发电厂电气设备状态监测和故障诊断探究

发电厂电气设备状态监测和故障诊断探究

黎帅

国家电投集团江西电力有限公司贵溪电厂  江西贵溪  335400

摘要：为了保障电网运行期间的安全和稳定，做好电力设备的安全工作至关重要。电气设备的状态监控与故障检测是电力系统安全运行的关键环节。对发电厂的电气设备进行系统的状态监控和故障诊断与分析，对电力系统进行状态管理，从而达到电力系统对安全、可靠方面的要求。在该过程中若想使工艺达到新的水平，既要确定其工艺，又要找到相应的最适合的方式。基于此，本文将对发电厂电气设备状态监测和故障诊断进行探究。

关键词：发电厂；电气设备；状态监测；故障诊断

发电厂中的电气设备在使用时容易受到电力、热力、机械、环境等多种因素的干扰，容易导致设备的功能失调或者失效。要想有效地防止由于电气故障造成的经济和社会后果，必须对其进行全面的监控。采用状态监控技术和故障检测技术，可以对发电厂电气设备的工作状况进行全面、明确的掌握，一旦出现不正常的数据，可通过检测和预警对其进行快速处理。

1故障诊断的简述

故障诊断是对装置或系统进行检查的一种方法。用来检测和查找错误的软件叫做“诊断软件”，而对其他的装置或者系统进行排查的软件叫做“排查软件”。通过多种检验与试验手段，找出系统或装置有无缺陷的过程，称为“故障探测”；而对其大体位置进行判断的步骤就是故障的位置。在进行维修时，需要将失效的部位，可以替换的部件归类到失效分离。故障诊断即是对设备的故障进行识别与分离。

2对电气设备进行状态监测和故障诊断的作用

2.1可有效减少生产成本

目前，各类公司都面临着激烈的市场竞争问题。如何有效地减少生产经营费用，增加利润，是保证企业赢得市场竞争的关键。对发电厂来说，若不加强对电网运行状况的监控和检修，将会造成装置的超负荷运行，造成重大损坏，甚至造成无法修复的事故。如果在发生重大故障后再进行修理，则会加大维护工人的成本和工作。通过对电气设备进行状态监测和故障诊断可有效减少生产成本，主要原因在于该方法能够快速找出问题所在，及时解决问题，降低出现故障的概率。

2.2提升电力系统运行过程中的安全性

电力系统中的电气设备属于关键部件，直接关系到电力系统的安全性和稳定性。要保证电网运行的安全性和稳定性，必须首先做好对各种电气设备的运行状况的监控，了解其运行状况。只有通过对这些问题进行分析，才可以对这些问题进行早期的检测、检修，以排除可能存在的问题，从而保证电网的运行可靠性。随着国民经济的迅速发展，人们的生活质量不断改善，对电能的要求也随之增加，发电厂一旦发生重大的设备失灵问题，将对人们的生产、生活造成极大的冲击。为了保障电网的安全、可靠，必须对电气设备进行状态监测和故障诊断，并保障其供给。

3发电厂电气设备状态监测和故障诊断的方法

3.1发电厂电气设备状态监测的方法

①使用脉冲电流技术。脉冲电流技术是一种早期的探测与辨识技术，是通过对某些元件进行部分放电而形成的脉冲，从而确定其功率。目前，其已经被国际上的标准所采用，并且已经被广泛地用于各个行业。脉冲电流技术的感应器有两种类型，分别为窄波段和宽波段。其中窄带式电流计灵敏度高，工作稳定，对外界的干扰小。然而，其输出的波形仍然存在着一些缺点。而宽频带电流测量系统虽然分辨率高，识别能力强，但其缺点主要是抗噪声能力低，受外界因素影响，容易影响电力系统的稳定性等[1]。

②采用超高频局部放电检测技术。UHF局放是一种基于局部放电的超高频信号进行探测的一种新方法，其工作原理是通过对变压器的局部放电进行极高频率的探测，从而实现对干扰的有效探测。超高频局部放电检测技术的优点是只对噪音敏感的因素进行分析，从而提高敏感性。如果将电力系统中的电力系统状态纳入变压器运行状态中，则会产生很小的电磁干扰。通过这种方法，可以获得真实的现场放电的物理资料。目前，对各种检测方法进行了综合分析，主要有检测电脉冲和超声波。在此基础上，将五个超声波感应器放置在不同的地方，利用超声波的特性来计算其放电的强度，从而判断其放电部位。

③运用超声检测法。超声检测法是一种安装在变压器油枕壁部的新型超声波传感器，其可以在一定程度上探测到变压器的内部放电，并能准确地监控到其发生的部位和尺寸。在超声探测中，一般采用压电式传感元件，其工作频率为70~150 KHz，能彻底地消除磁芯的磁力及对变压器的机械振动[2]。超声波探测的另一个优点是，由于其不受电流的干扰，因此广泛地用于局部地区。虽然我国在超声波探测技术方面取得了长足的进步，但声波探测往往会受到各种声波媒介的影响，而且声波传播的强度以及变压器内部的绝缘构造等因素的影响。尤其是一些现有的超声传感器，对电磁干扰的抗干扰能力和灵敏度都较差，使得其难以进行有效的探测。近十多年来，随着电子学的发展和传热器件的利用效率的提高，灵敏性超声波探伤技术迅速发展。

④应用油色谱监测技术。油色谱监测技术是仪器绝缘试验中较为成熟的一种测量手段。其基本原理是：电力和热量会把电器里的石油和物质腐蚀掉，从而生成一些诸如氢气、一氧化碳、二氧化碳之类的小气体

[3]。如果设备中出现放电失效，则会加速生成这些气体。各种失效形式所生成的气体种类也不尽相同，其失效的严重程度也各有差异。

3.2发电厂电气设备故障诊断的方法

发电厂电气设备的故障具有隐性、显性和地域性三大特点。很多电器故障没有显著的外在表现，常规的检测是很困难的，有些电器的故障是由外在表现出来的。在每天的检测中，可以及时地检测并实施。大部分电气设备都有很多零件，为了找出问题的具体部位，还要对其进行多次的检测，从而加大电力装置的检修工作的困难。

①采用单元分析法。多个装置的工作结合在一起构成一组具有特殊作用的电器装置。如果电子装置出现了问题，就意味着该装置的某个部分失去了作用。在解决电力装置的问题时，应该将其作用划分成具体的区域内，保证装置可以在最小的时候精确地判断出问题所在[4]。

②应用状态分析法。电力系统的运行状况是电力系统运行状况的一种分析与诊断手段。电力装置的操作流程可以分成几个步骤，也就是运转状况，比如电动机，该操作过程可以分成若干个流程，比如开始、运转、向前转动、逆向转动等。而且在某些电力装置的工作条件下，其失效的概率很高，因此其工作状况是进行电力装置故障判断的重要基础。

③使用图像分析法。正常来讲，各电器装置均按其设计图进行了设计。这种结构可以为电力系统的故障诊断提供参考。电力装置有原理图、施工图、系统图，地点图等=。在电力装置的故障诊断中，为了把握各种图形之间的联系，必须全面地对图纸进行全面的剖析。

结束语：总的来说，目前我国对电力系统所应用的监控措施还不完善，有待于进一步的优化和完善。对发电厂中的电气设备进行状态监控和故障诊断与分析，能够达到对电力系统的安全、可靠的要求。由于容易受到状态监控精度的限制，在进行电力系统的故障诊断时，需要进行大量的操作和维修的管理工作。所以，在遵循相关准则的前提下，对电气设备进行故障诊断，可以有效地确保其能够安全运行。

参考文献

[1]郝守振．设备运行状态监测与故障诊断的现代技术研究[J]．中国科技投资,2021,(008):134-135

[2]马承援. 继电保护设备状态监测及故障诊断方法研究[J]. 商品与质量,2021,(14):106.

[3]白云会.电气设备状态监测与故障诊断方法[J].电子技术与软件工程,2021,(18):227-228

[4]隋美红.探究石化行业电气设备状态监测与故障诊断[J].当代化工研究,2022,(2):132-134