电气设备状态监测与故障诊断技术研究

电气设备状态监测与故障诊断技术研究

张家辉

中国葛洲坝集团机电建设有限公司  四川  443002

摘要：随着新时代的到来，中国的科技领域经历了迅猛的进步，各式各样的技术设备已经被广泛应用于日常生产和生活之中。其中，电力是我国经济发展过程中不可缺少的部分之一。这类技术设备高度依赖电力，因此，确保电力系统的稳定和可靠运行是至关重要的。在这种情况下，必须要重视电力系统的建设与管理，以保障电力系统能够安全、可靠地运行。仅当确保电力系统达到完善状态时，才能预防广泛的供电事故，并确保人们的生活与生产活动保持稳定。电气设备在使用过程中受多种外界条件的影响会产生各种各样的问题，其中包括温度过高或者过低等，严重时可能引发火灾，甚至爆炸，造成巨大的经济损失和人员伤亡率。电力系统的稳定性受到电气设备运行的直接影响，因此，对电气设备进行仔细的检查和持续的维护是至关重要的。

核心词汇：电子设备；对当前状况进行监控；对故障进行诊断分析

前言部分

大家都知道，电力行业的迅猛增长和技术的进步对我国的经济发展产生了深远的影响。随着人们生活水平的不断提升，用电需求也逐渐增多。在电力产业里，电气设备包括电力系统内的电线、变压器、发电机和断路器等组件。这些电力设备都需要通过电气测量来了解其运行状况。依据各种不同的测量技术和传感器，一种能够准确反映设备化学物理参数实际运行状况的方法是设备状态监测，其主要目标是确认设备是否处于正常运行状态。目前，我国的一些企业已经开始利用各种先进的技术手段来进行电力设备状态监测与诊断工作，并且取得一定成效。

1对于状态的监控和故障的诊断具有至关重要的作用

为确保配电网的稳定和安全运行，必须对与电气相关的设备进行状态监测，并深入了解电气设备运行时可能出现的各种基本状况。由于配电网是一个复杂系统，所以要加强日常的维护管理，及时发现问题并解决问题。通过熟练掌握设备的操作技巧，一旦发现设备有难以察觉的故障，可以迅速进行修复，确保设备正常运行，并为配电网络的稳定和安全提供保障。配电系统是电力系统中最重要的组成部分之一。随着经济水平的不断提升，大众的生活水平也逐渐提高，这也导致了对电力的需求持续增长。配电线路是电网中非常重要的一个部分，它直接关系到用户能否得到高质量电能，而配网自动化则是提高电力系统供电可靠性的有效途径。如果配电网遭遇故障，供电将无法正常运作，这将给人们的日常生活和工作带来深远的影响。如果没有及时发现问题，就会导致电力系统崩溃，造成大面积停电，甚至威胁到人和财产的安全。

2电气设备状态监测与故障诊断技术方法

2.1电气设备在线状态监测与故障诊断技术

首先，关于局部放电的监测方法。其中，超声波监测技术在现场应用最为广泛。包括局部放电的监测技术、超声波的检测手段、电容失效的检测方法以及电容失效的检测方法在内。油质分析方法主要包括气相色谱分析和液相色谱法。其次，油色谱的监测方法。该方法主要用于测量设备内部油质含量和介电常数变化情况。在当前的用户界面中，油气分析是最常被采用的设备绝缘检测手段。介质损耗监测技术包括电容量法和阻抗测量法等多种监测方法，其中电容量法是一种相对较新的测量手段，也被广泛地运用到电气设备绝缘诊断领域之中。第三，介损测量与补偿技术。通过合理地运用测量技术，可以在某种程度上解决前述问题。具体来说，通过在同一变电站内安装容性设备，并对这些容性设备的绝缘性能进行比较性分析，能够及时识别出变动幅度较大的容性设备。在对同一电容性设备的电容比和介电损耗值进行比较分析时，需要合理地利用介电损耗差的变化来评估设备的绝缘状态。

2.2发电机状态监测和故障诊断

在实际操作过程中，发电机的状态监测和故障诊断的核心任务是在设备初始阶段识别出存在的问题和缺陷，以便更有效地进行设备的计划性维护，从而极大地减少设备停机的可能性。因此，为了保证发电工作的正常进行，必须要做好发电机的检修管理工作。通过缩减发电机的维护周期，并在设备运行时尽量延长无故障的时间，可以在某种程度上减少发电机的维护费用，进而提高设备的使用效率。因此，做好发电机状态监控与故障诊断工作非常重要。在当前阶段，发电机的运行过程中使用了射频监测器、状态监测器和光纤检漏仪来进行状态监测。这些系统能够对发电机内部的故障进行实时监控和报警，同时也能指导操作人员及时了解和关注设备的实际运行状况。通过对这些数据进行处理，就可以得出相应的结论。现在，我国也开始对氢冷发电机进行研究，并采用化学分析手段来确定氢的杂质组成，从而判断设备是否出现故障。随着计算机技术、微电子技术以及通信技术的发展，发电机自动化水平得到提高，使得机组安全稳定运行成为可能。为了进行发电机组设备的状态检测和系统故障的诊断，需要收集和分析大量的机械、电气、物理和化学属性的数据，并据此构建一个数据处理系统，以便为监测工作提供准确的缺陷和异常信息。

2.3真空断路器控制回路电气特性的在线监测

在真空断路器的控制电路中，电气特性的在线监测主要集中在电流和电压的检测上。当断路器合闸后，通过触头与灭弧室之间产生电弧而使触头间保持一定距离，以保证触头有足够时间去完成分合动作。如果真空断路器的分离速度太快，那么在触点接触时，整个机构将会承受过大的冲击力和机械应力，这可能会导致真空断路器的某些部件损坏，从而极大地缩短真空断路器的使用寿命；如果真空断路器电路出现短路故障，则可能造成线路跳闸或其他重大设备事故，甚至引发严重的安全事故。真空断路器的机械属性参数在真空断路器的操作以及整个电力系统的平稳运作中起到了决定性的作用。目前国内外研究人员都致力于研制新型真空断路器来提高其可靠性和安全性。电磁铁作为触发断路器执行分闸操作的核心部件，因此，对控制回路中的电流和电压信号进行最直接且高效的监测手段是对分闸和合闸电磁铁导线的电流和电压进行监测。在真空断路器的操作过程中，启闭电磁铁被视为首要的控制部件，它在操作结构中起到了至关重要的作用。在此通过分析真空断路器开断故障情况下产生电弧的机理及特点，提出了基于电磁原理的真空开关触头灭弧室结构设计方案。主要是通过电磁力来传达断路器所发出的操作命令，从而激活断路器的机械驱动结构，实现开关操作。

结语

电气设备的在线监测和故障诊断技术构成了设备状态维护工作的核心环节。在传统诊断方法中，由于测量信息不完备和误差等问题，不能完全准确地反映出故障部位及程度，而采用基于神经网络和模糊逻辑相结合的智能诊断系统进行在线监测具有明显优势。随着传感器技术的不断进步，现在能够监测到更多的情况。传统的诊断方法需要大量的数据来完成对故障信息的提取。随着计算机科技的不断进步，处理的数据量也在逐渐增加，而人工智能技术的持续发展将极大地提升故障诊断的可靠性。电气设备的状态维修被视为设备维修的未来趋势，它采用了多种技术手段来了解设备的当前状态，并预测设备可能出现的故障及其进一步的发展，同时结合技术分析、维修决策和管理，形成了一种前沿的设备维修策略。

参考文献

[1]王昌长，李福祺，高胜友.电力设备的在线监测与故障诊断[J].北京清华大学出版社，2022，33（20）：88-93．

[2]苏鹏生，王欢.电力系统设备状态监测与故障诊断技术分析.电力系统自动化，2022，27（1）：61-65.