电气设备现状及技改措施

成人教育毕业设计(论文)

论文题目：电气设备现状及技改措施

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电气设备现状及技改措施

摘要

在电力企业中保证电气设备正常运行，是对保证电力企业工作进行的前提，这就需要利用电气试验设备对高压电气设备的运行进行检验，及时发现设备运行中的问题，以便及时处理。对设备的性能、绝缘状态进行适时地检测，可以起到预防的作用。电气试验设备在检验高压设备是否能够正常运行具有关键的作用，而电气设备的运行也关联到发供电的稳定和安全。电气试验设备在检验高压电气设备运行的正常与否的方面具有十分重要的作用，而电气设备的运行，则直接影响着供电的稳定和安全。只有在保障了电气设备的正常运行以后，才能使电力系统安全、可靠的为用电户供电，保证人们的生产、生活活动不受干扰。本文详细阐述了电气设备的现状，对其存在的问题进行分析，对相关技术进行不同程度的优化。

关键词：电气；设备；技术优化

目录

摘要 (Ⅰ)

1 绪论 (1)

1.1 课题背景 (1)

1.2 电气设备故障的分类及原因 (1)

1.3 电气设备的保护及检测 (1)

2 电气设备在电力企业中的重要性 (2)

3 电气设备的现状 (2)

3.1 传统的电气设备 (3)

3.2 当下较先进的电气设备 (4)

4 电气设备的维修制度 (5)

4.1 定修的弊端 (6)

4.2状态维修完全替代定修的可能性 (6)

5 我国现阶段常用的电气试验方法 (6)

5.1 直流电阻测试 (7)

5.2直流耐压测试 (7)

5.3 介损试验 (8)

5.4变压比测量 (8)

6 电气设备的改进及技术优化 (9)

6.1 电气设备的改进 (9)

6.2电气设备的技术优化 (10)

结论 (10)

参考文献 (11)

致谢 (12)

1 绪论

1.1 课题背景

电气设备（Electrical Equipment）是在电力系统中对发电机、变压器、电力线路、断路器等设备的统称。电气设备由电源和用电设备两部分组成。电源包括蓄电池、发电机及其调节器[1]。用电设备包括发动机的起动系以及汽车的照明、信号、仪表等，在强制点火发动机中还包括发动机的点火系。

电气事故统计资料表明，由于电气设备的结构有缺陷，安装质量不佳，不能满足安全要求而造成的事故所占比例很大[2]。因此，为了确保人身和设备安全，在安全技术方面对电气设备有以下要求：对裸露于地面和人身容易触及的带电设备，应采取可靠的防护措施；设备的带电部分与地面及其他带电部分应保持一定的安全距离；易产生过电压的电力系统，应有避雷针、避雷线、避雷器、保护间隙等过程电压保护装置；低压电力系统应有接地、接零保护装置；对各种高压用电设备应采取装设高压熔断器和断路器等不同类型的保护措施；对低压用电设备应采用相应的低电器保护措施进行保护；在电气设备的安装地点应设安全标志；根据某些电气设备的特性和要求，应采取特殊的措施-安全措施[3]。

1.2 电气设备故障的分类及原因

电气事故按发生灾害的形式，可以分为人身事故、设备事故、电气火灾和爆炸事故等；按发生事故时的电路状况，可以分为短路事故、断线事故、接地事故、漏电事故等；按事故的严重性，可以分为特大性事故、重大事故、一般事故等；按伤害的程度，可以分为死亡、重伤、轻伤三种[4]。

如果按事故的基本原因，电气事故可分为以下几类：触电事故。人身触及带电体（或过分接近高压带电体）时，由于电流流过人体而造成的人身伤害事故。触电事故是由于电流能量施于人体而造成的。触电又可分为单相触电、两相触电和跨步电压触电三种；雷电和静电事故。局部范围内暂时失去平衡的正、负电荷，在一定条件下将电荷的能量释放出来，对人体造成的伤害或引发的其他事故。雷击常可摧毁建筑物，伤及人、畜，还可能引起火灾；静电放电的最大威胁是引起火灾或爆炸事故，也可能造成对人体的伤害；射频伤害。电磁场的能量对人体造成的伤害，亦即电磁场伤害。在高频电磁场的作用下，人体因吸收辐射能量，各器官会受到不同程度的伤害，从而引起各种疾病。除高频电磁场外，超高压的高强度工频电磁场也会对人体造成一定的伤害；电路故障。电能在传递、分配、转换过程中，由于失去控制而造成的事故。线路和设备故障不但威胁人身安全，而且也会严重损坏电气设备[5]。以上四种电气事故，以触电事故最为常见。但无论哪种事故，都是由于各种类型的电流、电荷、电磁场的能量不适当释放或转移而造成的。

1.3 电气设备的保护及检测

电气设备究竟应采用保护接零，还是采用保护接地方式，主要取决于配电系统的中性

点是否接地、低压电网的性质以及电气设备的暂定电压等级[6]。在中性点有良好接地的低压配电系统中，应该采用保护接零方式。大多数工厂企业都由单独的配电变压器供电，故均属此类。但下列情况除外：城市公用电网(即由同一台配电变压器供给好些用户用电的低压网络)应采用统一的保护方式；所有农村配电网络，皆因不便于统一与严格管理等原因，为避免接零与接地两种保护方式混用而引起事故，所以规定一律不得实行保护接零，而应采用保护接地方式。在中性点不接地的低压配电网络中，采用保护接地。高压电气设备，一般实行保护接地。在电气设备中，需要用到的设备自身存在的许多缺陷，但是在工作过程中得不到清楚的反映，导致电气设备在运行过程中出现诸多问题；对设备的判断检查是否合格的过程中，往往会发生将合格设备判断为不合格设备的情况，导致企业经济受到严重的损失[7]。

电气设备是需要实时检测的，而电气试验设备是检测高压电气设备的主要途径和工具。它可以对高压电气设备存在的问题进行发现、反馈，防止高压电气设备出现性能降低、绝缘损坏的情况，为输电线路的运行打下良好的基础。电气设备检修操作规程：凡检修的电气设备停电后，必须进行验电，验电器应符合电压等级，高压部分必须戴绝缘手套，确认无电后，打好接地线，手持红外线绝缘棒进行对地放电；在停电线路的刀闸手柄上，悬挂"禁止合闸，有人工作"的警告牌，在不停电部位的安全围栏外应悬挂"高压有电，禁止入内"的标志牌；对停电超过4小时有保险器装置的关键设备应将保险拔掉；检修工作结束后，拆除接地线，人员撤离现场，交回工作票，摘掉警告牌后方准恢复送电；严禁带电检修各种电气设备[8]。

2电气设备的在电力企业中的重要性

电气设备安全运行的重要性主要体现在两点。一方面，电气设备是检测变电站各项性能的主要工具，在对变电站进行试验时，能够及时发现变电站内部存在的问题，及时处理，避免损失。有效预防损坏现象，保证变电站安全稳定的进行工作。另一方面，电气设备能够帮助检修人员了解变电站的性能，有利于保养工作的正常开展，进一步提高变电器的稳定性，提供给人们优质的用电服务[9]。

电气设备是检验设备的绝缘性能的好坏和设备的运行状态的，是保证安全稳定运行的重要环节。从目前的技术手段来说，电气设备是检测高压电气设备的主要工具和手段，能够及时发现隐形的问题，起到预防的作用。在目前的电网中，故障原因有很多，究其原因，主要还是电气设备的绝缘损坏而导致，因此对于电气设备工作人员必须对设备的绝缘特性进行实时的检测，掌握设备的绝缘状况，不断地提高设备的绝缘水平，来保证电力企业的正常工作运行，在试验的过程不仅需要工作人员具有良好的专业素质，有专业的经验和判断，还必须借助于试验设备进行。保证设备在运行中必须的绝缘，从设备的制造开始，就要进行一系列的绝缘测试，包括制造时、制造过程中、产品定性、出产检验、使用过程等的一系列试验。对电气试验设备是检测电力设备性能的主要工具，能够及时的发现问题，

并作出相应的处理，避免损失；另一方面，电气试验设备能够帮助检修人员了解电力设备的性能，有助于检修、维护和保养工作，提高设备的稳定性能，使设备处于良好状态运行。

3电气设备的现状

3.1 传统的电气设备

在我国，由于大多数电力企业的支付能力有限，所以广泛使用的电气设备都是比较传统的老式设备。这种试验设备本身具有较大的体积和重量，在运输的过程中十分不便，再加上它是一种靠人工操作的仪器，不具备自动化的功能，导致很多的检测都不能完全精确，要靠操作人员的经验去确定数据的准确性。所以大大的提升了检测的难度和检测数据的误差，不能有效的排除问题。而且，这类设备缺少和电脑相连接的接口，无法完成检测数据的传输，更加无法用电脑对检测数据进行详细的分析。所以，这种设备所检测的数据精确度无法得到保障，也不能进行长期保存，导致在以后的检测中缺少相关的数据支持。而在操作人员的聘用方面，需要挑选一些经验丰富的，靠他们的专业经验对数据进行判断，所以就大大提高了检测数据的误差，无法保证检测数据的精确性。总的来说，使用这种试验设备进行电气设备的检测，极大的提高了检测的难度，同时还无法保证检测结果的准确性。但是，在实际的使用中，大多数企业仍采用这种试验设备，这主要是因为这些企业支付能力有限，无法使用那些先进的试验设备。因此，要想淘汰这类设备，在现今的条件下是无法完成的，只有改进检测的方法，使其更适合使用传统的试验设备，才是现今应该主要考虑的改进措施。

现阶段，有些电力企业电气设备在体积和质量上都比较大，运输很不方便，需要工作人员进行操控，自动化方面还没有改进，使得检测的结果准确性不高，相应的使检测的难度升高，不能有效地发现问题和排除问题，使得电脑对数据的分析不够详细。

3.2 当下较先进的电气设备

除了传统的电气设备，近代还出现了一种较为高端的电气设备，它是以中型客车为原型改造成的，叫做高压程控电气试验车。其具有许多的优点，弥补了传统试验设备的不足。电气试验车将所需的试验设备全都固定在车上，方便运输和使用。而且，车上固定的设备全是现今外国较为先进的设备，对数据的检测、分析和传输的能力都有十分明显的提升，数据的精确度也得到了保障。将试验设备固定在车上，可以方便所有试验设备的运输，避免不必要的搬运导致的设备的损坏。电气试验车还配备了先进的计算机系统，可以将检测的数据进行实时的分析，并保存到数据库中，为以后的工作提供借鉴。在实际的检测工作中，只需要将试验车开到相应的检测部位，将检测设备连接到被测线路上，就可以通过电脑的自动检测系统对高压设备进行相关的检测。所以，这种试验车也具有操作简单的优点，可以降低检测的难度。虽然这种试验检测设备各方面都比较优秀，但是由于其价格过高，导致在企业中并未受到欢迎，只有外国才大量采用这种设备。在国内，大多数企业和单位

都无法承担这笔设备的费用，所以传统的试验设备仍是他们的首选。

高压程控电气试验车是对中型客车进行改造，将高压电气试验测试系统安装在车上，这样就可以方便地行驶到各个监测点进行试验检测。其设备基本上是国内、外的先进产品，使用的时，通过电缆连接到需要检测的电力设备上，启动测试设备就能自动进行检测试验，操作十分方便，而且准确性很高。高压程控电气试验车还具有很先进的计算机管理系统，可以把这些检测出来的数据进行处理和分析，并且这些数据可以自动的保存，为以后的工作提供依据和指导分析。这样的试验车还未普及，但是它的有点事显而易见的，它操作起来比较简单，检测的难度也降低很多，检测的结果也叫传统的设备精确许多。但是这种高压电气试验车涉及到了很多的先进技术，其造价昂贵，对一般的企业来说，支付起来还是十分困难的，因此，高压程控电气试验车的普及使用还需要一定的时间。

4 电气设备的维修制度

4.1 定修的弊端

由于电气设备的生产厂家不同导致很大差异，有的设备运行良好，有的设备却亟需维修，而定期维修制度采取统一的时间点进行维修，不考虑这些设备状况的差异，这样就导致了有些设备过度维修，无形中增加维修成本，这种维修方式必将出现如下弊端：（1）运行良好的设备，特别是转动设备过渡维修多次拆装，维护人员技术水平不高，这样必将导致设备功能精度的降低，定修不仅没有提升设备的功能精度，又无形中埋下了设备的隐患，非常不利于设备的稳定运行。

（2）设备到了定修周期，按照定修制度必须停机检修，这样迫使设备停机中断对用户的供电，降低了供电可靠性。目前，定修是电气设备停机的主要原因，几乎占设备全部停运时间的2/3 以上。

（3）设备到了定修周期，停机检修，不仅影响企业产量，又需要支出一笔庞大的维修费用，增大企业的生产成本，直接影响了企业的经济效益。因此要提高企业的经济效益也必须对定期维修制度进行改革，以经济效益的观点和要求来指导维修策略的选择。

4.2 状态维修完全替代定修的可能性

首先，电气设备的选型、装配精度、元件材质、内部结构、功能各不相同，出现缺陷和故障的几率也不相同。另外电气设备工作时现场环境各不相同，导致各设备部件的损耗也不相同。如现场环境温度较高，一些密封橡胶垫自然老化较严重。

其次，每台设备在系统中所处的位置和重要性不同，每台设备中零部件对设备功能精度的影响也不相同。若全部实行状态维修，对所有设备及其部件进行状态监测和状态诊断不仅在技术上有困难，而且在费用上企业也无法接受，所以，未来的状态维修不可能完全代替定期维修，而是状态维修和定期维修共同存在的局面。

5 我国现阶段常用的电气试验方法

电气设备状态监测为设备的故障诊断和性能评估提供了依据。目前针对真空断路器应用较多的在线监测装置是通过非接触式传感器捕捉运行状态下的真空断路器在真空度下降时发生的放电现象，并由装置软硬件回路来实时在线监测伴随真空断路器真空泄漏时放电信号的大小、持续时间、频率等在内的信息，及时在真空断路器发生真空泄漏初期发出告警信号，提醒运行人员进一步处理，减少可能发生的损失，提高运行设备安全稳定性，实现对运行设备状态检修的目的，这样方可确保设备的安全、稳定、连续运行。

5.1直流电阻测试

直流电阻测试：该测试能够检验线圈接头、引线、分接开关焊接质量，各个分接位置是否存在短路或断路情况。测量方法多采用电桥法，小于100 欧姆对电阻采用双臂电桥，也就是凯尔文单桥;100 欧姆以上的电阻采用单臂电桥，也即惠斯登电桥。线圈的直流电阻接到引线端上，得到分接开关上各个位置的直流电阻数值。在测量中有以下几个注意事项: (1)首先接好电桥桥臂的四根接线，两根电流接线端要接在变压器，电压接线端接在线圈外侧，以保证测量精度。(2)电桥使用前要先打开总电源，经过预热后，再接通电桥检流计，判断检流计偏移方向，平衡电桥。若了解检流计正负偏转速度、方向与测量精度的关系，就能很快通过倍率开关或数值旋钮将检流计调平。

这种方法是目前使用率最高的实验方法，其一般是测试分接开关、测量线圈内部的引线、接头线和线圈引线是否出现问题，此外还要分析是否出现开路和短路等情况。在实验的过程中需要在引线端将直流电阻引人，对于各个开关上的电阻进行测试，倘若发现直流电阻，是会有中性点的。在利用电桥时需要把连接线接好，一定要将电源打开.在测试的时候通过电桥检流器上指针的方向来判断平衡。在实验中，必须等到电阻稳定之后方可去读取数据。

5.2直流耐压试验

直流耐压试验，是需要一名员工来进行接线工作，另一名来核实。确保接线无误后可以开始具体的试验工作。还要对微安表做好屏蔽工作，使用屏蔽线作为高压引线。

5.3介损试验

介损试验的测量法是选择适合的接线，把高压线屏蔽和芯线与测量设备的高压端口相连接，测试的芯线与低压信号端口相连接。此种试验方法是为了检测绝缘性能，检测绝缘老化和潜在的缺陷。该方法主要是利用合适的接线，将测量设备的端口与之高压线屏蔽之芯线连接起来，在低压信号端时候把测试用的芯线接人;反接线时，把高压线芯接人。这种方法主要是为了防止绝缘介质老化，检查其有无存在安全隐患。

5.4变压比测量

变压比测量具有重要意义，它能够验证变压器变压比是否在规定范围内;开关引出线接线是否正确，以及变压器是否有匝间短路现象。在测量时，与变压器一次侧加人380V高

压电源，接三相交流开关，在某个线圈端子间接人电压表测量线电压;在变压器二次侧接人电压表，测量线电压，打开开关，两块表同时读数，经过数值换算，即为变压器变压比。

电气设备状态监测为设备的故障诊断和性能评估提供了依据。因此有必要对他们的运行状态进行监测，及时了解和掌握设备的状况，以确保整个电力系统的安全、稳定运行。状态监测是指通过各种测量、检测和分析方法，结合系统运行的历史和现状，对设备的运行状态进行评估，以便了解和掌握设备的运行状况，并且对设备状态进行显示和记录，对异常情况进行处理，并为设备的故障分析诊断、性能评估提供基础数据。

6电气设备的改进和技术优化

6.1电气设备的改进

通过对电气设备的现状分析，发现有些缺陷，所以在现有的条件下应该进行可行的方案实施，来帮助改善电气设备的功能，实现自动化的操作，来提高工作效率。随着我国计算机水平的提高，它已经运用到各个行业的生产当中，在电气设备的改进方面也要积极地引进计算机的先进技术，计算机的软件开发是一项有效地程序，在电气设备的现有发展水平上，技术人员应该倾力开发出一款电气设备的管理软件，并设计好传统设备和计算机相连的接口，从而有效地提高工作效率。这样的系统可以在工作时按照提示进行进一步的操作，在试验的过程中把相关的数据进行分析。

由于电气设备车的成本过高，不适用于现今我国的社会需求，所以，要在技术改进方面取得成就，就要结合设备的成本进行综合考虑。首先，在计算机技术方面，要加强对相关技术的研究，将计算机与设备结合，使测得的数据可以及时的进行分析、保存。在操作系统的方面，也要结合计算机的技术，研制自动或半自动的操作系统，减轻操作人员的负担，降低操作的难度。数据处理方面也要下功夫，应该建立一个完整的数据库，将检测的数据保存到其中，便于以后的查询、对比。其次，由于试验设备大多数都比较笨重，对其运输就是一大难题，在部分环境条件较差的地方，就更加难以实现设备的运输。所以，在技术的改进过程中，要对设备的体型进行缩减，同时加强对相应运输工具的研发。设备的改进技术也可以从另一方面着手，就是将原本较大的设备改造，使其可以进行拆分、组装，这样，不管再大的设备，也可以运输到那些不易运输的地方去。然后，就是设备的精确问题了。传统的电气设备所检测的数据一般都靠具有经验的人员去判断，这样既不安全，也比较麻烦，所以要提高设备的精确度，保证检测的效果。最后，在设备的成本问题上，要尽量降低设备的造价，保证设备可以适合大多数的企业和单位。由于电气设备车对于现有的企业水平很难普遍实现，要从技术的层面来提高试验设备的工作性能。应该加强计算机方面的研究，加强相关技术的研究，将计算机充分运用到试验设备当中，方便数据的处理和保存。加强技术的创新，在操作的方面，减轻工作人员的工作负担，使得试验设备成为良好的辅助工具，降级工作的强度和难度。而且计算机技术的运用也能避免一些偶然误差，使得数据的处理和保存更为准确。现有的传统设备普遍存在体积和质量大的问题，运输起

来十分困难，所以在技术的改进方面还要对设备进行外观上的减轻，对体型进行缩减，加强对相应的运输工具的研发。在设备的改进方面，可以向进行拆分、组装的方向进行，这样也可以方便运输，再大的设备都可以实现运输。设备的精度问题也是应该改进的方面，传统的设备精度普遍比较低，还要依靠工作人员的工作经验来判断，检测的数据判断起来就存在不小的差异，这样不够安全可靠，所以提高设备的精度保证检测的结果是保证工作正常运行的保障。要进行设备的研究时，要注意对成本的控制，提高高科技的产品的成本，使得运用到更多的生产中，保证设备可以适合大多数的企业和单位。在使用常规的设备时，对测试的数据提高人员的手动记录到计算机中，利用计算机来进行分析储存。

随着当前计算机技术水平的日益提高，计算机发展项目也在不断的增加，电气试验借助计算机技术也迎来了新的发展空间。电气设备可以在常规的设备上，谋求新的软件开发，例如可以通过增加与计算机的接口，在接口接上之后，进行计算机软件分析，以此来改变一些传统设备存在的缺点，不断提高电气试验的工作效率。为了能够积累更多的材料，对电气设备的性能进行跟踪监测，存储更多利于设备改造的资料。对传统设备的一些有益的性能也需要保留。电气试验系统完成的大多数工作都是按照系统提示来操作完成的，在进行试验的同时，就会将相关的试验数据记录到计算机内，并保存，方便以后试验人员进行后续的查找分析。除此之外，变压器、电容器、电抗器等系统的管理测试数据的内容也需要进行专门的处理，保证这些系统的稳定运行。电气设备在目前应用来说，其方便性和快捷性依旧是主要问题，所以现如今需要融人计算机的技术，改良其缺点，真正做到物尽其用。另外针对于数据的存储和管理，可以相应的建立数据库系统，方便以后工作的调用和处理。另外要加强设备的灵敏性和精度，控制成本，使其拥有良好的性价比，这样不仅有利于发挥大的经济效益而且还有很高的社会效益。

6.2电气设备的技术优化

电气设备虽然发展很快，但是也有些缺陷，需要采取改进措施是的电气设备更好地服务于工作和生活。在计算机的技术方面，要加强对电气相关技术的研究，将计算机技术充分的运用到设备改革方面，使得数据可以更准确地分析、保存。在操作系统方面也要结合计算机的技术，研制出来自动或半自动系统，这样可以减轻人员的负担，降低难度。在数据处理方面应该建立一个系统的、完善的数据库，以便于以后工作的查询和对比。试验设备笨重的体积，也为运输带了和很大的困扰，所以应该研究轻便的设备，利用科学技术压缩某些部分的质量，此外也要研究相关运输工具，使得运输起来更为便利。设备的精确度是设备工作品质的衡量标准之一，要加强对设备的技术改进，提高精确度。在设备的成本方面也要进行技术的改进，降低成本，使得企业能够有购买先进技术设备的能力。

结论

随着我国科学技术的发展，现在的电力系统越来越发达，常规的电气设备已经不能够满足实际的需要，逐步淘汰传统的电气设备是一项重要措施。降低高端设备的成本是未来

发展的一大重点。在现有的基础上进行成本的降低、技术的改造、人员的培养，来推动设备更好地工作运转，提供更加准确的检测成果，运用电气设备更好完成工作，提供高品质的电力服务十分重要。现在的电力系统越来越发达，传统的电气设备已无法满足使用的需求，所以对技术的改进是势在必行的。在使用传统的电气设备的基础上，不断的进行新技术的开发和新型设备的研制，逐步的淘汰传统的试验设备，只有这样，电力系统的正常运行才可以得到保障。而降低现有的高端设备的成本，也是未来发展的一大重点，只有两者结合，共同进行，才能更快、更好的改变现状。

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[9]李燕青,律方成,刘国平,等.我国电气设备状态维修的发展与实现[J].中国电力,2003.

致谢

在论文完成之时，我衷心的感谢我的指导老师，感谢老师对我的关心和指导。在论文刚开始的时候我没有端正好自己的态度，怕吃苦怕困难，可是老师并没有因此而批评我，反而说了很鼓励我的话，使得我有信心坚持到最后，在论文方面商老师也给予了很多的指导和帮助，帮助我解决了很多的难题，另外还有帮助我的戴超师兄，在一些关键问题上给予我很大的帮助，由衷的谢谢你。另外还要感谢的是与我朝夕相处的同学，与他们一起度过了许许多多令人难忘的事情，包括学习和生活。

最后，还要感谢的是我的父母和，在我攻读学士学位期间都曾给予我极大的鼓舞和支持。

我衷心地谢谢你们!