电站安装断路器在线监测装置，研究其对断路器分合闸特性曲线的监测，分析不同情况下特性曲线的变化，验证在线监测装置在断路器分合闸状态监测方面的有效性。
1 断路器在线监测装置分合闸监测试验研究
被试断路器分别在两种情况下进行模拟试验，一种情况是正常分合闸，另外一种情况要求断路器一侧拐臂和连扳脱落（只分合一侧断口情况）。试验时正常情况下的测试，采集分合闸动作数据各6次；模拟一侧拐臂和连扳脱落情况下采集分合闸动作数据各2次。测试曲线如图1、图2。
1.1 正常情况下分合闸试验
对LW25-363型断路器在正常情况下分别进行分合闸试验，测试断路器多次动作情况下分合闸曲线的重复性。从图1曲线2分闸曲线，图2曲线2合闸曲线的对比来看，多次动作的分合闸行程曲线一致性较好，说明在线监测装置对断路器多次分合闸操作情况下监测稳定性较高。
1.2 一侧断口脱落情况下分合闸试验
由于断路器一侧断口脱落情况下进行分合闸，断路器两边受力不平衡，为保证试验时设备安全可靠，在一侧断口脱落情况下分合闸试验分析仅进行两次，试验结果：从图1曲线1，图2曲线1两次分、合闸动作的对比行程曲线来看波形一致性较好，与正常情况下表现一致。
1.3 两种情况下试验对比
两种情况下分闸动作对比如图1，曲线2为正常情况下的行程，曲线1为一侧断口脱落情况下的行程，分析对比曲线，在断路器分闸启动阶段两种情况下分闸速度并没有太大的差异，后面的分闸速度开始增加，分析认为一侧断口脱落情况下由于内部阻力变小，操作机构在同样的作用力下，分闸速度明显增加。
图2为两种情况下的断路器合闸动作对比，曲线2为正常的行程，曲线1为一侧断口脱落情况下的行程，可以看出一侧断口脱落情况下断路器的合闸速度有明显增加，分析来看是由于内部阻力变小，而其它作用力不变，导致开始阶段加速度增加，速度变快。
2 试验结果
该文结合LW25-363型断路器操动结构特点，分析不同状态下断路器分合闸操作时动作特性曲线，测试结果表明，安装的在线监测装置具备断路器分合闸特性曲线监测功能，记录的断路器分合闸过程有良好的重复性和稳定性，且不同情况下特性曲线有明显差异，实际使用中可以有效辅助运行人员解决断路器运行中内部状态不明，无法预知故障的问题。
3 结论
（1）该文所采用的断路器在线检测装置通过位移传感器可以较直观的判断正常工作和一侧脱落缺陷时断路器分合闸的重复性、一致性、稳定性等方面的指标。
（2）将在线检测得到的结果与正常工况时的结果进行对比，应用断路器在线监测装置发现断路器连扳连接孔变形、轴销变形问题具有可行性。
（3）该试验可为断路器在线监测装置研究提供数据参考，对进一步提高断路器在线监测装置的判断能力有实际意义。
关键词：电力设备 在线监测 监测装置
一、电力设备在线监测系统介绍
（一）监测系统介绍
电力设备的在线监测，就是技术人员在电力系统运行过程中，使用各种测量手段，对设备运行中的化学、物理量进行检测，获取相关信息，判断设备运行状态，并对故障进行检修的一项工作。
目前我国的电力设备在线监测，包括微机集中监测与分散监测两种，第一种是将专业的监测装置和仪器安装在变电设备传感器当中，用以采集信号，然后交由工作人员就地测量，这种在线监测系统需要人工干预较多，在自动变电站中使用不方便。第二种是将被测试的信号，通过数据收集和传递，送入中控室的微机装置，然后由工作人员通过屏幕来监测，并能及时完成数据的整合、分析、故障判断等，这种在线监测方式数据容量大、操作方便灵活、扩展性良好，并适合智能变电站的应用。
（二）监测工作流程
电力设备的在线状态检测，主要监测内容为介质损耗、电容变化量、不平衡电压、泄漏电流等等，通过传感器，对温度、湿度、流量、振动等进行检测，采集波形、信号峰值等数据，通过光缆（或电缆）传输到控制台，工作人员根据相应的事故树和专家系统等方式，对收集到的信息进行分析，从而诊断出故障。
二、电力监测系统的应用
（一）在线监测的工作内容
1. 对一次设备的监测。主要包括变压器的局部放电、电容值、铁芯接地电流、油中溶解气体等的在线监测；互感器励磁电流、局部放电的监测；容性设备电容值、介质损耗等的监测。
2. 对二次设备的监测。包括直流控制、交流测量、电缆接地控制、逻辑判断、通信管理等的检验，交流测量中对绝缘性能、回路线路是否正确等进行测量；逻辑判断是对软硬件的各种功能进行检测。
3. 故障的判断和预测。通过综合测控，在线监测系统能分析设备是否运行正常，将监测装置获取的数据信息与正常的数据作对比，通过信息偏差值，就可以判断故障。监测系统还能通过设备的运行需求，结合各种状态特征，提前设置预警值，对变电设备的状态进行调整，保证设备持续的稳定运行。
在线监测装置具体的监测内容（如图一所示）：
图一 在线监测装置的主要监测内容（图片素材来自百度）
（二）在线监测系统的结构
电力设备在线监测装置通过采集输变电设备的监测数据，并将数据信息传送至中央控制室，由中央控制室的综合处理单元，来实施具体监测和故障处理。监测系统主要是由后台管理诊断、中央控制器、就地监测单元（传感器）组成，并可以通过网络系统，实现现场控制与远程控制结合的监控与处理。简单的在线监测系统的工作结构图（图二所示）如下：
三、加强在线监测系统高效应用的措施
要让在线监测装置得到高效的应用，就必须要从管理和研究上入手，通过各个方面的配合，增强在线监测系统的使用效率。以下是一些提高在线监测系统高效运行的配合措施：
（一）加强配套管理
要让监测技术得到全面提高，就要加强监测装置产品的检验和安装规范，通过管理部门的协调，对装置的技术性、可靠性、售后服务等进行评价，让装置一开始就能良好运行。
（二）完善监测装置性能
在线监测装置在应用中会经常出现一些问题，影响电力设备对电力设备的监控，究其原因，主要是因为监测系统自身质量原因，使得测量结果不准确、抗干扰能力差，我国主要的监测装置性能问题，出现在传感元件上，其测量的稳定和可靠性都稍弱，要提高这方面的技术水平，才能让整个监测装置高效运行。
（三）提高研究能力
要通过研究机构，将监测系统的功能积极的拓宽，还要对一些重点设备，进行监测技术上的攻关。例如电力变压器的在线监测，要开发出综合型的监测系统，系统要加入能够反映出故障性质的一些参数，如局部的放电和升温，引入国外先进技术，对抗干扰问题做重点攻克，从而实现真正的在线监测、减少人工干预，实现状态检修。
（四）结合实际、增强经济性
要提高监测装置的利用率，就要有针对性的采用不同类型的监测系统，分析被测对象的重要性以及其运行中容易引起的故障类型，还有故障可能造成的损失的大小，然后通过综合考虑决定监测系统的规模、监测参量等，根据实际需要进行投入，这样才能最大程度的提高监测的有效性和经济性，从而实现整体的高效应用。
小结：
随着信息技术的发展，变电站自动化的程度也变得越来越高，无人值守的设计理念使得在线监测技术也不断的发展，产生了集控中心这样的集约化管理的监测趋势。以后的监测装置，会越来越智能化，变电站的电力设备监测，也会实现可控、可视、自愈等功能，整个电力系统的运行，会随着在线监测技术的发展，而变得更加安全可靠。
参考文献
[1] 卓伟光.电力系统变电设备在线监测系统应用与研究[D].广西大学，2006.
关键词：计量装置 在线监测 遥测系统 智能电网
中图分类号：TM933.4 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）012-023-02
1 电网装置在线监测技术的重要性分析
电网装置在线监测技术是我国电网的重要构成组分，它不但可以有效解决当前我国电能计量装置的问题，而且可以有效的发现和排除可能出现的故障、计量纠纷等。其次，电网装置在线监测技术作为我国发展智能电网技术的重要基础，这对于推动我国智能电网数据管理、提升工作质量和效率，确保电能计量安全、可靠、准确、及时。不仅如此，电网计量装置在线监测技术还可以弥补传统人工抄表的不足与缺陷，并能够有效提高电网电能计量装置信息化、智能化水平，从而为我国的电力资源实现优化配置与可靠服务。除此之外，在电网商业化运营和电力营销系统方面，电能遥测系统也起到了巨大的技术支撑作用，为我国智能电网的建设提供了可靠的保障。
2 电网计量装置在线监测技术要求
2.1 终端计量设备
终端计量设备是电网计量装置、在线监测技术中的核心装备，它不仅能够完成电网中所接入的有效计量点校信号的采集、而且还可以准确、主动的对这些所采集的数据进行分析、处理加工，并在完成数据整合工作之后加以保存。其次，计量设备需要支持远程系统同本地电力系统间的通讯，从而使得远程和本地间的计算机设备可以利用网络传输数据的形式改变参数，并保证远程控制的有效落实。因此在这一情况下，我们就应该充分的要求终端计量设备拥有多元化、模块化的功能与设计，只有这样才能够确保所有计量装备都能够覆盖在远程测量之中，进而有利于形成在终端功能下的个性化设置。
2.2 通信网络
通信网络处于现场终端计量设备与主站管理中心之间，在二者间起到数据交流、传递的重要作用，通信网络包括PSTN网络、光纤网络、无线网络等。这些通信网络间的应用不仅要达到现场设备间与主站中心开张各项工作的基础要求，还能够要在电力协议与子站点不断增加的大环境下实现在线监测系统对多种通信协议的兼容。例如，Modbus协议、TCP/IP协议等，只有这样才能够确保工作具有机动性，并保障在不同通信环境、方式、条件下可以正常工作。另外，随着近年来科学技术的迅速发展，电力系统中对于通信网络的完整性、高速度、精准性有了更高的要求，同时还应该考虑的是通信网络还应该保证电力应用端口的灵活性、拓展性、从而使得新兴用户的需求得到满足。
2.3 主站系统
主站系统实际上是在线监测技术的管理中心，它可以实现对各个站点数据的上传下载、数据汇总、统计分析、存储等，因此其数据管理功能非常强大，在分析报警提示数据和反馈电网运行状况是能够起到良好的效果。不仅如此，主站系统通过结合子站点的要求还可以为工作人员提供一份精确、真实的数据报表，并进一步为各子站点检测工作开展历史数据查询与现场跟踪工作，从而保障远程控制终端设备能够正常、高效运行。另外，在在线检测装置中主站还可以实现与营销系统的对接，这对于确保Web浏览、电力计量设备各项工作的开展有了有效的辅助和支撑作用。
3 电能计量遥测体系的功能及建设策略
图2为遥测计量系统框架，它主要是一现代化的计算机通信技术作为载体、以数据库作为运作核心，自动的采集远程用电用户的电能信息情况，并能够远程、智能的实现监测用户实时用电状况的效果。对此，本文下面就遥测系统的建设功能及策略进行论述。
系统主站通过电能量采集终端设备定时采集发电厂、变电站及用户电能表的实时电能量信息，再进一步通过实时数据库监测电能量使用情况，结合历史数据分别应用在各个不同等级的客户中，调动起网络功能实施数据交换功能，从而实现电能量数据资源的充分利用。而且通信系统支持多种通信方式，如微博、光纤、音频、网络传输等，这些方式适用于不同条件。一般主站端与电量采集器主要利用光纤实现通信、电量采集器与电能表采用音频或低压载波通信方式。
3.1 系统功能
（1）遥测系统首先应该把电力应用个性化作为目标，然后在结合相关规范章程的基础上为用户提供标准化、安全化的服务，为重点用户提供差异化、有序化的服务，从而取得用户关注用电政策、了解供电信息的效果，并促使用户获取相关资料。
（2）全方面采集用户电能信息也是遥测系统需要实现的系统功能，只有这样才能够有效掌握用户的动态用电情况，这对于防止用户偷漏电问题的出现有着良好作用。其次，遥测系统还应该通过电力系统电能状况分析对电力负荷实施全时段的监控，在用电峰谷时期能够自主的调整符合，以提高电网运行的安全性与稳定性。
（3）遥测系统应该严格依照用电统计需求，有针对性的抄表取数，这样才能够确保电力系统线损曲线的有序性、稳定性。另外，对于某些地区的欠费用户还应该进行停电处理、从而防止用户出现拖欠电费的问题。
（4）除上述三点之外，遥测系统还应该对不同电源点，比如发电厂变电站等实施分时电能计量方式，从而保证最大电流、功率、电压数据集等最大用电需求量能够得到准确的计算与反馈，实现电能计量工作的集约化与智能化。
3.2 建设策略
（1）遥测系统建设之前，首先应该结合实际要求为用户更换电能表等装置，尤其是在某些电能装置较为落后的区域必须要将传统装置变更为电子式多功能电能表，从而保证其与遥测中心数据的一致，并能够严格执行遥测系统监控中心的指令。
（2）在系统安装完毕之后，调试人员应对各个模块进行严格、认真、仔细的调试工作，对于现存的问题或隐患要进行严格的排查，防止在以后的运行当中出现问题。例如电能计量时间长、缺失数据补抄能力、报警程序错误等问题，都应该进行优化处理，全面改进电能计量工作，提高系统运行效率。
（3）切实落实好各电能计量点数据统计工作，并为系统覆盖区域内所有变电站、发电厂等计量点的资料建档归类管理。其次再将它与SCADA EMS系统所记录的档案进行细致的对比，如通信方案的比较、TV/TA的变化情况，对其中的差异数据要加以详细的记录。再次要及时开展现场核实工作，从而确保主站、各站端档案信息一致，只有这样才能够保证遥测系统运行数据的可靠性与准确性。最后还应该重视的是系统报表功能的拓展，通过允许系统管理者及系统自身根据实际状况生成的数据报表进行修改，并主动的添加修改标识，从而保证电能计量责任制的有效推行与落实。
（4）在遥测系统建成之后，可以通过双管齐下的方式检验数据。具体来讲就是指派专人负责对遥测系统的分析，并将遥测系统所获取的电能计量资料同自身记录的资料定期内进行对比，保证各计量点所采回的信息与现场终端设备信息的一致、同步，进而确保系统各项计量数据的精确性。
4 结语
随着我国国家电网的不断发展与完善、电网覆盖面积逐年增加、设备数量也处于不断攀升，而且我国城市化进程的加快，用电客户逐年增多，用电量更是得到了迅猛的增长。因此为了进一步提高我国电力部门的经济效益、用户的用电质量，将电能将遥测系统仅仅应用在数据的采集、分析与统计上是远远不足的。而且传统的工作方式需要耗费大量的人力物力，更不利于我国电网的智能化推进，因此利用遥测系统将是我国未来电网发展的重要方向。
参考文献：
[1] 陈鉴明.电能计量遥测系统通信网络方案的探讨[J].佛山科学技术学院学报，2006（20）.
关键词：油中溶解气体在线监测装置;色谱;监测;检定;分析;评价;诊断
引言：JJG700-1999《气相色谱仪》规定“气相色谱仪”的检定周期为2年。即每2年要对色谱仪进行标定，以确定仪器的准确性。时下实验室色谱分析仪常用标气进行标定;在线色谱检测系统用油样对仪器进行标定，此方法极其繁琐，且每次标定都将浪费大量的人力、物力及财力。因此，在满足工艺需求测量精度的基础上，寻求和探索在线色谱检测系统科学合理、现实简便、经济的标定方案，具有举足轻重的现实意义。
一、油中溶解气体在线监测装置检定技术现状
国内现行气相色谱仪检定规程（JJG 700-1999）仅适用于实验室通用气相色谱仪，随着油中气体在线监测装置技术更新和产品升级，常规检定技术如“模拟变压器方式进行油色谱数据比对”、“运行中变压器油的色谱数据比对” “标准气体校准”等，均无法保证油中气体在线监测装置检定数据的准确性和可靠性，无法对在线监测装置性能有效监督。
目前国内针对油中溶解气体在线监测系统检定仪的研究只有个别电科院开展了类似科技项目，且都不成熟，存在着大小不同的问题，如：（1）油样切换浓度不便，高低浓度切换，通常需要几个小时或更久;（2）特征气体浓度控制精度低，对所需的极小或极大的浓度很难进行配制;（3）油样浓度不稳定，易漂移。
二、油中溶解气体在线监测装置检定技术发展及关键技术认知
近年来，由于变压器在线监测技术的不断进步和电力行业状态检修的迫切需要，各种变压器油中气体在线色谱监测仪不断涌现。尽管其可检测的气体种类和体积分数范围参差不齐、检测方法也各有千秋，但其最佳检测指标却不断提高并向实验室气相色谱逼近。在线色谱监测技术涉及面广，现场条件苛刻，近年来一直处于发展完善之中。
对现有典型的在线色谱监测系统进行分析，最关键的一步是油气分离。目前普遍使用的高分子膜，其平衡时间较长，使测量结果失去了及时性，且由于不同组分的平衡时间相差较大，难以给出油中气体体积分数的真实值，使测量结果失去了准确性。当监测仪出现报警时，还必须取油样进行实验室色谱分析。
以色谱为基础的在线监测系统，其载气通常可用一年，色谱柱、传感器的寿命多为2年，这与变压器的30年设计寿命相比，监测系统本身所需要的维护周期相对较短。且目前在线监测油中气体使用的气敏传感器或者热导池，其综合监测指标与实验室气相色谱还有一定的差距。因此，必须建立完整、有效的测试流程和检定规范以实现入网到运行期间实施监控油中气体在线监测装置的性能。
在线监测装置检定仪研制中重点解决的技术由如下几个：
（1）气缸油槽：由于气缸压缩靠压缩空气来实现，所以对密封性要求很高，如果泄露将对标油的浓度造成极大的影响。（2）标油的配比：主要指对进油量的控制和进气量的控制。进油量控制相对比较容易，而进气量控制则要求比较高。原因是配比浓度低的标油要求气量很小，故很难控制。（3）油气的混合平衡：由于配置的标油体积较大，如采用机械振荡的方法进行油气混合，不但振荡结构设计复杂，而且机械结构的寿命也会受到影响，所以研究考虑依靠标油循环的方法进行油气溶解平衡，平衡效果需用实验来证明。（4）隔膜油罐的设计：虽然目前市场上的隔膜水罐较多，但未必耐油，故需考量合适的隔膜技术，实现大油箱的恒压。
由于在线监测系统维护周期与整个变压器寿命周期的不协调性，以及油中溶解气体与故障之间并没有确定的对应关系等一系列问题的存在，对建立完整、有效的测试流程和检定规范增加了难度;但通过变压器油中气体在线监测装置检定仪器的高效使用，可以实现对在线监测装置高效率的检定，将检定结果及时的对比，为检定规范的制定提供了可靠的资料。
三、油中溶解气体在线监测装置检定仪的经济效益与社会效益
关键词：设备腐蚀;电化学探针;在线监测;系统
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2015.21.117
1 引言
目前，炼油化工企业通常采用只能在腐蚀破坏作用不大或者不可能提高抗腐蚀过程控制的情况下使用的一些监测手段。然而大多数的工厂希望能够通过使用工艺防腐的方法（例如：缓蚀剂）或者其它的处理设施（例如：脱水装置）来减少腐蚀，并保证重点设备和管道的腐蚀状况和介质条件置于有效的监控之中，这样只有通过在线、实时的监测技术来获取各种关键的腐蚀数据，并进行数据分析，及时了解装置腐蚀状况及变化过程[1，2]。
课题基于在线监测系统的优势，针对某炼油厂两套常减压装置重点部位为对象，建立了一套实时电化学在线腐蚀监测系统。系统实现了对监测部位的实时显示总体腐蚀速率（mm/a）、点蚀系数、B值、腐蚀机理因子等参数，以满足公司降低腐蚀危害，实现安、稳、常、满、优生产的需要。
2 腐蚀在线监测系统组成
2.1 硬件系统
腐蚀在线监测系统由探针、腐蚀变送器、数据转换模块、数据处理软件系统组成，系统结构图见图1所示。系统主要功能是采用探针监测管线、设备的总体腐蚀和局部腐蚀的变化，了解设备的腐蚀趋势和评估工艺防腐效率，并指导调整注剂使用。探针采取数据由分析软件进行数据处理，绘制总体腐蚀速率曲线和局部腐蚀状态曲线，显示腐蚀趋势和具体腐蚀数据，及时防止危险，提高设备的运行效率。
系统路由过程为：探针->变送器->安全栅->腐蚀通讯集中器->数据服务器。每套装置单设一台服务器，服务器放置于控制室内，通过电缆进行数据传输。现场每个变送器可向服务器各布设一条双芯屏蔽电缆，该电缆可同时提供电源回路和通讯回路，且具有较强抗干扰能力。每套装置单设一个机柜，机柜内放置安全隔离栅、腐蚀通讯集中器、24VDC电源模块，其中，腐蚀通讯集中器集成HART解析以及HART转RS232通讯转换功能。
2.2 腐蚀监测系统软件
在线监测数据通过电化学腐蚀在线监测技术，通过电化学腐蚀测量变送器采用谐波失真分析、标准的LPR（线性极化电阻）和ECN（电化学噪声）等方法来实现腐蚀速率和腐蚀因子的监测，变送器通过 4-20mA与HART协议实时输出给服务器。系统可同时输出四个参数，包括总体腐蚀率、点蚀系数、斯特恩-盖里常数（B值）、腐蚀机理参数，并可进行组态分析，同时应用集成技术将实时工艺操作参数进行分析，有利于管理人员分析对比，见图2所示。详细分析参数含义如下。
（1）总体腐蚀率（PV）。该参数单位是mm/a，量程0～2.5mm/a，该参数直接反映现场被监测设备的腐蚀环境状态。
（2）点蚀系数（SV）。该参数为无量纲参数，量程0～1;是一定性分析参考值，当监测值小于0.01时，被监测系统发生点蚀的风险是非常低的;当监测值大于0.1时，被监测系统开始发生点蚀，所以我们通过各种措施来控制该参数，使之不大于0.1。
（3）腐蚀常数B值（TV）。该参数单位是mV，量程5～60;此数据是通过谐波失真测量得到的，它们提供腐蚀过程中阴极和阳极活跃程度的变化。
（4）腐蚀机理因子（CMI）。该参数单位是?A/cm2，量程-50～50;我们可以通过该参数来判断被测系统的腐蚀环境。运用该参数可分析我们注剂在腐蚀防护中的作用，对注剂的使用情况做出实时评价。
3 腐蚀监控系统监测点设置
3.1 腐蚀监控的选点总体原则
腐蚀监控位置的确定直接决定着腐蚀监测效果的好坏。一般来说，对设备管道真正造成威胁的是局部腐蚀，因此如何监测到设备管道腐蚀相对严重的部位，也就是探针安装在设备和管线的合适位置就显得十分重要[3]。通常需要注意以下几个腐蚀严重的部位：
（1）有水凝结的部位，尤其是水凝结开始的部位，如常减压塔顶冷凝冷却系统空冷器的出口及水冷器的出入口。
（2）介质需要缓释剂的工艺，如循环冷却水系统。
（3）设备管道高湍流区域，如管道的弯头等。
（4）事故发生频繁的设备管道，即依据历史经验选取监测部位，
3.2 腐蚀监控选点部位
依据选点原则和设备条件，对某炼油厂两套装置进行在线监测选点，结果见表1所示。
4 腐蚀监控管理系统特点
（1）基于电化学探针前端采集。电化学探针采用线性极化腐蚀监测的原理，具有监测迅速的特点，可以准确测量电化学参数B值，且有较高的精度。
（2）与工艺过程参数变化同步分析。根据腐蚀速率变化与工艺条件变化的相互关系，为生产计划的编制、工艺操作指标的修订提供数据支持。
（3）评价防腐效果。对工艺防腐措施，缓蚀剂、中和剂的应用效果做出评价。
（4）预测设备寿命。通过腐蚀监控可以掌握设备正常运转时的腐蚀速率，可以预测设备的使用寿命，做到既安全又经济[4]。
5 结论
基于科学选点，前端探针安装，中间过程数据采集及数据软件分析，建立针对高含硫炼化装置的腐蚀在线监测系统，将腐蚀监测作为腐蚀控制的前期保障，经过在某炼油厂的实际应用，实现对受监测设备和管道的腐蚀状况进行24小时不间断的监测和评估。对炼化设备的腐蚀监测系统的建立，是完善系统的管理设备腐蚀与防护的重用部分，最终达到实时了解设备腐蚀情况，降低运行风险，减少维修停产损失、降低生产成本，实现装置的安稳长满优运行的目的。
参考文献：
[1]卜全民，温力，姜虹等.炼制高硫原油对设备的腐蚀与安全对策[J].腐蚀科学与防护技术，2002，14（06）：362-364.
[2]周敏.中国石油炼化企业腐蚀与控制现状[J].腐蚀与防护，2012，33（02）：62-68.
[3]张居生，杜月侠，兰云峰等.腐蚀监测技术及其适用性选择[J].腐蚀与防护，2012，33（01）：75-78.
关键词：浮式生产储油装置（FPSO） 运动姿态 GPS差分技术 无人值守
中图分类号：U674.38 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）12（b）-00-02
海上浮式生产储油装置（FPSO）（以下简称FPSO）是许多海洋油田的核心，随着中海油成功建设“海上大庆”以及开始“二次跨越”建设的宏伟目标，FPSO的数量在不断增加，现已遍布渤海及南海海域，FPSO的安全高效运营管理成为海洋油田管理的重要课题。现代FPSO多采用单点系泊方式（SPM， Single Point Mooring）固定，单点上连接着原油管线以及动力电缆等重要设施。一直以来，我们对FPSO的整体运动轨迹以及单点系统动态实时位置缺乏有效的数据资料以及监测手段，无法快速确认FPSO在安全的锚泊范围内，无法快速读取各种特变气候对FPSO的影响。特别是在FPSO遭遇台风袭击时，作业人员全部撤离守护船也驶离后，FPSO脱离了所有人的视线，处于完全失去监控的状态，无法得知FPSO是否在单点系泊安全区域内，无法获取台风吹袭FPSO时的最大风速以及FPSO在台风下的真实运动轨迹，上述问题给相关决策带来了很大的困难与挑战。
近年来GPS定位技术以及国际海事卫星宽带通信等高科技手段逐步在海上油田得到应用，对现场或远程实时掌握FPSO一年四季在海风、海浪、海流等各种天气海况作用下的水平位移、垂荡高度、横摇、纵摇轨迹参数，对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。
该文从文昌13-1/2油田“南海奋进”FPSO入手，根据油田FPSO安全管理的实际需求，探讨FPSO运动姿态监测所需的GPS差分定位技术，以及台风等恶劣天气期间无人值守FPSO的海事卫星宽带通信技术，结合新建的FPSO单点GPS监测与预警系统以及海事卫星F站宽带通信系统，深入分析FPSO运动姿态全天候在线自动监测体系的优点与不足，为提高FPSO的安全运营管理提供有益的借鉴经验，同时也为今后FPSO的设计与建造提供宝贵的现场数据资料。
1 文昌油田FPSO运动姿态在线监测技术要求
根据FPSO安全管理要求，结合“南海奋进”FPSO实际情况，FPSO运动姿态在线监测技术要求包括：
（1）以FPSO单点系泊系统设计及建造的中心经纬度位置为基准，实时监测记录FPSO单点的水平位移、垂直起伏、横摇、纵摇等动态数值。
（2）FPSO运动姿态参数值与现场气象信息同步融合，天气海况的变化能够实时反映FPSO运动姿态的变化。
（3）FPSO运动姿态数值必须具有高精度等级，测量误差达到以下要求：水平位移小于60 cm，垂直位移小于90 cm，航向偏移小于0.1 °，倾斜角度小于0.1 °。
（4）FPSO运动姿态监测系统具备预警功能，当运动数据超出预警阀值后及时发出预警信息，提醒值班人员注意。
（5）FPSO运动姿态监测系统每天24 h连续不间断工作，即使在台风撤离无人值守期间也能够实时提取数据。
2 FPSO运动姿态监测关键技术
2.1 DGPS与RBN-DGPS定位技术
DGPS即差分全球定位系统（Differential Global Position System，简称DGPS），是在GPS的基础上利用差分技术使用户能够从GPS系统中获得更高的精度。
DGPS实际上是把一台GPS接收机放在位置已精确测定的点上，组成基准台。基准台接收机通过接收GPS卫星信号，测得并计算出到卫星的伪距，将伪距和已知的精确距离相比较，求得该点在GPS系统中的伪距测量误差，再将这些误差作为修正值以标准数据格式通过播发台向周围空间播发。附近的DGPS用户接收到来自基准台的误差修正信息，以此来修正自身的GPS测量值，从而大大提高其定位精度。
RBN-DGPS即无线电指向标/差分全球定位系统（Radio Beacon-Differential Global Position System），是一种利用航海无线电指向标播发台播发DGPS修正信息向用户提供高精度服务的助航系统，该系统在GPS系统基础上，利用差分技术，借助海上无线电指向标播发差分修正信息，给用户提供高精度定位服务的助航系统。可广泛应用于航道测量疏浚、船舶进出港及狭窄水道导航定位、交通安全管理、航标定位、海上石油勘探等。我国从1993年开始跟踪RBN－DGPS的动态，制定了相应的建设规划和技术标准，并从1995年―2000年分三期在我国沿海地区共建设了20座RBN－DGPS台，信号覆盖了整个沿海水域和部分陆地。用户距台站越近，定位精度越高。通常情况下，在距基准台300 km的范围内，米级导航型DGPS接收机的定位误差约为10 m，亚米级导航型接收机的定位误差约为5 m。
海南水监局辖区RBN/DGPS台站目前有抱虎角、三亚以及洋浦三个。
2.2 海事卫星宽带Fleet Broadband通信技术
海上宽带业务简称FB（Fleet Broadband），是海事卫星第四代卫星移动宽带业务应用于海上的专有名词，具有覆盖范围广、机动能力强、高可靠性的优势，可以保证用户在全球海上任何一个地点都得到高质量、高可靠的通信服务。该业务实现船舶通信IP化，满足船舶高速数据传输和视频通信的需求，上网最高速率可达432 Kbps。
由于海事卫星的高可靠度，即使在无人值守，或者在超强台风的恶劣环境下，海事卫星通信系统依然能够维持正常的工作状态，保持网络链路的畅通，为实时在线监测通信链路提供技术保障。
3 FPSO运动姿态监测系统
3.1 FPSO单点GPS监测与预警系统
该系统是利用FPSO以单点为中心的运动轨迹，通过RBN-DGPS差分定位技术，结合传感器、光纤串口、工控机以及不间断UPS电源等一系列应用而设计的综合性系统，实现在线监测记录FPSO实时运动姿态数据。
系统以FPSO单点实际安装位置为标准值，在FPSO单点系统的正上方安装DGPS系统天线以定位单点的实际坐标值，两值之差动态反映了FPSO实际位移，从而判断FPSO是否在正常的活动范围内，相关联的海底管线及动力传输电缆是否安全。
系统由GPS定位/导航仪、数字倾角监测仪、数据采集处理存储系统工控机、光纤转换器以及UPS电源系统等组成，GPS定位/导航仪放置在FPSO单点的上方，服务器安装在报房，客户端软件安装在FPSO、陆地PC机上，通过TCP/IP专网访问工控机，进行远程访问、监控、管理。系统整体安装如图1所示。
系统核心GPS定位/导航仪采用Crescent VS100 系列GPS罗经，该罗经遵循IEC61108-4信标标准，生成的2DGPS艏向精度优于0.1 °，差分定位精度小于60 cm（95 %置信度），集成的陀螺和倾斜传感器加快启动时间，并在暂时丢失GPS期间提供艏向更新，最大达20 Hz的快速艏向和定位输出率，差分选项包括SBAS （WAAS， EGNOS等）和可选的信标差分。
文昌13-1/2油田FPSO的GPS罗经选择信标差分，信标台站为海南岛抱虎角，距离油田约130 km，GPS罗经的2付天线安装在FPSO单点的正上方开阔位置，便于接收卫星信号差分准确定位。
FPSO单点GPS预警系统实现功能
包括：
（1）工控机提供RS232气象信息接口，接收处理风向、风速、气压、气温、湿度等实时气象信号。
（2）FPSO运行姿态实时数据、实时曲线、实时趋势、历史趋势、实时报表、历史报表以及报警信息提示等功能，采用IE浏览器方式访问。实时数据以日期命名自动储存在服务器内以供查询。
（3）UPS电源可供系统连续工作5 d左右。
3.2 海事卫星宽带Fleet Broadband系统
海事卫星宽带Fleet Broadband通信设备目的是在FPSO台风撤离无人值守的非正常期间，自动提供稳定的互联网通信链路，保证FPSO运动姿态数据能够实时传送至基地中心。
“南海奋进”FPSO海事卫星Fleet Broadband通信设备使用FURUNO FELCOM500设备，主要由室外天线单元（Antenna Unit）、室内通信单元（Communication Unit）、IP电话手柄（IP Handset）等组成。设备安装调试简便，室外天线直径0.6 m，整体功耗200 W左右，通电自动跟踪锁定卫星，不需要人工干预，系统能够提供432 K稳定的互联网通信带宽，可以在最恶劣的海况条件下表1维持通信。
3.3 气象系统
气象系统又称气象站，是FPSO标配的组成部分。主要由室外风速、风向、温湿度传感器、室内数据处理中心、室内显示终端组成，可提供风向、风速、艏向、气压、温度等实时动态天气信息。
“南海奋进号”FPSO气象站采用Observator公司生产的OMC系列气象设备，气象站OMC-183信号处理中心提供标准的RS422/RS485/RS232等数据接口，可与FPSO单点GPS监测与预警系统对接，同步提供所需的气象数据。
3.4 UPS电源系统
UPS电源系统是维持FPSO运动姿态监测系统24 h不间断工作的重要保障，尤其是在无人值守FPSO状态下，UPS电源系统的稳定性及续航性更为重要。
在部署UPS电源系统时，要考虑FPSO运动姿态监测系统的总负荷，尽量选用耗电低的设备，精确计算耗电总功率，构建快充慢放型供电系统，以便能够维持系统的长时间工作。
4 FPSO运动姿态监测系统应用效果
4.1 FPSO运动姿势监测系统架构
FPSO运动姿势监测系统总体由FPSO单点GPS监测与预警系统、海事卫星FB宽带系统、气象站以及UPS电源系统四部分组成。系统实现FPSO运动姿势全天候24 h现场或远程监控记录功能。
4.2 FPSO运动姿势监测系统实际应用
“南海奋进”FPSO运动姿态在线监测系统2011年初投入实际应用，现场使用系统实际监控后，针对系统存在的一些问题加以改进与完善，使该系统在日常生产管理以及台风期间都发挥了重要的作用，取得了良好的效果。
在“南海奋进”FPSO中控室，安装了单点GPS监测与预警系统的独立显示与报警装置，值班人员可以直观地看到FPSO的实时运动轨迹，当FPSO运动轨迹超过设定的参数时，报警装置马上报警，值班人员马上关注，收集数据，并安排人员到单点现场密切观察单点系统状态，随时报告，确保安全。
2011年7月底，强热带风暴“洛坦”吹袭文昌13-1/2油田，“南海奋进”FPSO人员全部撤离，守护船也到港湾避风，台风期间，基地值班人员通过在线监测系统，实时地看到了“南海奋进”FPSO的运动状态以及现场的风向风速等气象信息，系统第一次无人值守应用成功，效果反映良好。
通过这次台风期间的实际应用，我们也发现了一些不足之处，比如对UPS电源设计安装存在一些缺陷，对UPS设备的提前关断以及蓄电池的续航能力考虑不足，导致系统链路提前中断，系统的软件设置方面，客户端加载程序过多，导致连接速度有些延迟，这些都在后来进行了相应的改造，使系统发挥更大的作用。
5 结语
作为海洋油田重要的生产装置，FPSO的安全受到重点关注，通过现代GPS差分定位以及海事卫星FB宽带通信系统等高科技手段，结合FPSO现有的信息化网络设备，构建FPSO运动姿态全天候监测与预警系统，是提高FPSO管理能力的有力途径，同时，也为FPSO的设计建造提供第一手
资料。
文昌13-1/2油田“南海奋进”FPSO运动姿态全天候在线监测与预警系统目前已成功运行，效果良好，引起广泛的关注与重视。文昌油田群“海洋石油116”FPSO也即将构建同类型的全天候在线监测与预警系统。相信不久的将来，FPSO运动姿态全天候在线监测与预警技术将普及于越来越多的FPSO装置，为海洋油田开发保驾护航。
参考文献：
【关键词】发电厂在线监测装置、信息管理系统、设计研究
【分类号】：TM354.9
1 前言
近年来，发电厂、变电站工程设计中都配置有在线监测装置，特别是发电机和变压器的在线监测装置，在新建工程中已普遍配置，但发电厂中装设的各种在线监测装置的信息基本没有得到应有的重视和系统的管理，为使在线监测装置在发电厂中能得到充分利用，促进我国电气设备在线监测技术的发展，应对发电厂中的在线监测装置进行整合设计，建立有效的信息管理系统，使在线监测装置在发电厂的运行管理中发挥应有的作用。
2 在线监测装置产品及使用情况现状
2.1 在线监测装置的配置情况
根据GB/T7064-2002《透平型同步电机技术要求》中的规定，“对功率200MW及以上的电机，可根据用户需要配备各种监测器，以提高电机运行可靠性。如配置漏水监测器；漏气、漏油监测器，氢气纯度监测器；发电机绝缘过热监测器（G..C.M）；局部放电监测仪（P.D.M）；氢气湿度监测器等”。
发电厂的升压主变压器一般根据业主意见装设油中气体及微水在线监测装置，个别还有装设变压器套管介损、局放监测装置等；厂用变压器和起动备用变压器个别装设了油中气体及微水在线监测装置，较大部分没有装设。
敞开式布置的断路器都没有装设在线监测装置，封闭组合电器（GIS）却都配有局部放电在线监测、气体泄漏量侧及气体绝缘设备的在线监测装置。
个别业主要求为厂用中压断路器（真空断路器）配置在线监测装置。
有些高压电缆、封闭母线、高压电动机等也配置了在线监测装置。
2.2 在线监测装置的产品性能和质量
随着传感器技术、信息采集技术、数字分析技术与计算机技术的发展和广泛应用，电气设备在线监测技术得到了飞速发展，现在已能够较好的监测发电机、变压器等高压电气设备的绝缘、局部放电等潜在故障及故障发展趋势。
目前，技术含量较高的解读式在线监测装置，如发电机局部放电、发电机绝缘过热、变压器油色谱等重要电气设备的在线监测装置等多由美、加等国外制造厂和研究机构制造，监测信息的准确度能够基本满足对电气设备进行运行监视、故障趋势判断、为制定检修计划提供参考的要求。
直读式在线监测装置，如氢气纯度分析仪，定制冷却水导电率仪，氢气漏入水中监测器，氢气露点仪，氢气监测仪等监测设备，这类直读式设备的监测数据准确度较高，较少有漏、误报现象，但这些设备监测对象都是大型电气设备的辅助设施。
3 建立在线监测信息管理系统的可行性
3.1 在线监测装置组网能力
通过搜资和调研获知，现在行业中使用和配置的电气设备在线监测装置大都具有网络接口和信息传输接口，只有个别国产设备不具备信息传输接口。一些设备带有以太网口，有些设备带有串行口，也有些设备带有CAN总线接口。
个别装置不具有信息接口，可利用接口转换设备进行转换，可将基本的装置动作和报警信息传递到上位机。
各类在线监测装置的通信协议多为MODBUS、MODBUS RTU/TCP/DNP3.0及IEC60870、IEC61850等电力系统常用或通用协议。
有些制造商为适应设备组网连接开发了一系列通信接口和通信接口转换装置等。
3.2 在线监测装置信息管理终端设备能力
1）目前可作为在线监测系统信息管理终端的设备有两种：
第一，由在线监测装置制造厂或集成商开发的专用在线监测装置信息管理系统，有专门对应某一种在线监测装置的，如：发电机运行信息管理系统、GIS运行信息管理系统等；也有可收集管理所有连接的在线监测装置信息的综合管理系统；
第二，由发电厂电气监控管理系统（ECMS） 或电网监控（NCS）集成一个在线监测信息管理系统。
2）两种终端系统可达到的能力
可借助以太网或局域网及信息传输接口采集在线监测装置的信息，包括数字及文字数据，报警信号，趋势曲线等；
对采集到的数据进行整理、储存、与初始及典型数据进行对比，提供可能的潜在故障判断结果，可作为制定设备维护和检修计划的参考；
可根据设定值进行故障报警；
所有采集到的数据和信息都可在监测终端上监测和提取，根据需要可对数据和曲线进行打印，供运行人员使用。
综上所述借助于发电厂电气监控管理系统（ECMS或NCS）集成在线监测信息管理系统，或采用独立的在线监测信息管理系统都是可行的。建立在线监测信息管理系统可不过多增加发电厂的设备投资，通过在线监测信息管理系统可采集和处理较大部分在线监测装置的信息，为电厂运行提供辅助数据；
4 建立发电厂在线监测信息管理系统的意义
4.1 在线监测装置的主要作用
发电机在线监测装置可在发电机带负荷运行的情况下，对发电机绝缘、过热、匝间短路故障等进行监视，通过趋势曲线可帮助我们评估和判断发电机主机的运行状态。
变压器在线监测装置可在线监测变压器局部放电、变压器油中溶解气体成分含量、油中水分含量等，从而帮助我们判断变压器的潜在故障和安全隐患。
GIS、断路器、高压电缆、封闭母线、高压电动机等的在线监测装置也分别对这些高压电器的运行状况提供故障判断参考依据。
4.2 建立在线监测信息管理系统的意义
在发电厂中，发电机和主变压器中多数已配置了在线监测装置，只是信息没能得到统一管理，通过建立信息管理系统能够将在线监测信息进行收集、监视和管理，使在线监测装置得到充分利用。
通过对在线监测装置的数据和曲线的监视，对设备运行状况做出预测和判断，为电厂电气设备的维护和检修提供依据和参考。
在运行中对在线监测数据进行定期和不定期管理和整理，通过与大小检修过程中的实际数据进行对比，可对在线监测装置做出客观、准确的评价，集系统中多电厂在线监测数据的积累，可逐步建立在线监测装置技术水平、产品性能、数据准确程度等的设备信息库。
加强设备信息及运行数据的管理和存储为逐步实施在线诊断和状态检修积累经验和数据依据。
建立智能化电网已正式提到电力系统建设的意识日程，而电气设备在线监测技术将是电力系统智能化的一个重要组成部分。
为建立在线监测装置的设计、运行管理制度积累经验。
5 发电厂在线监测信息管理系统的设计
5.1 在线监测信息管理系统设计思路
1） 发电厂在线监测系统的设计最重要的是这些设备提供的信息和数据的管理，必须将这些信息和数据呈现给运行人员，这些在线监测装置的配置才有意义。根据现代技术的发展，合理组网应该是最佳选择。
2） 在组网有困难时，至少应利用通信接口将配置的在线监测装置的信息上送到运行人员可监看的地方，让它们发挥对电气设备的监测作用；
3） 充分利用现场总线技术将发电厂中已选配好的在线监测装置进行组网，实行在线监测信息的集中管理。
4） 可采用独立的信息管理系统；也可考虑利用电厂中配置的电气监控设备作为在线监测信息管理系统的集中监视载体，在发电厂电气监控系统中建立在线监测管理系统子系统；或利用在线监测装置的上位机实现独立组网。
5） 发电厂在线监测装置组网可按信息采集层，信息管理层，站控层三级组网，根据具体情况可简化为两级；
5.2 基本组网方式
第一种组网方式：按在线监测装置监测对象相同的装置分别跨机组连接（管理层）后，在站控层组网。这种方式较好实现，因为同一个电厂中，同一种设备的在线监测装置多数情况下应该是同制造厂同型号的产品，他们的连接不需要规约转换，在站控层实现规约转换，这种组网方式可分为三个基本层，站控层、信息管理层、信息采集层。见附图1； 附图1：组网方式一
第二种组网方式：按机组单元将每一台发电机组（包括变压器）的各种在线监测装置纵向连接（管理层），通过规约转换后，按机组将信息上送至站控层。这种方式管理性好，每个机组的信息集中管理，较容易综合分析，判断机组是否需要局部检修或退出运行。但各种在线监测装置很难做到都是同种规约，需经过较复杂的规约转换，转换的过程中将失去部分信息，互相之间的信息共享困难，除非所有在线监测装置都采用同一制造厂产品或全部采用IEC61850标准。这种组网方式可分为三个基本层，站控层、信息管理层、信息采集层。见附图2。
附图2：组网方式二
第三种组网方式：各在线监测装置直接上传组网，组网结构简化为两层。这种组网方式，组网结构简单，但较浪费连接电缆， 每套装置都要有电或光缆接至主控室。并且这种组网方式对在线监测装置和在线监测信息管理系统载体的组网能力要求都较高。要么所有联网的在线监测装置采用同种接口和规约，要么在线监测信息管理系统载体需要具有较高的接口集成和规约转换能力。比较理想的条件是所有在线监测装置和在线监测信息管理系统载体都采用IEC61850标准和协议。见附图3。
附图3：组网方式三
5.3 应用实例
上述提出的3种组网方式，是理想条件下的基本方式，在实际工程中需灵活使用，如某电厂结合工程实际采用了第二、三种组网方式混合的组网方案。
1） 电厂在线监测装置的配置
两台机各配置一套发电机局部放电在线监测装置，由母线耦合器、BusTrac监测仪、工程师站及局放监测分析软件组成。工程师站可与电厂管理系统联网通讯，将发电机局放数据信息到电厂管理系统网上，采用RS485通信口。
两台机各配置一套FJR-IIA型发电机绝缘过热监测装置，装置不具有通信传输接口，只输出报警接点。
两台主变压器各配置一套TM8+TMM在线监测系统，采用MODBUS RTU/TCP/IP，DNP3.0及IEC60870规约。
750kVGIS配置SDM型六氟化硫压力及微水在线监测仪，主要由气体密度计、微水传感器、现场监控单元和后台监控计算机等组成。计算机主机具有以太网口。两套GIS在线监测仪共设了一个监控主机。
5.4 在线监测信息管理系统载体确定
本电厂电气设备在线监测装置由多家制造厂产品构成，各在线监测装置的通信方式、接口形式、信息报文格式都不相同，不宜采用独立载体的在线监测信息管理系统，也不宜采用某种在线监测装置自带监控主机或工程师站对全站的在线监测装置进行管理。经比较，选择借助于发电厂电气监控管理系统（ECMS）集成，即在本电厂的电气监控管理系统主站层监控管理机中集成一个在线监测信息管理系统。
5.5 在线监测组网方案
由于在线监测装置是随电气设备集成的，各装置来自不同的制造厂，有串行口、以太网口，也有开关量，协议和规约不尽相同，需针对不同信息输出形式做适当的组网连接。结合本电厂的实际情况经与发电厂电气监控管理系统（ECMS）制造商协商最终确定采用上述的第二、三种组网方式混合的组网方案。
通信管理机与ECMS服务器采用双网，GIS在线监测与ECMS直接相连采用双网，通信管理机与发电机局部放电工程师站、变压器在线监测装置、多直流测控装置采用单网。具体组网方式如下：
1）为节省电气监控管理系统中间通信控制层的接口，也为了数据隔离，配置2台通信管理机，分别用于2台机组在线监测装置的信息接收，并将在线监测装置的上传信息数据送给电气监控管理系统的后台机。
2）由于发电机绝缘过热在线监测装置不具有通信接口，只能送出报警信号开关量干接点，不被电气监控管理系统接收，配置一台多直流测控装置，用于2台机绝缘过热在线监测装置数据的采集，并通过CAN网与通信管理机通信，将采集到的数据上送到通讯管理机。
3）2台机的发电机局部放电在线监测装置都分别带有数据接收、储存和管理的工程师站，而工程师站具有RS485接口，组网采用2台机的局部放电在线监测装置分别通过各自工程师站（两台机分属不同业主）直接与通信管理机接口，上传数据，距离较近采用屏蔽双绞线连接。
4）主变压器配置的变压器油中气体及微水在线监测装置具有RS485接口，组网采用通信口直接与通信管理机通信上传数据，
5）GIS气体压力及微水在线监测计算主机具有以太网口，并采用OPC协议，组网采用以太网口直接与ECMS网络交换机连接，上传数据，由于距离较远采用光缆连接。双网2侧需要配置4个光电转换器。
电厂在线监测组网示意图详见附图4。
6 结论及建议
6.1 在线监测技术的研究上，我国还较国际水平相差甚远，虽然设备购买量很大，设备利用率低； 为提高发电厂中在线监测装置的作用，合理利用资源，从设计入手，在不过多增加设备投资的条件下，开展在线监测装置的组网设计，建立发电厂在线监测信息管理系统，对提高设计的创新性、完善性都是必要的。
6.2 现代科学技术的不断发展使在线检测装置的生产水平和能力正在日新月异的发展，有些理论和检测手段已达到一定水平，这些装置给出的信息具有相当的可信度，至少可以作为检修诊断的有力参考；通过学习和宣传使更多的人了解在线检测装置技术和发展趋势，充分认识在线检测装置的作用，重视在线检测装置信息的采集和利用。
6.3 建议在工程中应选择具有信息和数据上传能力的微机型或数字式装置；
6.4 建议在发电厂设计中重视对发电厂在线监测装置的组网，上传和集中监视采集到的数据信息，有效利用资源。
6.5 为建立信息采集组网完善的发电厂在线监测信息管理系统，应逐步在在线监测系统推广采用IEC61850标准，利用IEC61850标准，实现不同制造厂、不同类型产品之间的信息共享，构成完善的在线监测系统和智能诊断系统，共享专家数据库，实现发电厂在线监测智能化，以便实现状态检修。
附图4：在线监测组网实例组网示意图
参考文献
1）唐艳茹，发电厂电气设备在线监测技术应用研究，工程硕士论文
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