电气设备故障诊断技术
电气设备故障诊断与维修技术研究
电气设备故障诊断与维修技术研究电气设备在现代工业中具有极其重要的作用，其在生产中起着不可或缺的作用。
但是由于长期使用，电气设备也会出现各种各样的故障。
为了保证生产的顺利进行，必须及时诊断和解决电气设备的故障问题。
本文将探讨电气设备故障诊断与维修技术的研究。
一、常见故障的诊断方法电气设备故障种类繁多，诊断方法也有很多种。
以下是对一些常见故障的诊断方法探讨。
1、电机故障：电机作为一种重要的动力设备，在工业生产中很常见。
电机的故障主要包括绕组烧毁、轴承损坏和传动带断裂等。
一般采用检查电机的运转状态、测量电机的电动势和空载电流来确定故障原因。
2、变压器故障：变压器是电气设备中常见的设备之一。
其故障种类繁多，如短路故障、绝缘损坏、接头部分发热等，为了诊断这些故障，一般采用测量变压器绕组的电阻、检查变压器的外表是否有变形等方法。
3、开关故障：开关在配电系统中起着控制电流的作用，其故障种类也很多，例如接线不良、触头烧毁等等。
为了诊断这些故障，一般采用检查开关是否运转正常，检查继电器是否正确吸合等方法。
二、电气设备维修原则电气设备在生产过程中出现故障，需要进行及时的维修。
以下是电气设备维修中的一些原则。
1、安全原则：电气设备的维修必须在保证人员和设备的安全性的前提下进行。
维修过程中需要严格按照电力安全操作规程进行。
2、问题定性原则：在进行电气设备维修时，必须先通过检查问题的性质来确定故障原因。
只有正确定性了问题，才能采取针对性的措施进行处理。
3、优先原则：多个电气设备同时出现故障时，需要按照影响生产的程度确定优先处理的顺序。
例如，对于生产中不可缺少的设备，故障需立即处理。
三、电气设备维修技术电气设备的维修技术是保证设备维修效果的关键。
以下是维修技术探讨。
1、设备维修工具的选择：不同的设备需要使用不同的维修工具。
根据具体情况，选择合适的维修工具可以大大提高维修效率和质量。
2、设备检查流程的规范化：对于检查流程需要进行规范化，例如设备开关顺序、设备检查顺序等等。
电气设备故障诊断法“六诊、九法、三先后、六先后”
电气设备故障诊断法“六诊、九法、三先后、六先后”“六诊”口问、眼看、耳听、鼻闻、手摸、表测六种诊断方法，简单地讲就是通过“问、看、听、闻、摸、测”来发现电气设备的异常情况，从而找出故障原因和故障所在的部位。
前“五诊”是借人的感官对电气设备故障进行有的放矢的诊断，称为感官诊断，又称直观检查法。
同样，由于个人的技术经验差异，诊断结果也有所不同。
可以采用“多人会诊法”求得正确结论。
“表测”即应用电气仪表测量某些电气参数的大小，经过与正常数值对比，来确定故障原因和部位。
1、口问当一台设备的电气系统发生故障后，检修人员应和医生看病一样，首先要了解详细的“病情”。
即向设备操作人员或用户了解设备使用情况、设备的病历和故障发生的全过程。
如果故障发生在有关操作期间或之后，还应询问当时的操作内容以及方法、步骤。
总的来讲，了解情况要尽可能详细和真实，这些往往是快速找出故障原因和部位的关键。
2、眼看①、看现场根据所问到的情况，仔细查看设备外部状况或运行工况。
如设备的外形、颜色有无异常，熔丝有无熔断：电气回路有无烧伤、烧焦、开路、短路，机械部分有无损坏以及开关、刀闸、按钮插接线所处位置是否正确，改过的接线有无错误，更换的元件是否相符等：还要观察信号显示和仪表指示等。
②、看图纸和资料必须认真查阅与产生故障有关的电气原理图和安装接线图，应先看懂原理图，再看接线图，以“理论”指导“实践”。
看懂熟悉有关故障设备的电气原理图后，分析一下已经出现的故障与控制线路中的那一部分、那些电气元件有关，产生了什么毛病才能有所述现象。
接着，在分析决定检查那些地方，逐步查下去就能找出故障所在了。
3、耳听细听电气设备运行中的声响。
电气设备在运行中会有一定噪声，但其噪声一般较均匀且有一定规律，噪声强度也较低。
带带病运行的电气设备其噪声通常也会发生变化，用耳细听往往可以区别它和正常设备运行是噪声之差异。
利用听觉判断故障，虽说是一件比较复杂的工作。
但只要本着“实事求是”的科学态度，从实际出发，善于摸索规律，予以科学的分析，就能诊断出电气设备故障的原因和部位。
电气设备故障检测及诊断技术研究
电气设备故障检测及诊断技术研究引言随着现代社会的快速发展，电气设备在生产和生活中扮演了越来越重要的角色。
但在长时间的运行过程中，电气设备总会出现各种各样的故障，导致生产和生活的正常运行受到影响。
因此，电气设备故障检测及诊断技术的研究成为了当前电气工程领域的热点问题。
一、电气设备故障检测的基本概念电气设备故障指设备在正常使用的过程中，由于自身设计、制造、维护或者使用等方面的原因，导致设备不能正常运转或者不能发挥其设计功能，这种现象被称为电气设备故障。
电气设备故障检测是通过采用特定的测试手段，来获取有关设备工作状态的各项参数，并通过数据处理、分析比对的方式，发现设备存在的潜在故障并及时进行处理的过程。
电气设备故障检测的目的是通过对设备的各项参数进行监测和分析，提高对设备运行状态的认识，从而实现设备的故障预警和及时维修，避免因故障给生产和生活带来不必要的经济损失。
二、电气设备故障检测的技术手段1、红外热像技术红外热像技术是一种以红外线热辐射为基础进行测量、分析、显示和记录的无损检测技术，通过对设备表面温度的测量，能够发现设备的运行状态的不合理之处，如过热区域、冷却不足等。
2、超声波检测技术超声波检测技术是一种非接触式的测试技术，主要用于检测设备的声学信号，通过对信号波形分析，可以发现设备内部的闪断、绝缘缺陷、腐蚀和设备传动部件的磨损等。
3、综合分析技术综合分析技术是指通过多种手段对设备的各项参数进行测试和分析，并将多种技术手段进行比对，以获得更全面的设备状态信息，发现潜在的故障点。
这种技术通常需要专业人员使用复杂的仪器和软件进行处理和分析。
三、电气设备故障诊断的方法1、数据统计分析法该法主要是通过对设备的工作状态、故障类型、故障频率、故障位置、故障模式等各项数据进行统计和分析，得出故障发生的规律和相关性，以制定预防和防范措施，提高设备的可靠性和制造质量。
2、主成分分析法主成分分析法是指把多个原始变量通过线性变换，转化为若干个潜在变量，以达到降维的目的，从而得出当前状态可能存在的故障原因，是一种针对多个变量的复杂问题的有效工具。
电气设备故障诊断的智能化技术如何应用
电气设备故障诊断的智能化技术如何应用在现代工业生产和日常生活中，电气设备扮演着至关重要的角色。
从大型的电力变压器、发电机，到小型的家用电器，电气设备的稳定运行是保障生产效率和生活质量的关键。
然而，由于各种原因，电气设备不可避免地会出现故障。
为了及时、准确地诊断出故障，并采取有效的修复措施，智能化技术应运而生。
智能化技术在电气设备故障诊断中的应用，主要基于对设备运行状态的实时监测和数据分析。
通过安装各种传感器，如电流传感器、电压传感器、温度传感器等，可以实时采集设备的运行参数。
这些参数被传输到数据处理中心，经过一系列的算法和模型分析，以判断设备是否存在故障以及故障的类型和位置。
一种常见的智能化诊断技术是基于专家系统的诊断方法。
专家系统是一种模拟人类专家知识和经验的计算机程序。
在电气设备故障诊断中，专家系统通过收集和整理大量的故障案例和维修经验，形成一个知识库。
当新的故障数据输入时，系统会根据知识库中的规则和模式进行推理和判断，给出诊断结果和维修建议。
这种方法的优点是能够快速利用已有的知识和经验进行诊断，但缺点是对于新出现的、未曾记录的故障类型可能无法准确诊断。
模糊逻辑诊断技术也是智能化诊断中的重要手段。
在电气设备的运行中，很多故障现象和原因之间的关系并不是明确的、清晰的，而是具有一定的模糊性。
模糊逻辑技术通过引入模糊集合和模糊推理的概念，能够处理这种不确定性和模糊性。
例如，对于设备的温度升高这一现象，模糊逻辑可以根据温度升高的程度、持续时间等因素，综合判断故障的可能性和严重程度。
神经网络技术在电气设备故障诊断中具有很大的潜力。
神经网络是一种模仿生物大脑神经元网络结构和功能的计算模型。
它可以通过对大量的训练数据进行学习，自动提取故障特征和模式。
在电气设备故障诊断中，将设备的正常运行数据和故障数据作为训练样本输入神经网络，经过训练后的网络能够对新的输入数据进行准确的分类和诊断。
与传统的诊断方法相比，神经网络具有更强的自适应能力和泛化能力，能够处理复杂的非线性关系。
电气设备的故障诊断与容错技术
电气设备的故障诊断与容错技术引言电气设备在我们的生活中扮演着重要角色，无论是家用电器还是工业机械，都离不开电气设备的支持。
然而，由于使用环境恶劣、长时间使用以及设计缺陷等原因，电气设备难免会出现故障。
故障的发生不仅对工作效率和经济造成负面影响，还可能引发安全风险。
因此，电气设备的故障诊断与容错技术变得至关重要。
本文将深入探讨电气设备的故障诊断与容错技术，为读者提供相关的知识和实用建议。
一、故障诊断技术的重要性电气设备的故障诊断技术可以帮助我们迅速准确地判断设备的故障原因，从而采取正确的维修措施。
它不仅可以提高设备的使用寿命和可靠性，还可以减少不必要的维修成本。
因此，掌握故障诊断技术对我们来说非常重要。
在电气设备的故障诊断中，有多种常用的技术。
例如，电气参数测量和分析技术可以通过测量电压、电流、温度等参数来判断设备是否存在故障。
此外，红外热像技术可以通过检测设备表面的热量分布来确定故障位置。
故障模式识别技术可以通过分析设备故障的特征模式来诊断故障原因。
上述技术不仅多样化，而且适用范围广泛，可以满足各种不同类型的设备故障诊断需求。
然而，仅仅掌握故障诊断技术是不够的，我们还需要学习容错技术，以降低设备故障对工作造成的影响。
二、容错技术的原理和应用容错技术旨在通过增加系统的鲁棒性和可靠性，使得设备在故障发生时能够自动切换到备用模式，保证系统的连续工作。
容错技术通常涉及硬件和软件两个方面。
在硬件方面，双重/多重冗余技术是常用的容错技术之一。
该技术通过增加备用部件或系统来提高设备的可靠性。
例如，在电气控制系统中使用备用电源可以确保设备在主电源故障时继续运行。
此外，还可以使用冗余传感器和执行器来避免单点故障的发生。
这些冗余设计可以保证设备在故障情况下仍能正常工作。
在软件方面，容错技术通常包括错误检测与修复、错误响应和恢复等。
例如，使用冗余校验码和错误检测算法可以检测和修复内存中的错误，确保系统运行的准确性。
此外，在故障发生时，设备应具备自动切换到备用系统的能力，并在故障修复后自动恢复到主系统。
电气设备的故障检测技术研究
电气设备的故障检测技术研究在现代工业生产和日常生活中，电气设备扮演着至关重要的角色。
从大型的工厂生产线到家庭中的电器设备，电气设备的稳定运行是保障生产效率和生活质量的关键。
然而，由于各种原因，电气设备不可避免地会出现故障。
及时、准确地检测出这些故障，并采取有效的修复措施，对于减少设备损坏、避免生产中断以及保障人员安全都具有重要意义。
电气设备的故障类型多种多样，常见的包括短路、断路、过载、漏电、接触不良等。
这些故障可能由设备老化、过载运行、环境因素、人为操作失误等原因引起。
不同类型的故障表现出不同的特征，因此需要采用相应的检测技术来进行诊断。
直观检查法是一种最基本的故障检测方法。
维修人员通过观察设备的外观、闻气味、听声音等方式，初步判断设备是否存在故障。
例如，烧焦的气味可能意味着设备内部有过热或短路的情况；异常的噪声可能提示机械部件磨损或松动。
这种方法虽然简单，但对于一些明显的故障迹象能够快速发现。
电压测量法是通过测量电气设备不同部位的电压值，来判断设备是否正常工作。
正常情况下，电路中各点的电压应该在规定的范围内。
如果测量到的电压值偏离了正常范围，就可能存在故障。
例如，电源电压过低可能导致设备无法正常启动，某个电路节点的电压为零可能表示该部分电路存在断路。
电流测量法与电压测量法类似，通过测量电路中的电流来诊断故障。
过载时电流会增大，断路时电流为零。
通过对电流的监测，可以及时发现设备的异常运行情况。
电阻测量法是利用万用表等工具测量电路中的电阻值。
正常情况下，电阻值应该符合电路设计的要求。
如果测量到的电阻值过大或过小，可能表示存在接触不良、短路或断路等故障。
示波器检测法能够直观地显示电信号的波形。
通过观察波形的形状、幅度、频率等参数，可以判断电路的工作状态。
例如，波形失真可能表示电路中存在干扰或元件损坏。
红外热成像技术在电气设备故障检测中也发挥着重要作用。
电气设备在运行过程中会产生热量，当设备存在故障时，发热情况会发生异常。
电气设备故障诊断
电气设备故障诊断随着电气设备技术的不断发展，电气设备已成为工业生产与人们日常生活中必不可少的设备。
然而，随着电气设备的使用量不断增加，电气设备产生故障的概率也随之增加。
如何快速准确地诊断电气设备故障，是电气工程师们在工作中需要掌握的重要能力之一。
电气设备故障常见类型电气设备故障的类型繁多，大致分为以下几类：1.短路：电气设备内部的两个或多个电路之间发生直接或间接的电路连接。
2.开路：电气设备内部的电路中断。
3.地闸：电气设备与地之间因发生电路连接而引起电器故障。
4.过载：电气设备工作过程中超过其允许的正常工作负荷而引起的故障。
电气设备故障诊断步骤1.观察和检查在进行电气设备故障诊断时，首先需要观察和检查电气设备外部情况，包括观察电气设备运行状态、检查电气设备接触器是否存在氧化等情况。
2.电路测试电路测试是电气设备故障诊断的关键步骤之一。
通过使用万用表或其他测试仪器，检查电气设备的电路，包括电气设备内部的继电器、开关、保险丝、电机等部件。
3.故障分析在检查完电气设备的电路之后，需要进行故障分析，找出故障出现的原因。
根据电气设备不同的故障类型，采取不同的分析方法。
对于电路中的短路和开路问题，需要进行更加详细的检查，找到故障模块并进行替换或维修。
4.故障解决在确定了故障原因后，需要进行故障解决。
根据故障的具体情况，选择正确的维修方式，进行处理。
电气设备故障诊断注意事项在进行电气设备故障诊断时，需要注意以下几点：1.安全：在对电气设备进行诊断时，需要注意对自身的安全以及周围人员的安全进行保障。
在进行电气设备测试时，需要注意选用安全测试仪器，并且需要使用绝缘工具。
2.原则：要根据电气设备故障的类型，按照固定的故障诊断步骤进行诊断和解决。
3.专业：进行电气设备故障诊断的人员需要具备一定的电气设备知识和技能，并且要保持专业精神。
电气设备故障诊断是电气工程师必备的技能之一。
在进行电气设备故障诊断时，需要按照固定的步骤进行，注意自身安全与周围人员安全，并且保持专业性和严谨性。
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。
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1.4.2 故障诊断系统与继电保护的区别 • 电气设备状态
• 正常（normal）：设备具备其应有的功能，没有 缺陷或缺陷不明显，缺陷严重程度仍处于容限范 围内 • 异常(abnormal)：缺陷有了进一步的发展，设备 状态发生变化，性能恶化，但仍能维持工作 • 故障（fault）：缺陷发展到使设备性能和功能都 有所丧失的程度 • 事故（breakdown）：功能完全丧失，无法进行 工作的状态
1.4电气设备故障诊断技术
• 1.4.1 电气设备
• 电力系统中承担发电、变电、输电及用电作用的 高压设备 • 如：发电机、变压器、断路器、电压互感器、电 流互感器、电容器、高压套管、避雷器以及各种 电动机等 • 电气设备一般由电路、磁路、绝缘、机械、通风 和散热等多个部分组成，因而对其进行故障诊断， 涉及到较多的知识领域
电气设备故障诊断技术
Fault Diagnostic Technology of Electrical Equipment
主讲人：张建文
参考书籍
• 《高电压工程》.邱毓昌，施 围，张文元.西安： 西安交通大学出版社，1995. • 《电气绝缘在线检测技术》.严璋.北京：高等 教育出版社，1998. • 《电机故障诊断技术》.沈标正.北京：机械工 业出版社，1996. • 《电绝缘诊断技术》.朱德恒，谈克雄.北京： 中国电力出版社，1999. • 《多传感器信息融合及应用》.何友，王国宏， 陆大金等.北京：电子工业出版社，2000. • 《电气设备故障诊断技术》.中国水电出版社.
1.3.2 故障诊断与状态监测的关系
• 工况监测
• 对反映设备或系统工作状态的信息进行全面监测和分析，实时 掌握设备基本工作状态 • 一般所谓的工况监测实际上就是状态监测（condition monitoring ）
• 状态监测
• 又称为简易诊断，通过监测结果与设定阈值之间的对比，仅对 设备运行状态作出正常、异常或故障的判断，而对故障的性质、 严重程度等不予或无法进行更加深入的诊断
课程主要内容
1、故障诊断技术概述 2、电气绝缘基础理论 3、电力设备绝缘预防性试验 4、电气设备在线检测 5、红外紫外及激光成像技术的应用 6、故障诊断的新理论新方法 7、笼型异步电机故障的信息融合诊断方法
1 绪论
• 1.1 故障诊断技术的产生及其作用
• 故障诊断：根据设备运行状态信息查找故障源, 并确定相应决策的一门综合性的新兴科学。 • 功能：能实现设备在带负载、不停机的情况下， 通过使用先进的技术手段，对设备状态参数进行 监测和分析，判断设备是否存在异常或故障、故 障的部位和原因以及故障的劣化趋势等，以确定 合理的检修时间和方案。 • 作用：减少了事故停机损失，提高了设备运行的 可靠性和经济效益，降低了维修费用。 • 其优越性已为越来越多的人所共识，并得到重视。
• 国内的研究始于20世纪70年代末期 • 1983年，国家在相关条条例中规定：“根据生 产需要，逐步采用现代故障诊断和状态监测技 术，发展以状态维修为基础的预防性维修。” • 80年代初，国内一些大学等相继成立了故发电机组， 都装有状态监测系统 • 应用领域极其广泛……
• 状态监测与故障诊断构成了设备诊断的两个阶段， 状态监测是故障诊断的基础，故障诊断是状态监 测的深化和提升 • 广义的故障诊断还应离线（off-line）故障诊断
• 非直接性和非实时性
1.3.3 故障诊断技术的发展趋势
• 故障诊断的成功因素 • 故障信息源 • 诊断方法 • 发展趋势 ：与当代前沿科技相融合 • 人工智能技术 ：人工神经网络、专家系 统等 • 前沿数学 ：小波分析、模糊数学、分形 几何等 • 信息融合技术 ：证据理论等
• 继电保护的基本功能
• 将保护装置的动作值整定到设定值，当运行参数和 状态参数达到或超过整定值后，保护动作，报警或 切断电路，以防止发生事故或事故扩大 • 继电保护的反应能力：只局限于事故和严重的故障
• 故障诊断的关注点
• 故障阶段——尚未发展造成事故的阶段 • 其目的是“防患于未然” • 其发挥作用的时段在继电保护动作之前
• 设备的重要性、现代化、安全性、可靠性以及 维修的迫切需要使故障诊断技术应运而生。
1.1.2 故障诊断技术促进了设备维修方式的变革
• 生产设备的维修体制
–事后维修（breakdown maintenance）： 等到设备无法正常工作时再进行维修 –预防维修（preventive maintenance）： 预先制订计划，定期进行检修和更换 –状态维修（condition/ predictive maintenance）：根据设备状态来确定维修 工作的内容和时间、制定维修方案
1.4.3 电气设备故障诊断技术的发展趋势
• 是故障诊断技术的一个分支 • 正在成为电力系统厂站自动化技术中的新领域
• 电容型设备、电力变压器、高压断路器，以及交联聚乙烯 （XLPE）电缆、金属氧化物避雷器、大型发电机等
• 是电力系统综合自动化的一个重要组成部分
• 网络+故障诊断
1.3 故障诊断技术的构成与发展趋势
• 1.3.1 故障诊断技术的构成
–故障诊断机理的研究： （理化原因等） –故障诊断信息学的研究 （数据采集与分析） –诊断逻辑和数学原理方面的研究： （诊断与决策）
• 四项技术
–检测技术(采集信号、参数) –信号处理技术 （提取状态信息） –识别技术 （分析、判断） –预测技术 （决策和预测）
• 复杂性加剧，成本昂贵 • 维修量大，维修费用高 • 出现事故损失大，影响大
1.2.1 国外发展概况
• 1967年，成立美国机械故障预防小组（MFPG） • 英国、丹麦、瑞典等国也相继开展了此项工作 • 日本在许多产业部门也积极开展这方面的研究 和应用工作，许多技术得到了成功的应用。
1.2.2 国内发展概况
1.1.1 故障诊断技术的产生与发展背景
• 20世纪60年代后期首先在美国出现
• 最初的目的是用于对航天、核能、军事装备等进行早期异 常检测 • 可靠性:指设备在规定的时间内、规定的条件下完成规定 功能的能力 • 故障诊断技术是人们在社会生产实践中付出了沉重的经济 代价后的产物
» 二次世界大战中美军的飞机（2.5倍） » 1986年1月,美国挑战者号航天飞机因火箭密封系统故障 » ……
• 当修则修 • 避免了“过渡维修”和当修不修 • 问题：当为何时？为何种状态？
1.1.3 故障诊断技术延长了设备服役寿命
• “浴盆”曲线：
–故障率与使用寿命之间的关系
重新进入稳定期
1.2 故障诊断技术在国内外的发展简况 • 生产装备发展方向
• 大型化 • 高速化 • 连续化 • 自动化
• 生产设备的特点和要求