电气绝缘在线检测与故障诊断
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
(完整word版)电气设备在线监测与故障诊断
(完整word版)电气设备在线监测与故障诊断网络教育学院本科生毕业论文(设计)题目：电气设备在线监测与故障诊断学习中心：层次：专科起点本科专业：年级: 年春/秋季学号：学生:指导教师：完成日期：年月日内容摘要文中分析了电气设备的在线监测和故障诊断，论述了高压断路器、变压器、金属氧化物避雷器、电容型设备在线监测技术，探讨了电气设备在线监测的意义与维修意义,在线监测技术是在被测设备处于运行的条件下，对电气设备的状况进行连续或定时的监测，电气设备的故障诊断的方法,探讨了电气设备的状态监测和故障诊断技术的发展概况和电气设备的在线监测的发出趋势和存在的不足。
关键词：电气设备；在线监测；故障诊断；发展趋势；技术不足目录内容摘要 (I)1 绪论 (1)1。
1 课题的背景及意义 (1)1.2 国内外研究和发展动态 (1)1。
2。
1 在线监测与故障诊断技术发展概况 (1)1.2.2 在线监测与故障诊断技术发展方向 (1)1。
3 本文的主要内容 (2)2 电气设备的在线监测 (4)2.1 概述 (4)2。
2 高压断路器的在线监测 (4)2.3 变压器的在线监测 (4)2.4 金属氧化物避雷器的在线监测 (4)2。
5 电容型设备的在线监测 (5)3 电气设备的故障诊断 (6)3。
1 系统的基本框架 (6)3.2 故障诊断方法 (6)3.3 远程故障诊断系统 (7)4 在线监测和故障诊断技术存在的问题 (8)4.1 在线监测装置的稳定性 (8)4。
2 在线监测与诊断系统的标准化 (8)4.3 电气设备剩余寿命预测技术 (9)5 结论 (10)参考文献 (11)附录 (12)1 绪论1。
1 课题的背景及意义近年来,国内外电网大面积停电事故时有发生,原因大多与电网设备存在问题和电网运行问题有关。
为防止电气设备自身故障导致电网事故采用在线监测与故障诊断技术来对电气设备运行状态进行监测和诊断，已成为发展方向,并引起各方面的重视。
电气化铁路避雷器绝缘在线监测与故障诊断
采用 高压 直流 发 生 器进 行 试 验 接线 （ 选 用 的试 验
设 备 额定 电压 应高 于被试 避 雷器 的直流 １ ｍ Ａ电压 ） ， 泄
作者简 介 ： 吴博（ １ ９ ８ ４ 一） ， 男， 汉族 ， 大学本科 ， 主要从事牵引供 电工作 。
１ ｍＡ电压 Ｕ １ ｍ Ａ， 及０ ． ７ ５ Ｕ １ ｍ Ａ 下 的泄 漏 电流测量
差不大 ， ， 故符合规程规定 。（ 根据规程规定 ０ ． ７ ５ Ｕ ，
下 的泄漏 电流 不得大 于 ５ ０ Ａ， 且 与初 始 值 相 比较不 应 有 明显变化 。如 试 验 数 据 虽 未 超 过 标 准 要 求 ， 但 是 与
３２
漏 电流 的增加 。电 流 中 的 阻性 分 量 急 剧 增加 ， 会 使 阀 片 温度上 升而 发生 热崩 溃 ， 严重时， 甚 至 引起 避雷 器 的
爆炸 事故 。
１ ． ２ 直流 Ｕ １ ｍ Ａ及 ０ ． ７ ５ Ｕ １ ｍ Ａ下的泄 漏 电流测定
（ 避 雷器直 流 。 电压 的数值 不 应该 低 于 Ｇ Ｂ １ １ ０ ３ ２中 的
工 业 科 技
２ ０ １ ３年 （ 第４ ２ 卷） 第 １ 期
电气 化 铁 路避 雷器 绝 缘在 线 监 测 与 故 障诊 断
吴 博
（ 呼和浩特铁路 局 供 电处 ， 内蒙古 呼和浩特 ０ １ ０ ０ ５ ０ ）
摘
要： 高压电气设备作为电气化铁路牵引供 电系统的基本 元件 ， 是保证牵引供 电系统可靠运行的基础 。一旦发 生故障 ，
优化 。智 能铁 路 供 电 自动 化 发 展 的一 个 重要 里 程 碑 ，
配电线路在线故障识别与诊断方法8篇
配电线路在线故障识别与诊断方法8篇第1篇示例：现代社会，电力已经成为人们生活中不可或缺的重要能源。
而在电力系统中，配电线路则起着至关重要的作用，它们承担着将电能从供电站输送到用户手中的重要任务。
配电线路在使用过程中也会出现各种故障，如果不能及时识别和排除这些故障，将给人们的生活和工作带来不便甚至危险。
配电线路在线故障识别与诊断方法显得尤为重要。
一、故障类型及原因分析在配电线路中，常见的故障类型包括短路、断路、接地故障等。
这些故障可能由于设备老化、外界破坏、操作不当等多种原因引起。
短路可能是由于导线接触不良、绝缘破损等原因导致的。
而断路则可能是由于导线腐蚀、松动等原因引起的。
接地故障则可能是由于设备漏电、设备接地不良等原因引起的。
二、配电线路在线故障识别方法1. 观察法：通过巡视配电线路，观察是否有导线破损、松动、设备损坏等现象，及时发现故障隐患。
2. 测试法：通过使用测试仪器对配电线路进行测试，例如绝缘测试仪、接地测试仪等，检测线路绝缘情况和接地情况，及时发现故障。
3. 数据分析法：通过对配电线路运行数据进行分析，比如电流、电压、功率等参数，发现异常数据，及时进行故障诊断。
4. 红外热像法：通过红外热像仪对配电线路进行扫描，发现线路热点，判断是否存在故障隐患。
三、配电线路在线故障诊断方法1. 故障定位：通过分析故障现象和线路参数，确定故障位置，精确定位故障点。
2. 故障原因分析：通过对故障现象进行分析，排除故障原因，找出故障根源。
3. 故障处理：根据故障原因和性质，制定相应的处理方案，及时排除故障，恢复正常供电。
4. 故障预防：通过对故障进行分析总结，建立健全的配电线路管理制度，加强设备维护保养，防止故障再次发生。
配电线路在线故障识别与诊断方法对于保障电力系统运行安全稳定具有重要意义。
只要在日常运行中加强巡视检查、定期测试、数据分析和红外热像扫描等工作，及时发现和处理故障，预防故障发生，就能有效提高配电线路的可靠性和安全性，确保人民群众的用电安全和稳定。
电气设备的绝缘在线监测与状态维修
电气设备的绝缘在线监测与状态维修随着工业自动化水平的不断提高，电气设备在生产中所占的比重也越来越大。
由于电气设备在长时间运行中所受到的环境、温度、湿度等因素的影响，设备的绝缘状态可能会出现问题，而绝缘状态不良则会导致设备的故障甚至损坏，给生产带来严重后果。
对电气设备的绝缘状态进行在线监测及状态维修显得尤为重要。
一、绝缘在线监测的意义电气设备的绝缘状态直接关系到设备的运行安全和稳定性。
绝缘状态不佳容易导致设备的漏电、击穿、绝缘老化等问题，进而引发设备故障。
而通过绝缘在线监测，可以及时发现设备的绝缘状态异常，从而及时采取措施进行修复或更换绝缘材料，避免可能引发的设备故障。
通过绝缘在线监测还可以及时了解设备的运行状态，提前发现潜在的问题，为设备的维护和日常管理提供数据支持。
绝缘在线监测对于保障设备的正常运行以及延长设备的使用寿命都具有重要的意义。
绝缘在线监测可以通过多种方法实现，比较常见的有局部放电监测、绝缘电阻测试、红外热像技术等。
1.局部放电监测局部放电是绝缘材料中部分位置发生的放电现象，是绝缘老化和劣化的重要标志之一。
通过局部放电监测设备可以实时监测设备中是否存在局部放电现象，及时发现绝缘状态不佳，从而进行及时修复或更换绝缘材料。
这种方法适用于各种高压设备的绝缘状态监测。
2.绝缘电阻测试绝缘电阻测试是通过测量绝缘电阻值来判断绝缘状态的好坏。
当绝缘电阻值低于一定数值时，表示绝缘状态不佳，存在泄漏电流或绝缘受潮等问题。
通过绝缘电阻测试可以及时发现绝缘状态不佳的设备，并及时进行维修，以避免可能的故障发生。
3.红外热像技术红外热像技术是通过检测设备表面的温度分布来判断设备的运行状态。
通常情况下，设备绝缘状态不佳会导致局部温度升高，通过红外热像技术可以及时发现这些异常的温度分布，从而发现绝缘状态不佳的设备并及时进行维修。
以上这些技术可以单独使用，也可以结合使用，以更全面地监测设备的绝缘状态，为设备的维修提供更准确的数据支持。
电气绝缘在线检测及诊断技术
电气绝缘在线检测及诊断技术复习题一、名词解释1、污闪[答案]：指线路绝缘子表面积污，在受潮或爬电比距不足的情况下，在正常运行电压下发生的闪络放电现象。
2、绝缘老化[答案]：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，内部将发生复杂的化学、物理变化，会导致性能逐渐劣化，这种现象称为老化。
3、电力变压器[答案]：是一种静止的电气设备，利用电磁感应原理，将一种交流电转变为另一种或几种频率相同、大小不同的交流电，起传输电能改变电压的作用。
4、电力电缆的电树老化[答案]：电极尖端处或微小空气隙、杂质等处电场较强，发生的放电逐渐发展，形成较细的沟状放电通道的碳化痕迹。
5、电气设备故障诊断[答案]：通过对电气设备的试验和各种特性的测量，了解其特征，评估设备在运行中的状态(老化程度)，从而能早期发现故障的技术。
6、电气绝缘在线检测[答案]：指在不影响电力设备运行的条件下，即不停电对电力设备的运行工况和健康状况连续或定时进行的监测，通常是自动进行的。
7、电气设备绝缘诊断[答案]：在设备运行中和停机时，通过对电气绝缘试验和各种特性的测量，掌握设备绝缘参数，根据参数判定设备绝缘状态或故障的部位、原因和严重程度，预测设备绝缘的可靠性和寿命，并提出治理对策。
8、电容型设备[答案]：通常绝缘介质的平均击穿场强随其厚度的增加而下降。
在较厚的绝缘内设置均压电极，将其分隔为若干份较薄的绝缘，可提高绝缘整体的耐电强度。
由于结构上这一共同点，电力电容器、耦合电容器、电容型套管、电容型电流互感器以及电容型电压互感器等统称为电容型设备。
9、电力电缆的终端与接头[答案]：电缆终端是安装在电缆末端，以使电缆与其他电气设备或架空输电线相连接，并维持绝缘直至连接点的装置；电缆接头是连接电缆的导体、绝缘、屏蔽层和保护层，以使电缆线路连续的装置。
10、交联聚乙烯电力电缆[答案]：是利用化学方法(过氧化物交联和硅烷交联)或物理方法(辐照交联)，使电缆绝缘聚乙烯分子由线型分子结构变为立体的网状结构，即把热塑料的聚乙烯转变为热固性交联聚乙烯。
电子科大19春《电气绝缘在线检测及诊断技术》在线作业一
(单选题)1: 根据电气设备绝缘状态信息，对异常状态做出报警，对故障类型进行初步分析，以便运行人员及时了解设备工作情况的技术属于故障诊断过程中的（）。
A: 状态监测技术B: 故障识别技术C: 诊断推理技术D: 寿命预测技术正确答案:(单选题)2: 电磁干扰最基本、最有效的抑制方式是（）。
A: 接地B: 屏蔽C: 滤波D: 保护正确答案:(单选题)3: 1 MHz以下的系统接地，要尽量采用（）方式。
A: 悬浮接地B: 混合接地C: 单点接地D: 多点接地正确答案:(单选题)4: 随着温度升高，表面解离离子数呈（）。
A: 正比例增大B: 正比例减小C: 指数增大D: 指数减少正确答案:(单选题)5: 串联电介质在交变电压下介质的场强分布与介电常数成反比。
A: 对B: 错正确答案:(单选题)6: 在电力系统中电气设备的故障多为（）故障。
A: 绝缘故障B: 放电故障C: 击穿故障D: 过电压故障正确答案:(单选题)7: 设备的高可靠性和维修的经济性是电力系统降低运行成本的关键。
A: 对B: 错(单选题)8: 对于大电容试样，直流耐压试验所带来的残余破坏远大于交流耐压。
A: 对B: 错正确答案:(单选题)9: 下列属于非破坏性电气设备绝缘试验的是（）。
A: 交流电压试验B: 直流电压试验C: 局部放电试验D: 雷电冲击电压试验正确答案:(单选题)10: 对于常用A级绝缘，如油纸绝缘，温度每超过（），寿命约缩短一半。
A: 6 ℃B: 8 ℃C: 10 ℃D: 12 ℃正确答案:(单选题)11: 下列不属于定期维修弊端的是（）。
A: 维修周期频繁B: 经济性差C: 检修项目不足D: 易发生人身和设备安全事故正确答案:(单选题)12: 光电式传感器的核心是光电器件，光电器件的基础是光电效应。
A: 对B: 错正确答案:(单选题)13: 近场电场辐射屏蔽必要条件是采用高导磁率金属屏蔽体和良好接地。
A: 对B: 错正确答案:(单选题)14: 电气绝缘在线检测中存在各种电磁干扰，下列电磁干扰中不属于窄带干扰的是（）。
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。
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4.1.3 绝缘在线检测的发展
❖ 高压电气设备的维修体制
➢ 事后维修（20世纪四五十年代及以前） ➢ 预防维修（20世纪四五十年代以后） ➢ 状态维修（美国：50年代；日本：70年代）
❖ 状态维修的基础：绝缘在线检测及诊断 ❖ 我国对在线检测的重要性也早有认识
tgδX(%) 0.2
6550
0.2
6270
0.1
6230
0.1
用pT法带电检测测值
Cx(pF) 6301
❖在很多方面可弥补定期停电预试的不足 之处
❖在线检测不能替代原有的停电预试项目 ❖继续研究新的预防性试验参数及方法仍
有必要
4.2 电容型试品的在线检测
❖ 电容型试品
➢ 绝缘结构可看成是由若干个电容器串联而成 ➢ 如：高压电容式套管、耦合电容器、电容式电流互
感器等设备
❖ 主要的停电预防性试验项目
➢ 电容量Cx ➢ 介质损耗因数tgδ
MOA GIS
阻性电流（基波、 谐波）、功耗
湿度
湿度及阻性电 流
局部放电（电荷量、 超声波、振
地线电流法）
动加速度
气体色谱分析、 电磁场、光测
变色法
法、测气压
局放及测气压
交链聚乙烯 电缆
直流泄漏、直流成 分、局放、tgδ
超声波
温度
直流成分法及 tgδ法
在线检测技术的发展前景
❖在线检测将成为预防性试验中的一个重 要组成部分
测试结束后，用绝缘杆拉开K 闭合K，拆除mA表和P
❖电流表的选择 ✓类型：固定、便携 ✓量程：Cx的大小
三相系统的电容型试品
❖三相系统中的三个单相电容型试品
➢按单相试品分别测试 ➢在线监测三相不平衡电流（或不平衡电压）
同种型号规格，同Biblioteka 投运；而故障一般却不会 同时发生有一相设备发生故障时，一般情况下流过该相 设备的电容电流增大，导致三相不平衡电流增大
国外常用的绝缘在线监测方法举例
设备名称
发电机、 电动机
电气法
机械法
化学法
物理法
综合方法
局部放电（电荷量、 自振荡频率 地线电流法）
红外光谱、色 谱分析
微粒离子化法、 局放及微粒离
电磁波法
子化法
变压器、 电抗器
局部放电（电荷量、 超声波、振
地线电流法）
动加速度
色谱分析（单 成分或多成分）
地线电流法及 超声波法
❖ 在线监测参数（在运行高压下）
❖电流 ❖Cx ❖tgδ
4.2.1 电容电流的在线检测
1）单相电容型试品 2）三相系统的电容型试品
单相电容型试品
❖应用对象
U
➢耦合电容器
Ic
➢电容式电流互感器
❖测试步骤
在接地开关闭合情况下，接 入测量mA表和保护间隙P
C
J
K
P
m A
用绝缘杆拉开K，读取电流Ic
根据运行电压Ic，计算出实测 电容量Cx并作比较
❖不能确定到底是哪一相设备发生故障 ❖受电压自然不平衡的影响
4.2.2 用电桥法进行tgδ在线检测
❖ tgδ在线检测的原理与停电时的并无区别 ❖ 问题
➢ 需有耐压等级比运行电压更高的标准电容器 ➢ 流经Cx的电流过大而使R3过热 ➢ 反接法测量时，调节R3、C4的绝缘杆的耐压水平不够
❖ 对上述问题，出现了多种解决方案
❖ 预计今后陆续有新的、有效的方法补充进来
电介质的一般等值电路
绝缘
C/ C0
R r
ICx Cx
IRx Rx
（a）
（b）
（c）
C0反映电子式和离子式无损极化（含真空中对应的电容） C，、r支路反映有损极化
R反映电导损耗
❖ 等值电路是一般性的，重在描述电介质的极化、电导、损 耗三种电气特性
❖ 不同的绝缘结构，参数之间的关系变化很大（瓷、油纸）
0.3
备注
368
0.5
363
0.8
已有放电痕迹
4
326
0.5
321
0.3
BRL-110
5
322
0.4
320
0.2
“标准”电容器的电容CN=420pF，tgδN=0.1％
OY－110／√3耦合电容器带电检测实例
序 铭牌电容 号 （pF）
1
6280
2
6570
3
6270
4
6230
停电测值
Cx(pF) 6258
➢ 高压标准电容器 ➢ 电压互感器 ➢ 同相之间比较（互为标准电容器）
C
Rx CX
CN
A
G
B
R3
R4
C4
D
电容式套管带电检测实例
序 号
套管型号
1
2
BRL-220
3
运行时带电检测
Cx(pF) 365
tgδX(%) 0.5
370
0.6
426
1.7
最近停电时加10kV测值
Cx(pF)
tgδX(%)
364
4电气绝缘在线检测与故障诊断
4.1 绝缘预防性试验综述 4.2 电容型试品的在线检测
4.1.1绝缘预防性试验的重要作用
❖ 高压电气设备的检验、试验制度和规范
➢出厂前：型式试验及例行试验 ➢投运前：交接试验 ➢运行中：定期进行预防性试验
❖ 预防性试验数据的分析
➢执行规程 ➢纵比：与同一设备过去的测量数据作比较 ➢横比：与同类被试品进行互相对比
❖ 在相应的硬件和软件支撑下，综合分析判断后 输出结果
➢ 屏幕显示或打印，也可存盘待用 ➢ 发现有异常，根据不同的设计可发警报或进行相应的
操作 ➢ 可以与上一级检测中心相连，即形成多级的监控系统
SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition)
➢ 已被纳入到电力系统综合自动化系统之中
❖ 施加的直流试验电压与交流电压的等效性？ ❖ 对于高电压、大容量电气设备，低电压的预防
性试验方法能否有效、真实地将绝缘局部故障 反映出来？
❖ 绝大部分预试项目需要停电进行，这是否科学 合理？
❖ 至今尚未得到绝缘结构的电气强度与非破坏性 试验参数之间的直接函数关系，故障诊断的依 据主要靠经验积累和实验室数据，诊断的准确 性如何？
➢ 20世纪60年代，提出过不少带电试验的方法 ➢ 行之有效的却不多
❖ 近年来，随着传感器、计算机、光纤技术等的 发展与引用，绝缘在线检测也揭开了新的篇章
➢ 现状：大多仍是执行定期维修制 ➢ 部分电业部门已开始试行状态维修，并已初见成效
在线检测的基本流程
❖ 由各种传感器所采集的信号，经过必要的转换 或处理后，统一送进数据处理系统进行分析
电介质等值电路的说明
❖等值电路是一般性的，重在描述电介质 的极化、电导、损耗三种电气特性
❖不同的绝缘结构，参数之间的关系变化 很大
➢ 瓷绝缘子主要表现为电阻特性 ➢ 油纸绝缘往往表现出电容特性
❖绝缘预防性试验的诸多项目就是测量等 值电路所对应的参数
➢ 瓷绝缘子的绝缘电阻 ➢ 电容式套管的电容量
4.1.2现行绝缘预防性试验的不足