电力设备状态监测及故障诊断技术的应用

电力设备状态监测及故障诊断技术的应用

李殿东

华北油田华港燃气公司廊坊天成天然气销售有限公司河北廊坊065002

摘要：电力系统设备状态监测与故障诊断技术分析是一项技术含量高，操作要求高、比较复杂的重要工作。电力设备故障诊断与监测情况直接关系着电力系统能否实现稳定、安全和可靠地运行，随着科学技术社会经济不断向前发展，故障诊断与监测技术将会得到不断的优化，设备状态监测与故障诊断技术也将必定会开辟了广阔的应用前景。信息化技术的发展下，电力设备状态监测和故障诊断技术也应用了科学技术所带来的便利。电力监测技术的不断发展下，提高了对电力设备运行故障检测和诊断，能够有效实现对故障设备进行预测和判断，并在一定程度上促进、提高我国电力设备中电力系统的运行效率。本文探讨了电力设备状态监测及故障诊断技术的应用。

关键词：电力设备；状态监测；故障诊断技术；应用

随着我国电网建设数量不断增多，电力设备在具体运行过程中会发生很多故障，需要结合电力系统设备的运行实际情况合理的诊断设备存在的故障，加强对电力设备状态监测的重视，通过使用相应的故障诊断技术分析设备运行过程中存在的故障，有效提升电力系统设备运行过程中故障监测以及诊断的效率。

1开展电力设备状态监测和故障诊断技术的重大意义

当今，电力设备中设备出现故障事件频率较高，因此采取何种有效地措施监测设备运行，确保设备的正常运行，能够在一定限度上发挥潜能。故障诊断本是一门边缘学科，建立在信息技术、计算机应用、信号处理、模式识别理论等现代科学技术成就基础上的综合性科学。借助设备诊断技术，可掌握设备应用过程中的状态，确认整体或局部是否正常，还有助于早期发现相应地故障和原因，并能够预先知道故障的发展趋势。总而言之，故障诊断是早期诊断，防范于未然，故障诊断采用相应地完善措施。电力设备状态监测和故障诊断的经济效益较为客观，均拥有多种类型的大型机组，倘若设备出现故障，将会造成不可估量的损失。

2电气设备状态监测与故障诊断系统功能

2.1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，

2.2提供参数信息

在设备的运行中，包括变压器、传感器以及开关等组成部分，通过温度、湿度以及气体传感器的检测，可以将数据发送到计算机中，从而通过系统软件，可以为用户提供设备的参数信息，实现对系统的整体分析。

2.3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。

2.4预测和分析功能

在设备运行监控以及诊断系统中，可以实现对系统运行的预测以及综合分析，其主要是由于系统通过相关数据，可以实现对设备的综合预测，通过历史数据以及工作状态，可以分析设备的使用寿命及功率的变化，另外，在系统的运行中，可以实现对故障的分析，从而可以最大程度的保障设备的运行状态。

3电力设备状态监测及故障诊断技术的应用

3.1发电机的状态监测与故障诊断技术

目前，国内外发电机的状态监测，主要是通过发电机光纤测漏仪（FOVM）、发电机状态监视器（GCM）、发电机射频监视仪（RFM）进行。发电机状态监测与诊断系统需要观测和采集运行状态下的数据与特性，建立正确的数据处理系统，给出运行异常和存在缺陷的信息，根据早期征兆进行故障预报，采用计算机故障模糊专家系统进行诊断和趋势分析，并提出检修方案。

3.2变压器的状态监测与故障诊断技术

针对变压器的状态监测方法，目前国内外大多数都使用的是超声定位监测技术、局部放电监测以及红外监测技术等。针对充油式变压器最为主要的应用方向是在线油中溶解气体以及微水分析技术。针对故障比较多的有载调压的开关，多使用有载故障诊断在线装置，用以监测诊断触点的磨损情况以及机械或者电气回路中的故障等。像变压器中的高压套管，多采用介质损耗因数的数字化在线监测手段。变压器的状态监测除以上几个方面外，还可以用以监测油温、线匝线组的温度、负载电流以及电压、风扇的运行等方面。对于变压器的状态监测，需诊断的故障类型主要有过热性的故障类型、过热且放电的故障类型、放电性的故障类型、机械故障以及进水受潮等。

3.3高压断路器的状态监测与故障诊断技术

高压断路器的检测内容包括载流回路是否完好、绝缘度是否合格、断路器是否有开断的能力、操作机构的特性是否保持等。高压断路器的检测和诊断结果如果现实运行稳定、无潜在故障或存在故障，那么则可以根据监测程序填写评估卡并列入状态检修范围。在高压断路设备工作时，对其监测主要是对每次发生故障时电流的大小和发生故障时跳闸的次数分别进行统计，并根据发生故障时电流的人总和和闸刀开断的次数来安排维修的先后顺序。

3.4在线状态监测与故障诊断技术

电气设备在线状态监测与故障诊断技术主要包括：采集数据源、监测信号、数据处理、故障诊断。电气设备在线状态监测与故障诊断技术包括以下几个方面：第一，油色谱监测技术。现阶段比较常用的UI中设备绝缘监测方式就是油中气体分析法。第二，局部放电监测技术。常用到的有局部放电监测技术、电容器祸合监测法、超声波监测法及电容器祸合监测法。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架构，主要目的就是用来监测设备介电特性。

3.5通过信息融合和多传感技术来诊断

多传感技术主要是从多个侧面、不同角度来对同一个物体进行检测，即针对同一个故障的不同表现形式，可以从时间、空间、频域的角度着手，多个领域、多个层次地收集故障特征量。为了保证故障特征量的代表性，应选取故障反应速度较快的故障状态信息量。信息融合技术是将多传感的数据按照一定的标准排列整合，并进行综合性分析。同一故障设备在不同的环境中，会反映出不同的故障特征量，运用信息融合技术可以实现“求同除异”的目标。对不同的故障状态特征量进行融合，可以提高电力设备状态监测的准确度和故障诊断的可靠性。但信息融合技术基本理论并不完善，所以信息融合技术诊断方法还需进一步研究。

电力设备的在线监测状态和固有特性信息量不足，会导致监测出来的结果存在偏差和变化，针对此问题，可以使用模糊理论中最大隶属原则。这种诊断原则可以迅速找出电气故障原因，并且可以判断电气的故障类型。将模糊理论中最大隶属原则和状态信号相结合，可以分析电气故障的模糊性和变化性。

总而言之，供电系统的安全运行也是人们生活质量和高效工作的保障，供电处应当加强计算机网络在故障检测和诊断系统中的利用程度，不断对其进行完善，提高供电质量和效率。

参考文献：

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[3]丁晨.电力系统设备状态监测及发展之研究[J].科学技术创新.2018(17)

[4]肖时雨.电力设备状态监测及故障诊断技术的应用[J].电工文摘.2015(05)