电气设备状态监测与故障诊断
电力设备的在线监测与故障诊断

超声一体化气室+膜渗透平衡脱气
气敏传感器
H2,CO,CH4,C2H6,C2H4,C2H2 单一色谱柱,单一传感器
空气做载气(部分型号)
TRANSFIX
英国Kelman 凯尔曼
动态顶空平衡
光声光谱技术(PAS)
H2,CO,CH4,C2H6,C2H4,C2H2,CO2,O2,八种气体加水分
机械振动监测
高压导体、触头温度监测
①母线电流 ②磁场 ③组件。a 温度传感器, b 感应线圈,c 电子线路 ④红外发光二极管 ⑤红外光接收器 ⑥温度信息接收器
主要问题:绝缘、供电 方法:无线(射频、红外)、光纤
高压开关柜局部放电的监测
暂态地电压(Transient Earth Voltages,TEV) 声发射(AE)
绕组变形
变压器的在线监测
在电场的作用下,绝缘系统中只有部分区域发生放电,而没有贯穿施加电压的导体之间,即尚未击穿。
在绝缘结构中局部场强集中的部位,出现局部缺陷时,将导致局部放电。
变压器局部放电监测
局部放电监测的意义
刷形树枝 丛林状树枝
局部放电是造成高压电气设备最终发生绝缘击穿的主要原因。这是一个“日积月累”的过程,可谓“冰冻三尺非一日之寒”。
宽带脉冲电流法局部放电监测
宽带脉冲电流法局部放电监测
常规局放测量的相位谱图不能分离噪声与信号,不能分离不同种类的信号,从而不能准确识别放电类型。
宽带脉冲电流法局部放电监测
b
1
)
b
2
)
d
1
)
d
2
)
局放A
基于脉冲信号分离分类技术的局放检测则可根据信号特征将每一类局放的相位谱图分离出来
发电厂电气设备状态监测与故障诊断方法分析

发电厂电气设备状态监测与故障诊断方法分析随着电力行业的发展,发电厂的电气设备的状态监测与故障诊断越来越受到重视。
现有的电气设备状态监测与故障诊断方法主要包括人工巡检、数据采集与分析、在线监测、智能诊断等,下面针对这些方法进行详细的分析。
一、人工巡检人工巡检是传统的电气设备状态监测与故障诊断方法,其优点是简单易行、低成本、易于实施等。
但是,它存在人力成本高、易受人的主观判断影响、难以实现全面覆盖等缺点。
因此,目前逐渐被其他方法所替代。
二、数据采集与分析数据采集与分析指的是通过传感器等技术手段,对电气设备进行实时数据采集,并借助数据分析软件进行数据处理和分析,提取有用的信息,以实现状态监测与故障诊断。
这种方法可以实现实时监测和自动诊断,避免了人工巡检的缺点,但是缺点是需要高质量的采集数据和精细的数据分析算法支持。
三、在线监测在线监测是指在运行时实时捕捉信号并分析处理数据的技术,有助于及时发现故障,减轻其损失。
在线监测可以对电气设备的信号进行实时抓取,一旦监测到异常值,就可以快速报警,并进行针对性检修。
在线监测相较于传统的手动检测和数据采集与分析,具有更高的效率和准确性。
四、智能诊断智能诊断可以精准地对电气设备的故障进行定位。
智能诊断旨在通过对电气设备状态监测与故障诊断的数据进行分析,利用人工智能、机器学习等技术手段,建立准确的故障诊断模型,并快速准确地进行故障诊断。
该方法通过分析设备运行数据,建立设备的运行模型,实现多维度故障诊断,最终实现对电气设备运行状态的自动监测、管理与调度,提高了设备的稳定性和可靠性。
总之,不管采用哪种方法进行电气设备状态监测与故障诊断,都需要建立高质量、精细的数据采集体系和数据分析算法支持。
同时,还需要以数据为基础,结合先进的技术手段,实现故障预测、故障诊断、故障预警等多项功能,丰富电气设备状态监测与故障诊断的应用场景。
电气设备状态监测与故障诊断系统的研究

电气设备状态监测与故障诊断系统的研究摘要:电气设备状态监测与故障诊断系统是整个电力系统状态检修的重要组成。
本文阐述了一个电气设备状态监测与故障诊断系统的结构组成及功能,并着重介绍了变压器状态监测及故障诊断实现的方式。
本系统利用在线及离线测量技术获得电气设备试验数据,并通过对试验的数据分析,获取设备的绝缘状态及可能存在的故障。
关键词:电气设备故障诊断检修1 电气设备状态检测重要性电气设备的定期检修试验,是整个电力系统长期以来的一条原则。
状态检修是根据设备当下的实际情况决定它是否需要及时检修,对需要进行检修的设备及时修理,以保证其安全性和运行的可靠性,对于不需要检修的设备,可以延长其检修周期,在需要检修时再进行检修。
目前实际系统中造成电气设备内部各类安全隐患有很多,例如:出厂时试验不严格、厂家设计不够合理、搬运安装工程中不规范操作也可能导致绝缘损伤等。
较轻的安全隐患在试验中较难发现,而随着设备使用年限的增加,又在外部强大电磁交融的诱导下,安全隐患会逐步转换为故障,会导致供电系统随时出现停电故障,会影响到整个系统供电质量。
那么,电气预防试验则是电力系统设备可靠运行有效的保障。
2 故障诊断系统的功能及构成2.1 故障诊断系统的功能本文介绍的故障诊断系统的功能有如下几个主要方面。
(1)数据浏览电气设备的状态监测和故障诊断系统采用的是浏览器方式实现。
使用者可以在任何一台联网机上查询有关设备的数据和工作状态,也可以要求主机对设备的数据进行计算、分析和判断,并将分析结论返回给使用者。
诊断中用到的数据则是由数据库获取,而诊断结果存到数据库中。
这样,使得本系统与数据库紧密结合在一起,可以实现资源共享,成为一个有机整体。
(2)故障和灾害的分析计算。
当电气设备发生故障和灾害时,有助于分析发生的原因和对损失的计算等。
(3)智能诊断。
将神经网络、专家系统、粗糙集理论这些人工智能理论使用到设备的运行状态和故障的判断,故障诊断和检修建议。
《电气设备状态监测与故障诊断技术》复习提纲(附答案)

《电气设备状态监测与故障诊断技术》复习提纲1预防性试验的缺乏之处〔P4〕答:1、需停电进展试验,而不少重要电力设备,轻易不能停顿运行。
2、停电后设备状态〔如作用电压、温度等〕与运行中不符,影响推断准确度。
3、由于是周期性定期检查,而不是连续的随时监测,绝缘仍可能在试验间隔期内发生故障。
4、由于是定期检查和修理,设备状态即使良好时,按打算也需进展试验和修理,造成人力物力铺张,甚至可能因拆卸组装过多而造成损坏,即造成所谓过度修理。
2状态修理的原理〔P4〕答:绝缘的劣化、缺陷的进展虽然具有统计性,进展的速度也有快慢,但大多具有肯定的发展期。
在这期间,会有各种前期征兆,表现为其电气、物理、化学等特性有少量渐进的变化。
随着电子、计算机、光电、信号处理和各种传感技术的进展,可以对电力设备进展在线状态监测,准时取得各种即使是很微弱的信息。
对这些信息进展处理和综合分析,依据其数值的大小及变化趋势,可对绝缘的牢靠性随似乎做出推断并对绝缘的剩余寿命做出推测,从而能早期觉察埋伏的故障,必要时可供给预警或规定的操作。
3老化的定义〔P12〕答:电气设备的绝缘在运行中会受到各种因素〔如电场、热、机械应力、环境因素等〕的作用,内部将发生简单的化学、物理变化,会导致性能渐渐劣化,这种现象称为老化。
4电气设备的绝缘在运行中通常会受到哪些类型的老化作用?(P12)答:有热老化、电老化、机械老化、环境老化、多应力老化等。
5热老化的定义〔P12〕答:由于在热的长期作用下发生的老化称为热老化。
6 什么是8℃规章?〔P13〕答:依据 V.M.Montsinger 提出的绝缘寿命与温度间的阅历关系式可知,lnL 和 t 呈线性关系,并且温度每上升 8℃,绝缘寿命大约削减一半,此即所谓8℃规章。
7在弱电场和强电场的作用下,设备绝缘的电气特性有哪些?答:〔1〕在强电场〔外施场强大于该介质的击穿强度〕下,将消灭放电、闪络、击穿等现象,这在气体中表现最为明显。
电气设备在线监测与故障诊断技术综述

电气设备在线监测与故障诊断技术综述周远超摘㊀要:随着经济的发展ꎬ国内电量需求日益加大ꎬ电网超负荷运转ꎬ再加上电网设备自身存在一些故障ꎬ导致国内电网大面积停电的事故时有发生ꎮ文章在阐述电气设备状态监测及诊断相关概念的基础上ꎬ分析电气设备状态监测与故障诊断系统的组成及相应功能ꎬ总结并提出了目前常用的在线监测与故障诊断技术存在的问题及解决办法ꎮ关键词:电气设备ꎻ在线监测ꎻ故障诊断一㊁电气设备在线监测与故障诊断的定义与实现(一)电气设备在线监测与故障诊断的定义1.在线监测在线监测是在电气设备正常运行的前提下ꎬ利用传感技术㊁计算机技术和光电技术对电气设备状态进行连续㊁自动的监测方法ꎮ为防止产品质量问题对电气设备运行可靠性造成不利影响ꎬ采用在线监测技术ꎬ对电气设备的运行状态进行实时监测ꎬ及时发现隐患ꎮ2.故障诊断故障诊断主要是对电气设备的在线实时监测数据进行比较分析ꎬ给出设备的故障点㊁故障类型和故障发展趋势ꎬ提出有效的维修策略ꎬ以保证设备安全稳定运行ꎬ减少电气设备故障造成的不利影响ꎮ(二)电气设备在线监测与故障诊断的实现一般来说ꎬ电气设备的在线监测和故障诊断过程可分为运行信号检测㊁信号特征提取㊁运行状态识别和故障诊断结果ꎮ运行信号检测:根据对电气设备的监测和监测目的ꎬ选择相应的不同传感器ꎬ对电气设备的运行信号进行监测ꎬ将模拟信号同声传译为数字信号ꎮ信号特征提取:保留或增加信号中有用的部分ꎬ提取一些与电气设备故障有关的信号ꎬ便于后续故障诊断ꎮ二㊁制约电气设备状态在线监测与故障诊断技术的问题根据以往的经验ꎬ从停电后电气设备的诊断和维护过渡到电气设备的诊断和评估ꎬ确定电气设备的剩余寿命ꎬ并提供维修计划ꎬ是一项重大的技术变革ꎮ它需要大量的技术支持ꎮ根据我国国情ꎬ引进先进技术ꎬ开展长期的实践工作和经验ꎬ总结了防治的技术流程ꎮ电气设备的在线监测与故障诊断技术是实现无停电检修的基本和必要条件ꎮ因此ꎬ要发展电气设备在线监测与故障诊断技术ꎬ必须解决运行中存在的问题ꎮ(一)在线监测设备稳定性在线监测设备的稳定性是电气设备在线监测与故障诊断技术广泛应用的基础和必要条件ꎮ电气设备监测元件老化㊁电气设备状态在线监测和故障诊断设备中使用的元器件种类繁多ꎬ而电子元器件在恶劣的环境条件下ꎬ经受住电网电压㊁短路等正常故障的考验ꎬ很容易损坏ꎮ对于温度变化范围大㊁工作环境恶劣的电器元件ꎬ也要求其工作温度和稳定性要求较高ꎮ但是ꎬ如果后台工控机的质量不能得到保证ꎬ很容易受到负载的冲击ꎬ导致主板㊁控制器等元器件损坏ꎬ导致频繁的死机ꎮ监测电气设备的电磁兼容性和防止电磁干扰一直是阻碍电气设备在线监测与故障诊断技术发展的重要原因ꎮ制造商一直在不断地研究和探索这个问题ꎮ从现有技术来看ꎬ在线监测主要是软硬件结合ꎬ软件是电气设备在线监测的主导因素ꎬ但在强电磁场干扰下ꎬ监测信号的提取非常困难ꎮ虽然已经取得了一流的进展ꎬ但在实际运行过程中ꎬ不同变电站的干扰是不同的ꎬ需要具体分析才能得到在线监测结果ꎮ因此ꎬ有必要在积累大量经验的基础上ꎬ根据不同的工作环境定制相应的设备标准ꎮ电气设备的现场维护监测ꎬ由于电气设备的在线监测设备长期工作在复杂的环境中ꎬ受多种因素的影响ꎮ电子元器件的老化速度和灵敏度下降很快ꎬ导致采集的数据存在一定的误差ꎬ需要定期更换和维修ꎮ这就要求生产厂家对电气设备进行在线监测ꎬ给出准确的设备维护和更换时间ꎮ电力监控不仅可以对这些设备进行归档ꎬ建立信息ꎬ以便及时更换和维护以及相应的维修队伍ꎬ并增设专职岗位负责ꎮ(二)实行电气设备状态在线监测与故障诊断系统标准化电气设备在线监测与故障诊断技术尚处于起步阶段ꎮ相关软件和技术还不成熟ꎬ软件有待开发和完善ꎮ而且ꎬ互相交流是不现实的ꎮ电气设备在线监测与故障诊断技术的标准化在短期内是不可能建立的ꎮ为了发展电气设备在线监测和故障诊断技术ꎬ必须建立标准的产品模型和信息管理系统ꎬ采用标准的现场总线技术和数据管理系统ꎬ相互借鉴ꎬ统一标准ꎬ使设备的任何一部分都可以由不同的厂家更换ꎬ不同厂家的不同产品具有一定的可开发性㊁互换性和可扩展性ꎬ减少维修的制约性和依赖性ꎬ降低维修成本和人员ꎬ以便用户及时维修和维护电气监控设备ꎮ(三)电气设备剩余寿命的精确预测电气设备在线监测与故障诊断技术的最大优点是根据大量的数据和实证分析来判断电气设备在正常情况下的使用寿命ꎮ在电气设备正常运行的情况下ꎬ故障主要分为初次安装调试一年左右暴露的故障ꎬ在稳定期为5~10年期间ꎬ定期检查主要是为了延长电气监控设备的使用寿命ꎻ在劣化期从10年开始到20年ꎬ根据实际情况逐步增加定期检查的频率ꎬ根据大量监测数据判断电气设备的剩余寿命ꎻ主要采用20年以上的风险期ꎬ要持续监测ꎬ准确预测剩余寿命ꎬ制订更换和维护计划ꎮ三㊁结束语随着电力设备状态检修策略的全面推广和智能电网的加速发展ꎬ状态监测与故障诊断技术将得到广泛应用ꎮ电气设备状态监测系统和诊断结果的准确性将直接影响状态检修策略的有效实施ꎮ因此ꎬ电力系统状态监测应与前沿技术成果紧密结合ꎬ创新开发智能化㊁系统化的信息诊断专家应用系统ꎬ提高电气设备运行的可靠性ꎬ优化设备状态检修策略ꎮ参考文献:[1]钟连宏ꎬ梁异先.智能变电站技术应用[M].北京:北京出版社ꎬ2019.[2]王波ꎬ陆承宇.数字化变电站继电保护的GOOSE网络方案[J].电力系统自动化ꎬ2019(37).作者简介:周远超ꎬ男ꎬ山东省青岛市ꎬ研究方向:电气方向ꎮ222。
电气设备设施管理“三三二五制”规定与监测、检测、故障诊断及技术评估方法

电气管理“三三二五制”规定与监测、检测、故障诊断及技术评估方法一、电气管理“三三二五制”的规定:(一)、认真执行三图、三票、三定、五规程、五记录制度:1、“三图”指一次系统图、二次回路图、电缆走向图。
2、“三票”指工作票、操作票、临时用电票。
3、“三定”指定期检修、定期清扫、定期试验。
4、“五规程”是指检修规程、试验规程、运行规程、安全规程、事故处理规程。
5、“五记录”指检修记录、试验记录、运行记录、事故记录、设备缺陷记录。
6、各单位电气一次系统图、二次原理图、电缆走向图应是完整的竣工图纸,必须与现场实际相吻合,并绘制电子版以便及时修改。
7、6KV及以上等级的变电所必须健全模拟图,电气设备运行及维护部门必须有各系统完整的二次接线图,图纸要与实际完全相符。
8、二次系统的改接以及保护连锁的摘除与恢复必须经由单位主管电气的经理审核批准后方可进行。
电气设备运行及维护部门必须有完整的电缆走向图。
9、电气作业要严格执行工作票制度、工作许可制度、工作监护制度、工作间断、转移和终结恢复送电制度,“三票”(《第一种工作票》、《第二种工作票》、《变电站(所)倒闸操作票》、《临时用电作业许可证》)的填写内容要依据《电业安全工作规程》(发电厂和变电所电气部分)等要求进行规范填写,内容准确、字迹清晰、工整,严禁有任何涂改。
10、签名处要由相关人员亲笔填写,不得代笔。
11、“三票”的保存时间为一年。
(二)、工作票规定:1、工作票是允许在电气设备上从事作业的书面命令,工作票制度是保证工作人员人身和设备安全的具体组织措施。
2、公司电气工作人员及在公司各单位(场所)进行施工作业的外来施工人员必须遵照《电业安全工作规程》的规定严格执行,严禁不使用工作票在电气设备上工作。
3、工作票的签发必须由符合资格的车间专责技术工程师或车间主任完成,不得由他人代签。
4、工作票中地线的封拆要严格按照《电业安全工作规程》的规定执行,坚决杜绝带地线分合刀闸或带电封地线等恶性事故发生。
电气设备的状态监测与故障诊断

电气设备的状态监测与故障诊断随着电气设备在各行各业的广泛应用,电气设备的状态监测与故障诊断变得尤为重要。
它不仅可以提高设备的可靠性和安全性,还能降低维修成本,延长设备的使用寿命。
本文将从监测技术的发展、故障诊断的方法以及未来的发展方向等方面探讨电气设备的状态监测与故障诊断。
一、监测技术的发展近年来,随着传感器技术的进步和数据通信技术的发展,电气设备的状态监测技术取得了长足的进步。
传统的监测方法主要是通过人工巡检,无法及时准确地获取设备状态信息,且容易漏检。
而现在,通过各种传感器可以实时监测设备的电流、电压、温度、振动等参数,从而及时发现异常信号。
例如,电气设备的温度是其正常运行的重要指标之一。
传统的温度监测需要工作人员定期使用温度计测量设备的温度。
而现在,可以通过温度传感器实时采集设备的温度,并将数据传输到中央监控系统进行分析。
当设备温度异常时,监控系统会自动报警,提醒工作人员进行检修,从而避免设备由于过热而引起的故障。
二、故障诊断的方法电气设备的故障诊断是指通过对设备的状态监测数据进行分析,判断设备是否存在故障,并找出故障的原因和位置。
目前,常见的故障诊断方法有基于规则的诊断和基于模型的诊断。
基于规则的诊断方法是通过建立故障的规则库,将设备状态监测数据与规则进行匹配,从而判断设备是否存在故障。
这种方法在一些简单的故障诊断中比较常用,但是由于无法考虑到各种复杂的因素,对于一些复杂的故障诊断往往效果不佳。
而基于模型的诊断方法是通过建立设备的数学模型,将设备状态监测数据与模型进行比较,从而找出设备故障的原因和位置。
这种方法可以考虑到设备的复杂因素,并能提供更精确的故障诊断结果。
但是,建立模型需要花费较大的人力和物力,且模型的准确性对诊断结果有很大影响。
三、未来的发展方向随着人工智能技术的不断发展和应用,电气设备的状态监测与故障诊断将迎来新的发展机遇。
目前,人工智能技术已经在一些大型电力设备和机械设备的状态监测与故障诊断中得到应用。
电气设备状态监测与故障诊断word版本

电气设备状态监测与故障诊断1 前言1.1 状态监测与故障诊断技术的含义电气设备在运行中受到电、热、机械、环境等各种因素的作用,其性能逐渐劣化,最终导致故障。
特别是电气设备中的绝缘介质,大多为有机材料,如矿物油、绝缘纸、各种有机合成材料等,容易在外界因素作用下发生老化。
电气设备是组成电力系统的基本元件,一旦失效,必将引起局部甚至广大地区的停电,造成巨大的经济损失和社会影响。
“监测”一词的含义是为了特殊的目的而进行的注视、观察与校核。
设备的状态监测是利用各种传感器和测量手段对反映设备运行状态的物理、化学量进行检测,其目的是为了判明设备是否处于正常状态。
“诊断”一词原是一医学名词,指医生对收集到的病人症状(包括医生的感观所感觉到的、病人自身主观陈述以及各种化验检测所得到的结果)进行分析处理、寻求患者的病因、了解疾病的严重程度及制订治疗措施与方案的过程。
设备的“故障诊断”借用了上述概念,其含义是指这样的过程:专家根据状态监测所得到的各测量值及其运算处理结果所提供的信息,采用所掌握的关于设备的知识和经验,进行推理判断,找出设备故障的类型、部位及严重程度,从而提出对设备的维修处理建议。
简言之,“状态监测”是特征量的收集过程,而“故障诊断”是特征量收集后的分析判断过程。
广义而言,“诊断”的含义概括了“状态监测”和“故障诊断”:前者是“诊”;后者是“断”。
1.2 状态监测与故障诊断技术的意义电气设备特别是大型高压设备发生突发性停电事故,会造成巨大的经济损失和不良的社会影响。
提高电气设备的可靠性,一种办法是提高设备的质量,选用优质材料及先进工艺,优化设计,合理选择设计裕度,力求在工作寿命内不发生故障。
但这样会导致制造成本增加。
此外,设备在运行中,总会逐渐老化,而大型设备不可能象一次性工具那“用过即丢”。
因此,另一方面,必须对设备进行必要的检查和维修,这构成了电力运行部门的重要工作内容。
早期是对设备使用直到发生故障,然后维修,称为事故维修。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
电气设备状态监测与故障诊断
发表时间:2018-07-05T16:32:13.820Z 来源:《电力设备》2018年第9期作者:官韵[导读] 摘要:我国经济的快速发展离不开电力行业的大力支持,同时经济的发展带动电力行业的不断进步。
(国网重庆市电力公司江津区供电分公司 402260)摘要:我国经济的快速发展离不开电力行业的大力支持,同时经济的发展带动电力行业的不断进步。
在电力工程中,输变电设备是电网的重要组成部分,输变电设备的可用性与稳定性直接影响到电网的安全运行。
及时发现并排除输变电设备的潜伏性故障是电网企业关注的一项重要课题。
随着我国电力工业的发展,一方面,电网规模不断发展,输变电设备数量激增,用户对供电可靠性要求不断提高;另一
方面,设备的信息化程度越来越高,设备状态监测技术日益成熟,设备运行数据与测试数据激增,基于大数据的电气设备在线监测与故障诊断技术地发展已经逐渐成为焦点,借助信息技术对设备进行故障诊断势在必行。
关键词:电气设备;状态监测;故障诊断引言
电力行业的快速发展和技术水平的提升在我国经济建设上发挥很大的作用。
在电力行业中,电气设备就是电力系统中电力线路、变压器、发电机、断路器等的统称。
依据不同测量方式和传感器来反映设备实际运行状态的化学量和物理量的一种方式就是设备状态监测,主要就是为了能够检测是否具备正常运行的设备状态。
这种电气设备的状态监测与故障诊断技术属于新型的交叉科学,实际应用的时候还是处于初级研究阶段,由于不断发展科学技术,逐渐运用信号技术、数据仓库技术、计算机网络技术、电子技术、传感技术等,从而一定程度上提高了电气设备的状态监测与故障诊断技术的整体水平。
1电气设备状态监测与故障诊断系统功能 1.1数据浏览功能
在系统的状态监测与故障诊断系统中,需要通过网络技术来实现数据的浏览,用户在监控系统过程中,可以通过联网计算机实现对设备运行相关数据的查询和分析。
其主要是由于在设备的运用过程中,通过传感器可以将设备运行的状态发送到计算机中,通过处理器的分析功能,可以实现对数据的整理和反馈,从而可以实现对设备运行状态的监控和诊断。
1.2信号变送和评估诊断
电器设备在线运行参数采用各种传感器进行采集,例如电压、电流、湿度、温度、压力等,将各项参数转换为电信号送入到后续单元,是在线监测系统是否准确的前提;对采集的信号通过先进的评估算法对设备运行状态进行评估,给出评估结果,为制定检修策略提供依据。
1.3智能诊断功能
在电气设备运行中,通过系统可以实现对设备的数据收集,而用户将专家系统、神经网络以及人工智能等手段应用于设备的监控中,可以实现对设备运行状态的综合诊断,降低了人力资源的使用率,同时提升了设备诊断的质量和效率。
2电气设备状态监测与故障诊断技术的方法 2.1电气设备在线状态监测与故障诊断技术
第一,局部放电监测技术。
局部放电监测技术、超声波监测法及电容器祸合监测法、电容器祸合监测法。
第二,油色谱监测技术。
现阶段比较常用的UI中设备绝缘检测方式就是油中气体分析法。
第三,介损监测技术。
这种技术主要应用在电容型设备中,电容型设备实际上就是部分或者全部绝缘,依据电容式设计设备绝缘结构,主要目的就是用来检测设备介电特性。
合理应用测量方式能够在一定程度上克服上述问题,也就是说在相同变电站中安装容性设备,并且对比分析容性设备绝缘情况,可以及时获得出现大变化容性设备。
在对比分析相同电容型设备电容量比值和介损值的时候,需要合理利用介损差值变化量来对设备绝缘情况进行判断。
2.2发电机状态监测与故障诊断
发电机状态监测与故障诊断在实际应用的时候主要作用就是检测设备初始阶段的问题和缺陷,以便于能够有计划的对设备进行维修,最大限度降低设备停机概率。
在设备运行使用的过程中尽可能缩短发电机维修时间以及延长无故障时间,可以在一定程度上降低维修发电机的费用,从而增加设备可用性。
现阶段发电机就是在运行中利用发电机射频监视仪、发电机状态监视器以及发电机光纤测漏仪进行状态检测,上述系统可以监测和报警发电机内部故障,引导相关操作人员能够及时了解以及重视设备实际运行情况,为操作人员进一步调整负荷进行指导以及检测是否出现停机问题。
国内现阶段也开始研究氢冷发电机,依据化学量分析方式来诊断氢气中杂质成分,以此来判断设备故障。
发电机设备状态检测以及系统故障诊断的时候需要采集和观测很多机械、电气、物理、化学特征和数据,形成相应的数据处理系统,为监测提供正确的缺陷和异常数据信息。
利用早期故障预报来判断和分析计算机故障情况,并且提供相对合理的检修方案。
诊断发电机故障的时候主要包括以下几方面:定子类故障:绕组振动故障、引出线套管故障、绝缘故障、铁心故障;转子类故障:绕组故障、本体及护环故障、绝缘故障以及油系统故障、氢系统故障、水系统故障。
2.3真空断路器控制回路电气特性的在线监测
真空断路器控制回路电气特性的在线监测主要是针对断路器控制回路电流、电压的监测。
如果真空断路器的分间速度过高,那么在触头接触时整个机构就会承受过大的冲击力与机械应力,严重时会对真空断路器的一些部件产生损坏,大大缩短真空断路器的使用寿命;真空断路器的机械特性参数对真空断路器的使用乃至整个电力系统的稳定运行都有至关重要的意义。
电磁铁是触发断路器完成开关动作的关键元件,因此对控制回路电流、电压信号的监测中,最直观有效的方法就是对分、合闸电磁铁线圏电流、电压进行监测。
分、合闸电磁铁作为真空断路器动作过程中的第一级控制元件,是操动机构中最重要的部件。
它主要传递执行断路器发出的动作命令,以电磁力的形式触发断路器的机械传动机构,从而完成分、合闸动作。
然而,断路器如果长期运行,分、合闸电磁铁随着动作时间和频率的增大就会出现各种故障,例如铁芯卡涩、匝间短路、接触不良等故障,甚至会进一步发展成严重的断路器拒合、拒分、误合、误分等故障,严重影响断路器的动作性能。
在断路器的分、合闸动作过程中,操动机构任何运行状态或者健康状况的变化都有可能引起电磁铁线圈电流的变化,因此,线圈电流信号中包含着丰富的操动机构状态信息。
这些信息能准确反映电磁铁本身以及操动机构其他运动部件的工作状况,如铁芯有无卡滞、脱扣、传动机构的变动情况、阻间短路或者接触不良等等,从而为在线监测和故障的针对性诊断提供了重要依据。
2.4系统的发展与展望
信号处理硬件主要由数据采集单片完成,数据采集单元主要性能取决采样的的精度和采样的周期,精度越高、采样周期越短,数据采集单元的性能就越强,采样的精度由采样芯片的采样频率、采样位数决定。
目前AD采样芯片可以做大24位,有的可以做到32位,这样的精度使输入的信号值更加细化提升了数据采集单元的采样精度,因此高精度的采样芯片将应用到电气设备监测的系统中。
数据采集单元的采样周期主要由主控芯片的主频决定,以往的数据采集单元多有51等单片机承担,目前主流芯片主频可以达到160MHZ以上,并且价格很低。
因而高速MCU将成为数据采集单元的重要组成部分。
智能诊断和实时控制可以减轻操作人员繁重的工作,当操作人员未能及时发觉事故的发生,而造成巨大经济损失或是人员伤亡。
智能诊断和控制系统是以计算机为控制核心将数采单元的数据经过数学算法如故障检测算法、混合智能故障检测算法等进行数据处理,然后在上位机界面上显示出来,并与设置阀值进行比对完成远程的控制。
智能诊断和实施控制具有重要的意义,是设备监测和故障诊断发展的必然趋势。
结语
电气设备在线监测与故障诊断技术是设备状态检修的核心内容,随着传感器技术的发展、可监测的状态量将越来越多;随着计算机技术的发展,允许处理的数据量越来越多,随着人工智能技术的发展,故障诊断的可靠性将大大提高。
电气设备状态检修是设备检修的发展方向,是运用综合性的技术手段,掌握设备状态,预测设备故障发生、发展情况,借助技术分析,进行检修决策和管理的一种先进的设备检修模式。
状态检修的前提就是要进行在线监测和故障诊断,利用现代自动化检测技术对设备进行在线监测,并采用人工智能信息处理技术进行故障诊断,是自动化检测与故障诊断技术发展的必然。
参考文献:
[1]许立.用电设备在线状态监测的研究与应用[D].上海:东华大学,2016
[2]王昌长,李福祺,高胜友.电力设备的在线监测与故障诊断[J].北京清华大学出版社,2006,33(20):88-93.
[3]苏鹏生,王欢.电力系统设备状态监测与故障诊断技术分析.电力系统自动化,2004,27(1):61-65.
[4]冯庆东,何战勇.国内外智能用电发展分析比较[J].电测与仪表,2012,(2):1-6.。