电力状态设备检测技术的应用现状研究

电力状态设备检测技术的应用现状研究

杨晖   ,宋冬侠

浙江正泰电器股份有限公司325603

摘要：设备的状态检测是保障设备正常工作的关键，它在电力系统中得到了广泛的应用。但是，就当前的发展现状而言，仍然存在着许多问题，文章针对上述问题，结合自身工作实际，提出了一些解决办法。

关键词：电力；状态设备；检测技术

引言

状态设备检测技术并不是一项新技术，其主要用于机械设备的状态评价与维修。在机械工程中，作业人员一般都是依据以前的工作经验，对机器的工作状况进行评价，而随着机器的结构越来越复杂，自动化程度越来越高，对操作人员的评价技术也越来越高，因此，各种状态监测技术应运而生。同时，该方法在电力系统中的应用也日益广泛[[1]]。

一、电力状态设备检测技术实施的必要性

电力设备在日常工作中，极易受到电热、机械等的超负荷，加之外部环境的恶劣影响，导致设备老化、疲劳、磨损等问题，从而影响设备的工作性能和可靠性。很多设备的绝缘材料长期处于高压、高温的作用下，会发生材质、材质的变化，导致绝缘介质的损耗迅速增加，导致设备的绝缘性能下降，导致机械设备的功能和耐蚀性的减弱，最终导致仪器的绝缘性能受到损害；一些受到外部环境污染的检测设备，除了本身的工作机制受到了一定的影响，同时也受到了外界的污染，对一些防腐、锈蚀的材料会产生强烈的腐蚀作用，造成表面绝缘性能下降，造成表面放电破坏。另一方面，在长期的热负荷作用下，一些电气设备的导电材料也会发生改变；大面积的氧化、侵蚀，使表面电阻和接触电阻增加，机械强度下降，进而逐步失去其使用性能。这种变化通常是一个渐进的过程，当装置的工作时间越长，它的工作性能就会越差，从而使设备的可靠性降低，故障率增加，甚至会威胁到整个系统的安全，所以，对这些设备进行系统的检查是非常必要的。从某种程度上来说，电能状态检测技术是对电力设备在工作状态下的直接检测，它能在系统正常工作时，直观地反映出设备的工作状况，比在停电时进行脱机检测更加有效、及时、可靠。

二、重要电力设备的状态检测情况

（一）发电机状态检测

发电机是影响机组正常工作的重要因素，故障类型包括：定子铁心故障、转子体故障、转子绕组故障、定子绕组故障等。转子的偏心、转子的离心力和负序暂态电流都是造成转子失效的重要原因；转子绕组因匝间短路而发生故障，由于温度太高、离心力太大，线圈的绝缘会受到很大的影响，因此，目前最常见的监控方式就是气隙磁密监控，它能准确地判断匝间短路的位置和数目；定子绕组的故障主要有绕组导线、绝缘、线圈端部等。为此，我们加大了对区域放电的监控力度[[2]]。

（二）感应电动机的状态检测

异步电机的故障有转子故障、轴承故障、气隙不均、定子故障等。其中，异步电机的转子导条断裂、转子温度升高、转子振动等是导致转子失效的重要原因。为了解决这个问题，通常采用的是定子电流监控和空隙监控，而定力电流的监控技术由于不需要在电动机内部安装传感器而得到了广泛应用；轴承失效是一种常见的故障，当出现这种故障时，我们通常会使用静子电流监控和振动来探测设备的工作状况；气隙的非均匀性主要有动静两种，通常我们把它控制在10%以内。由于转子的运动不均，其最小的空气间隙位置在空间上没有固定，始终处于自转状态。在静不均匀情况下，其最小空隙的位置在空间上相对固定。要解决这个问题，必须采用定子电流监控技术，有时采用定子铁芯的振动监控；定子失效是由于绝缘失效所导致的绕组匝间短路，根据当前监控技术的发展，采用定子电流信号分析是最常见的一种，它具有功能齐全、成本低、操作简便等优点。另外，由于异步电机的定子绕组匝间失效，定子电流会引起定子电流的谐波，因此采用定子电流是最好的选择[[3]]。

（三）高压短路器的状态检测

高压断路器的主要故障类型有电气和机械方面的问题，其中最常见的是高压断路器。其中，高压断路器的开关是影响电网安全运行的一个主要因素，经过对高压断路器的分析，我们可以看出，目前大部分的高压断路器都是机械故障，因此要加强对其的机械故障的监控。根据当前的发展，我们主要是监控触点的使用寿命和机器的使用寿命。在高压断路器的检测中，一般采用的监控技术是对其转速、行程进行监控，根据监控的结果，可以看出，当开关的振动波形和各个峰值的时差都比较稳定时，就可以得出其力学特性的稳定性。目前，对断路器的开断次数、振动波型、断路器的红外图像、气体密度、漏电流等进行了监控。在断路器触点寿命监控方面，本文认为，触点、灭弧介质、灭弧室是影响其使用寿命的重要因素。从当前的发展趋势来看，通常采用开断电流加权累计法，但该方法尚待改进，随着科学技术的进步，电损耗检测技术的应用越来越广泛，其精度也得到了进一步的提高，具有很好的推广价值。

（四）电力变压器的状态检测

变压器的主要故障是绕组和负载调节器，而绕组和负载调节器是保证变压器正常工作的重要因素。所以，变压器的绕组、变压器老化、负载调节器故障、油、纸绝缘等是监测变压器运行的关键问题。通过对变压器的分析，发现变压器的绕组的绝缘性能对其使用寿命有很大的影响。传统的热点温度是通过测量负载电流和油温来实现的，而光纤传感器也可以实现热点温度的测量，但是因为成本太高，所以目前应用较少。在监控负载调节器的时候，一般都会采用振动监控，而负载调节器的故障是机械故障，如果是机械方面的原因，则会导致绝缘、触电、转换电阻燃烧等电气问题。

四、电力状态设备检测技术在我国的应用现状

当前，为了适应日益扩大的电力市场，各电力公司在主设备的选用上，为了保证供电的安全、满足市场的正常需要，还必须保证电网的可靠性。这种方法能够对电网的故障进行科学、合理的处理，保证设备的正常工作，并能有效地改善电力系统的安全和可靠性。在现代社会，由于电力系统的不断发展，人们对其可靠性提出了更高的要求，因而对其进行状态监测成为一个不可忽略的课题。从目前的形势看，随着工业和居民对用电的需求日益增加，电力设备和电网的发展速度也在不断加快，与此同时，对设备的检测工作也在不断增加，但由于对设备性能的要求日益降低，使得检修工作变得更加困难。因此，对电力设备的检测技术进行深入的探讨，将使其在未来的维修工作中由原来的计划维修向后的维修转变。对电网运行状况进行监控，主要有两个原因：一是提高电网运行可靠性。事实上，大部分的预防性测试工作都是在春天进行，由于春天是用电高峰，而且耗电量很大，因此，通过一次预防性的检测，可以极大地提高供电的可靠性；随着科技水平的不断提高，电力系统的总体质量和工作性能得到了极大的改善，一次供电和二次供电的技术水平得到了极大的改善。

五、针对电力状态设备检测技术应用现状的策略分析

过去，电力状态下的设备检查工作大多是按常规的管理制度进行，而忽视了设备的工作状态，这种“过期即修”的工作方式不仅增加了工人的劳动强度，而且还会给设备的正常工作状态、供电可靠性、人员的生命安全造成一定的不利影响。因此，必须对实际运行中的电力设备运行状况进行检测，才能有效地改善设备的运行性能，进而达到保障电网的安全性。因此，要使我国电力状态检测技术得到可持续发展，不仅要从设备自身和专业人员两个方面入手，还要充分发挥电力企业自身的作用，为保障电网安全运行提供一个良好的平台。

六、结束语

总之，随着科技的发展，电力设备的运行状况监控技术的发展，必须对监控技术进行及时更新，以降低事故的发生。此外，新的电力设备状态监控技术的推广与应用，将会给电力公司带来更多的竞争优势，从而推动电力公司的发展。

参考文献：

[[1]] 陈敬德, 盛戈皞, 吴继健,等. 大数据技术在智能电网中的应用现状及展望[J].  2022.

[[2]] 高博, 吴迪, 杨志豪,等. 基于电力大数据变电站设备状态检修技术研究[J]. 微型电脑应用, 2022(038-004).

[[3]] 林振智, 崔雪原, 金伟超,等. 用户侧窃电检测关键技术[J]. 电力系统自动化, 2022, 46(5):12.

作者简介：杨晖 1989.12 男 浙江台州 汉 本科 质量改进工程师 浙江正泰电器股份有限公司