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電氣設(shè)備的絕緣在線監(jiān)測與狀態(tài)檢修
電氣設(shè)備的絕緣在線監(jiān)測與狀態(tài)檢修【1】
【摘要】隨著社會(huì)的進(jìn)步、科技的發(fā)展以及我國電氣設(shè)備監(jiān)測技術(shù)水平的提升,在線監(jiān)測已經(jīng)成為目前最熱門的監(jiān)測技術(shù),具有非常廣闊的應(yīng)用和發(fā)展空間。
狀態(tài)檢修則是指電氣設(shè)備在絕緣的工作狀態(tài)下所確定的檢修方式,在進(jìn)行狀態(tài)檢修時(shí),電氣設(shè)備的絕緣在線監(jiān)測成為了當(dāng)下必不可少的輔助手段。
本文針對(duì)電氣設(shè)備的絕緣在線監(jiān)測與狀態(tài)檢修進(jìn)行討論,希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)研究人員提供一定的參考。
【關(guān)鍵詞】電氣設(shè)備;絕緣在線監(jiān)測;狀態(tài)檢修
0 引言
電氣設(shè)備的絕緣監(jiān)測技術(shù)對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行有著重要意義,保證絕緣在線監(jiān)測是保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵,因此這項(xiàng)技術(shù)成為了國內(nèi)外高電壓技術(shù)人員所研究的重點(diǎn),同時(shí)在電力系統(tǒng)的狀態(tài)檢修方式也是一個(gè)比較熱門的研究課題。
隨著這項(xiàng)技術(shù)的廣泛運(yùn)用,能夠有效監(jiān)測出電氣設(shè)備在早中期絕緣方面的問題,從而延長設(shè)備使用期限,并最終降低一些不必要情況的發(fā)生。
1 絕緣在線監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展歷程
1.1 帶電測試時(shí)期
絕緣在線監(jiān)測技術(shù)主要起始于帶電測試時(shí)期,最早是在20世紀(jì)的六、七十年代,當(dāng)時(shí)的研究人員通過一些比較簡單的設(shè)備儀器來對(duì)帶電設(shè)備的絕緣參數(shù)進(jìn)行測量。
不過,受到技術(shù)不成熟、儀器設(shè)備落后等局限性因素,導(dǎo)致其進(jìn)行測試的靈敏度偏低,而且所測試出來的結(jié)果也不夠精準(zhǔn),所需開展的工作難度較大,很難獲得廣泛的推廣和應(yīng)用[1]。
1.2 傳感器測試時(shí)期
絕緣在線監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展階段是傳感器測試時(shí)期,主要是從20世紀(jì)80 年代開始,隨著科技和社會(huì)不斷的進(jìn)步和發(fā)展,出現(xiàn)了很多專用的監(jiān)測儀器,那時(shí)人們從傳統(tǒng)的模擬試驗(yàn)直接步入了數(shù)字化的發(fā)展時(shí)代,可以真正實(shí)現(xiàn)不重復(fù)的將儀器和相關(guān)的回路進(jìn)行連接,而傳感器只需要將被監(jiān)測的數(shù)據(jù)參數(shù)全部轉(zhuǎn)化成電子信號(hào),這樣操作起來比較簡單、安全、可靠。
1.3 微機(jī)多功能絕緣在線監(jiān)測時(shí)期
在20 世紀(jì)90 年代,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,在這一時(shí)期當(dāng)中已經(jīng)出現(xiàn)并使用微機(jī)多功能的絕緣在線監(jiān)測,同時(shí)計(jì)算機(jī)和相關(guān)的傳感器也直接有效的結(jié)合在一起,這就真正實(shí)現(xiàn)了針對(duì)更多絕緣參數(shù)數(shù)據(jù)的在線監(jiān)測,而且各種監(jiān)測測量的方式都能夠被這種監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)測量和審查,滿足了電氣設(shè)備檢測量大、監(jiān)測速度快以及用途廣泛的要求,真正實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化絕緣監(jiān)測,這是一種技術(shù)上的飛躍[2] 。
2 絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)成及特點(diǎn)
2.1 在線監(jiān)測系統(tǒng)組成技術(shù)
電氣設(shè)備的在線監(jiān)測系統(tǒng)的組成技術(shù)主要有:
(1) 在線監(jiān)測傳感器,傳感器是在線監(jiān)測系統(tǒng)當(dāng)中的最重要的組成部件,在進(jìn)行配備時(shí),必須選擇那些質(zhì)量優(yōu)異的傳感器來配備安裝,這樣才能真正提高其測量結(jié)果的精準(zhǔn)度,不過需要注意的是,在傳感器步入工作狀態(tài)時(shí),必須要確保傳感器的正常靈敏度。
傳感器在傳輸信號(hào)的過程當(dāng)中必須保證信號(hào)的正常傳輸,且不能將其失真的轉(zhuǎn)換成被測信號(hào)。
常用的在線監(jiān)測傳感器主要是穿磁通技術(shù)傳感器、光纖傳感器以及自補(bǔ)償式零磁通電流傳感器等。
(2)通信技術(shù),絕緣在線監(jiān)測將計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合,從而形成了現(xiàn)代先進(jìn)性的通信技術(shù)以滿足通信的要求。
通常計(jì)算機(jī)在進(jìn)行多路選通開關(guān)間需要將通信程序設(shè)置得更加的簡單來保證其穩(wěn)定性和可靠性。
在數(shù)據(jù)波形的采集裝置當(dāng)中則需要將計(jì)算機(jī)的串口和端口兩者緊密連接在一起,以進(jìn)行較為正常的在線監(jiān)測技術(shù),并對(duì)其加以應(yīng)用[3]。
(3)數(shù)據(jù)處理技術(shù),數(shù)據(jù)處理主要依賴計(jì)算機(jī)來進(jìn)行,通常數(shù)據(jù)處理技術(shù)可以使用傅立葉變換和小波變換等方式來進(jìn)行,這兩種方式的共同點(diǎn)是都能夠保證從一些復(fù)雜的干擾信號(hào)波當(dāng)中將某些不規(guī)則的信號(hào)直接略去,因此也可以稱之為一種濾波技術(shù)。
通過濾波技術(shù)來將相應(yīng)的干擾信號(hào)去除,并將所需的所有正確檢測信號(hào)從中提取而出,因?yàn)檫@種數(shù)據(jù)處理的方式較為精準(zhǔn),所以真正運(yùn)用起來比較廣泛。
(4)數(shù)據(jù)分析技術(shù),數(shù)據(jù)分析是整個(gè)工作當(dāng)中的重點(diǎn)內(nèi)容,首先需要將監(jiān)測系統(tǒng)所采集的數(shù)據(jù)直接傳輸至信息分析處理系統(tǒng)中,并通過相應(yīng)的計(jì)算機(jī)來對(duì)信號(hào)中的故障進(jìn)行分析和處理,然后將分析處理的各種故障結(jié)果通過數(shù)據(jù)和圖像的形式表現(xiàn)出來,這樣將幫助工作人員更好的對(duì)數(shù)據(jù)和圖像作出最直觀的判斷和分析。
(5)電氣設(shè)備非電量絕緣在線監(jiān)測技術(shù),在進(jìn)行狀態(tài)檢修時(shí),如果只是通過電量來進(jìn)行在線監(jiān)測技術(shù)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,還應(yīng)當(dāng)從實(shí)時(shí)性和進(jìn)行投資的保障性來進(jìn)行考慮,所以在目前的狀態(tài)檢修當(dāng)中,就需要將一些非電量的在線監(jiān)測技術(shù)有機(jī)的結(jié)合在一起,這樣才能真正的滿足工作測量的要求,并促使其實(shí)現(xiàn)意想不到的效果。
如今最常用的非電量在線監(jiān)測技術(shù)主要有超聲波探測技術(shù)、遠(yuǎn)紅外測溫技術(shù)以及介質(zhì)分析技術(shù)等,這些技術(shù)都能夠有效的促進(jìn)在線監(jiān)測技術(shù)的快速發(fā)展。
2.2 電氣設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)的特點(diǎn)
電氣設(shè)備絕緣在線監(jiān)測在進(jìn)行狀態(tài)檢修的同時(shí),通常具有較為明顯的特點(diǎn),主要表現(xiàn)在:
(1)停電時(shí)間以及開關(guān)控制相應(yīng)減少,通過這種設(shè)置能夠有效的提高電力系統(tǒng)的持續(xù)供電,從而為后續(xù)工作的順利開展提供極大的便利,也間接的提高了經(jīng)濟(jì)方面的效益。
(2)在進(jìn)行狀態(tài)維修的同時(shí)合理安排時(shí)間進(jìn)行維修工作,能夠有效的避免此類維修問題的發(fā)生,從而減少相應(yīng)的勞動(dòng)力及維修間,并節(jié)約了維修資金。
在進(jìn)行監(jiān)測的工作當(dāng)中能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)絕緣當(dāng)中出現(xiàn)的缺陷和問題,從而減少突發(fā)性事故,加強(qiáng)其安全性和可靠性。
(3)在線監(jiān)測是一種最準(zhǔn)確的技術(shù)手段,能夠有效的減少停電試驗(yàn)及維修的不確定性,同時(shí)也能對(duì)監(jiān)測出的故障及時(shí)進(jìn)行維護(hù)處理,真正發(fā)揮了在線監(jiān)測系統(tǒng)的作用。
3 電氣設(shè)備狀態(tài)檢修
隨著電力體制的改革與創(chuàng)新,目前對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行常規(guī)的定期檢修工作已經(jīng)無法起到有效的保障作用,因此需要適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展需求,不斷學(xué)習(xí)電氣設(shè)備的檢修管理理念,做好維修管理工作。
如今電力設(shè)備的狀態(tài)檢修已經(jīng)成為我國工業(yè)發(fā)展當(dāng)中使用起來最為普遍、先進(jìn)的檢修體制,這也是電力體制改革的真實(shí)需求。
電氣設(shè)備的狀態(tài)檢修其實(shí)就是針對(duì)設(shè)備進(jìn)行的一種監(jiān)測行為,利用科學(xué)、合理的技術(shù)手段來對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行檢修工作,以降低在預(yù)防性檢修工作當(dāng)中出現(xiàn)的問題,從而保證電力設(shè)備的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的性能,大大的節(jié)約了整個(gè)檢修工作所耗費(fèi)的資源費(fèi)用。
隨著在線監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展,狀態(tài)檢修技術(shù)也獲得了巨大的進(jìn)步及廣泛的運(yùn)用。
4 結(jié)束語
綜上所述,電氣設(shè)備絕緣在線監(jiān)測技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步給企業(yè)方面帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)也減少了相應(yīng)維修資源的投入,并保證了絕緣的安全可靠性,是一項(xiàng)非常值得推廣的電氣監(jiān)測技術(shù)。
參考文獻(xiàn)
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[3]黃錫剛.淺議如何提高設(shè)備安全運(yùn)行水平[J].民營科技,2010(05).
電氣設(shè)備絕緣在線監(jiān)測與狀態(tài)維修【2】
摘要:隨著我國電氣設(shè)備監(jiān)測技術(shù)水平的逐漸提升,絕緣在線監(jiān)測作為新的電氣設(shè)備檢測技術(shù),其中的狀態(tài)維修問題已成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。
文章通過對(duì)電氣設(shè)備的絕緣在線檢測與狀態(tài)維修的基本原理進(jìn)行詳細(xì)分析,提出與之相關(guān)的問題及解決措施,并對(duì)日后的發(fā)展前景做出了闡述。
關(guān)鍵詞:電氣設(shè)備;絕緣;在線監(jiān)測;狀態(tài)維修
由于電力設(shè)備的絕緣現(xiàn)象能夠直接影響到電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行,因此,確保絕緣在線監(jiān)測是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要因素。
在以往的絕緣在線監(jiān)測中,主要是通過實(shí)驗(yàn)來判斷絕緣的各方面特征,同時(shí)進(jìn)行絕緣缺陷的維修,以及監(jiān)督其運(yùn)行等來保證電氣設(shè)備的安全運(yùn)行。
隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展,及需求的增大,以往絕緣方式已經(jīng)無法滿足目前人們的需求。
為了加強(qiáng)電氣設(shè)備的絕緣預(yù)防性監(jiān)測,在線監(jiān)測技術(shù)已經(jīng)成為電氣設(shè)備實(shí)驗(yàn)研究的重點(diǎn)。
1電氣設(shè)備的絕緣在線檢測與狀態(tài)維修的基本原理
在線監(jiān)測是指利用輸送電路在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的高電壓對(duì)線路中電氣設(shè)備的絕緣狀況進(jìn)行監(jiān)測。
早前的在線監(jiān)測原理比較簡單,就是在電氣設(shè)備運(yùn)行時(shí)測量與絕緣有關(guān)的各種參數(shù),例如利用泄露的電流經(jīng)過電阻時(shí)的壓降獲得測量數(shù)據(jù)。
當(dāng)然,早期的監(jiān)測方法也很簡單,主要是依靠人工現(xiàn)場使用測量儀測試。
這種方法解決了不停電測試的問題,可以更好地反映設(shè)備的絕緣狀況,而且不受試驗(yàn)周期的限制,比較靈活。
在此之后,在線監(jiān)測引進(jìn)了微機(jī)技術(shù),展現(xiàn)出了更高的水平。
其原理是:利用各種高精度信號(hào)傳感器將被測信號(hào)在完整的狀態(tài)下發(fā)送給數(shù)字波形采集系統(tǒng),然后將被測模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為可以在計(jì)算機(jī)上處理的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析處理。
由于整個(gè)流程下來的工作都是基于被測信號(hào)的波形,而波形又包含了信號(hào)所有的信息和參數(shù),因此利用對(duì)被測信號(hào)波形的分析可以獲得被測信號(hào)各種狀態(tài)下的測量數(shù)據(jù),從而對(duì)被測信號(hào)做出準(zhǔn)確的判斷。
整個(gè)原理圖可以表示為:
電氣設(shè)備絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)需要采集的信號(hào)有:(1)電容型設(shè)備絕緣泄漏電流,它包括電流互感器TA,電壓互感器TV,耦合電容OY,電容式電壓互感器CVT,變壓器套管BUSH,它的范圍從幾十毫安到幾百毫安,屬電容性電流;(2)MOA避雷器的泄漏電流,它的范圍從幾百微安到毫安,屬阻容性電流;(3)變壓器鐵心接地電流和變電站污穢泄漏電流,前者從幾十毫安到安,后者從幾毫安到幾百毫安,都屬于有功電流;(4)作用在各設(shè)備上的母線電壓;(5)變電站環(huán)境溫度、濕度。
由于這些信號(hào)的性質(zhì)和大小不同,所需用的取樣探頭性能差異也較大,因此必須面向?qū)ο笱兄葡鄳?yīng)的電流傳感器才能滿足在線監(jiān)測的要求。
對(duì)于絕緣監(jiān)測的電流信號(hào),由于不同的設(shè)備其電流幅值大小也不同;對(duì)同一設(shè)備,在正常運(yùn)行和出現(xiàn)異常時(shí),其電流幅值大小也不同。
當(dāng)設(shè)備絕緣良好、清潔干燥時(shí),流過設(shè)備末屏的電流較小;設(shè)備運(yùn)行過程中,因受潮、絕緣老化等原因可能使流過設(shè)備末屏的電流增大。
在這種情況下,若硬件電路放大倍數(shù)固定不變,則無法滿足測量要求,不利于準(zhǔn)確測量。
A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)輸入的模擬信號(hào)的電平大小是有一定要求的,如0~2V,0~5V或-5~5V等。
為了減少轉(zhuǎn)換誤差,希望送來的模擬信號(hào)在A/D轉(zhuǎn)換輸入的允許范圍內(nèi)盡可能大,這就要求對(duì)采集到的信號(hào)的幅值進(jìn)行必要的調(diào)整,選擇合適的放大倍數(shù)。
電路由放大倍數(shù)可調(diào)的集成放大器、分壓器、模擬開關(guān)、電壓跟隨器和同相比例放大器組成。
目前的的在線監(jiān)測方式主要分為兩大類,一類是分散式監(jiān)測,就是將信號(hào)傳感器的輸出信號(hào)傳輸給具有數(shù)字處理功能的采用微機(jī)技術(shù)的測量儀;一類是在線監(jiān)測系統(tǒng),將被測信號(hào)利用微機(jī)由傳感器輸送到中央監(jiān)測屏,然后自動(dòng)監(jiān)測設(shè)備額絕緣參數(shù)。
在線監(jiān)測將絕緣監(jiān)測和診斷有機(jī)地結(jié)合起來,實(shí)現(xiàn)了變電站的監(jiān)測自動(dòng)化。
設(shè)備的狀態(tài)維修是指根據(jù)設(shè)備的實(shí)際狀況,科學(xué)合理的安排維修工作,以保證安全、經(jīng)濟(jì)、可靠。
狀態(tài)維修的主要模式有三種:設(shè)備壽命管理、預(yù)知性維修和以設(shè)備可靠性分析為主的維修,維修員可以選擇一種或幾種模式的組合來對(duì)設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)維修。
2電氣設(shè)備的絕緣在線監(jiān)測與狀態(tài)維修存在的問題及措施
電氣設(shè)備的絕緣在線監(jiān)測和狀態(tài)維修會(huì)應(yīng)用到各種各樣的技術(shù),例如絕緣在線監(jiān)測通信技術(shù)和數(shù)據(jù)處理技術(shù)、數(shù)據(jù)分析技術(shù)等,這些技術(shù)都是非常復(fù)雜的,因此使得在線監(jiān)測和狀態(tài)維修存在一些需要解決的問題。
2.1現(xiàn)場監(jiān)測的不確定性
現(xiàn)場情況總是復(fù)雜多變的,監(jiān)測時(shí)由于各種干擾,信號(hào)總是無法準(zhǔn)確校準(zhǔn)監(jiān)測情況,因此需要準(zhǔn)確判斷干擾信號(hào),研制現(xiàn)場校準(zhǔn)方法和設(shè)備。
2.2傳感器的不穩(wěn)定性
目前我們使用的傳感器主要是洛克夫斯基線圈,很容易受到外界環(huán)境的影響,因此需要研究高精度、高穩(wěn)定的傳感器。
2.3干擾
這是一個(gè)影響在線監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行的非常重要的因素,在強(qiáng)電場環(huán)境中,很難采集到微量信號(hào),科學(xué)家需要研究數(shù)字濾波技術(shù)和設(shè)置靈敏的強(qiáng)電壓保護(hù)元件來降低和排除干擾。
2.4缺乏經(jīng)驗(yàn)
需要建立專家診斷系統(tǒng)來進(jìn)行基礎(chǔ)的研究工作,完善數(shù)據(jù)分析功能,確保報(bào)警值的的準(zhǔn)確性,并制定監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)。
專家診斷系統(tǒng)是一個(gè)大型的DB,存有大量的監(jiān)測和試驗(yàn)數(shù)據(jù),監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程等,以及前人的維修經(jīng)驗(yàn),利用系統(tǒng)分析軟件將這些數(shù)據(jù)統(tǒng)一起來,形成一個(gè)專家診斷系統(tǒng),自動(dòng)提供狀態(tài)維修的決策。
電氣設(shè)備絕緣技術(shù)的在線監(jiān)測與狀態(tài)維修經(jīng)過多年的發(fā)展,雖然有了很大的進(jìn)步,但也同樣存在許多問題,為了解決這些問題,可以采取一些相關(guān)的措施:與實(shí)際相結(jié)合,在實(shí)踐中不斷完善各項(xiàng)監(jiān)測技術(shù)和維修技術(shù);將在線監(jiān)測系統(tǒng)和專家診斷系統(tǒng)有機(jī)的結(jié)合起來,實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備的自動(dòng)絕緣監(jiān)測和狀態(tài)維修;國家相關(guān)部門需要加大人力、物力和財(cái)力方面的投入力度,不斷推進(jìn)各項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,使之可以為社會(huì)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
3發(fā)展前景
電氣設(shè)備的絕緣在線監(jiān)測具有廣闊的發(fā)展前景,可以為國家和社會(huì)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益,而對(duì)設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)維修也成為了電氣設(shè)備絕緣在線監(jiān)測非常重要的技術(shù)手段,科學(xué)家們對(duì)狀態(tài)維修在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用非常關(guān)注。
由于具有實(shí)時(shí)連續(xù)性、直觀準(zhǔn)確性,電氣設(shè)備絕緣的在線監(jiān)測技術(shù)可以很好地反映運(yùn)行中的設(shè)備絕緣的真實(shí)情況,在不影響到電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的情況下,可以快速便捷地測試系統(tǒng)數(shù)據(jù),若進(jìn)入電力系統(tǒng)的自動(dòng)化系統(tǒng)中與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng),容易發(fā)展成為智能化的監(jiān)測和診斷系統(tǒng),具有廣闊的應(yīng)用前景。
微機(jī)多功能絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)是以被測信號(hào)波形的數(shù)字采集和分析為基礎(chǔ)的,只需在分析系統(tǒng)中輸入原始波形,可以減少硬件電路的使用量,提高整個(gè)監(jiān)測系統(tǒng)的可靠性,因此,電氣設(shè)備絕緣的在線監(jiān)測是非常有發(fā)展前景的,從目前的科學(xué)技術(shù)發(fā)展以及在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用來看,這一目標(biāo)已經(jīng)算是完成。
我們知道,在線監(jiān)測是依靠許多技術(shù)來完成的,例如數(shù)字處理技術(shù),數(shù)據(jù)分析技術(shù),通信技術(shù)等,這些技術(shù)大多都有待進(jìn)一步的研究和完善,在它們沒有完全完善的情況下,總是會(huì)給在線監(jiān)測帶來一些問題。
為了解決這個(gè)問題,我們需要在實(shí)踐中不斷完善各項(xiàng)技術(shù),使在線監(jiān)測系統(tǒng)和專家診斷系統(tǒng)達(dá)到完美的結(jié)合,并最終實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備的自動(dòng)絕緣監(jiān)測和狀態(tài)維修。
4結(jié)語
總而言之,經(jīng)過多年的實(shí)踐,電氣設(shè)備絕緣在線監(jiān)測技術(shù)積累了許多經(jīng)驗(yàn),雖然仍然存在一些問題,但是這項(xiàng)技術(shù)仍然給社會(huì)帶來了很大的經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)也具有廣闊的發(fā)展前景,其中最令人期待的就是在線監(jiān)測系統(tǒng)和專家診斷系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合,這項(xiàng)合成系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備絕緣監(jiān)測的自動(dòng)化以及設(shè)備的狀態(tài)維修。
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