變電站主電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷技術(shù)研究

摘 要：社會(huì)的高速發(fā)展，生活質(zhì)量的不斷提高，都離不開電網(wǎng)設(shè)施的構(gòu)建。為了電網(wǎng)設(shè)施中的電力設(shè)備高效而又快捷的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，使國(guó)家的生產(chǎn)發(fā)展以及人民的正常生產(chǎn)生活得到保障，電氣設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)以及故障診斷就顯得愈發(fā)重要了。文章通過對(duì)電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展?fàn)顩r介紹，來探討變電站電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷技術(shù)研究的必要性。

關(guān)鍵詞：主電氣設(shè)備；狀態(tài)監(jiān)測(cè)；故障診斷技術(shù)；發(fā)展現(xiàn)狀

中圖分類號(hào)：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2012）20-0122-02

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，電力設(shè)備與政治、經(jīng)濟(jì)、文化等各個(gè)領(lǐng)域的結(jié)合日益密切，融合了越來越多的內(nèi)在涵義和社會(huì)意義。在當(dāng)今社會(huì)，電力設(shè)備不僅僅是一個(gè)逐漸興起的產(chǎn)業(yè)，更是一個(gè)聯(lián)系社會(huì)各個(gè)方面發(fā)展的重要因素。對(duì)于電力設(shè)備企業(yè)來說，發(fā)展及提高電力設(shè)備是其參與市場(chǎng)電力設(shè)備發(fā)展及競(jìng)爭(zhēng)的必要措施。對(duì)于全社會(huì)來說，電力設(shè)備的發(fā)展及提高是為國(guó)家的生產(chǎn)發(fā)展以及人民的生產(chǎn)生活作出了貢獻(xiàn)，而且可以促進(jìn)社會(huì)政治、經(jīng)濟(jì)、文化等各個(gè)領(lǐng)域的交流和發(fā)展。當(dāng)今的時(shí)代已離不開電力設(shè)備了，國(guó)家的發(fā)展也一直把電力設(shè)備的發(fā)展作為重中之重的考慮條件，電力設(shè)備的發(fā)展也應(yīng)該正確引導(dǎo)社會(huì)全面、快速、和諧的發(fā)展。作為關(guān)注中國(guó)變電站主電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r的“接班人”，覺得我國(guó)的電力設(shè)備企業(yè)同樣需要抓緊電力設(shè)備生產(chǎn)、研發(fā)乃至發(fā)展工作，通過不斷的實(shí)施電力設(shè)備理論研究和搞好電力設(shè)備研發(fā)，為我們的社會(huì)研發(fā)出更多、更好的電力設(shè)備方面的技術(shù)。

1 變電站主電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷技術(shù)定

義

社會(huì)的高速向前推進(jìn)，人們對(duì)關(guān)系到自己生產(chǎn)、生活息息相關(guān)的發(fā)電、輸電、供電和用電的可靠性要求越來越高，也使電力系統(tǒng)的發(fā)展面領(lǐng)著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。社會(huì)信息網(wǎng)絡(luò)化的迅速發(fā)展，使在線監(jiān)測(cè)、模式識(shí)別、計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)的發(fā)展也很迅速，變電站主電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷技術(shù)也在進(jìn)行著階段性的轉(zhuǎn)變，這也是電氣設(shè)備發(fā)展的必然趨勢(shì)。

變電站主電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)定就是通過現(xiàn)代化發(fā)達(dá)的網(wǎng)絡(luò)信息處理技術(shù)來對(duì)設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行電力狀態(tài)監(jiān)測(cè)，這種方式設(shè)定可以方便人們及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)早期故障的產(chǎn)生時(shí)間狀況，這樣一來電力系統(tǒng)維護(hù)人員在電力設(shè)備或者電力系統(tǒng)發(fā)生事故的初始階段，就能夠通過檢測(cè)技術(shù)手段及早的解決這些存在事故發(fā)生隱患，從而良好的避免嚴(yán)重事故的發(fā)生。電力系統(tǒng)一直在向前發(fā)展，在電力系統(tǒng)發(fā)展早期，《電氣設(shè)備預(yù)防性實(shí)驗(yàn)規(guī)程》一直是電力系統(tǒng)實(shí)施設(shè)備維修的依據(jù)，隨著社會(huì)對(duì)電力設(shè)備的愈發(fā)依賴，它早已不能滿足現(xiàn)實(shí)社會(huì)的需要。電力系統(tǒng)向著市場(chǎng)化的逐步發(fā)展，電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)及檢修由于節(jié)約成本和降低檢修費(fèi)用越來越受到人們的重視。電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)及檢修為基礎(chǔ)的設(shè)備檢修制度，是電力系統(tǒng)發(fā)展上的又一大突破，是電力維修走向科學(xué)化發(fā)展道路的重要標(biāo)志。近年來先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用給電力系統(tǒng)帶來了諸多變化，相信不久的將來，電力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷將進(jìn)入更加良好的時(shí)代。

2 變電站主電氣設(shè)備狀態(tài)主要監(jiān)測(cè)方法

當(dāng)下，變電站主電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)主要監(jiān)測(cè)以下幾個(gè)方面的電力設(shè)備。供電設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)，由于供電設(shè)備種類眾多，數(shù)量上的巨大，在當(dāng)今電力系統(tǒng)中的主要監(jiān)測(cè)包括變壓器的在線監(jiān)測(cè)、斷路器的在線監(jiān)測(cè)、互感器的在線監(jiān)測(cè)等。實(shí)施這些在線監(jiān)測(cè)裝置，可以讓電力設(shè)備監(jiān)測(cè)及故障診斷技術(shù)人員更好的分析和判斷設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，減少工作中不必要的盲目性和隨意性。

變電站主電氣設(shè)備中變壓器的在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷技術(shù)。變壓器的狀態(tài)監(jiān)測(cè)有多種不同的方法，常用的監(jiān)測(cè)方法有：油中氣體分析法、局部放電法、頻率響應(yīng)分析法、絕緣分析法。這些主要電力設(shè)備在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)的及時(shí)實(shí)施，可以使電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)有危險(xiǎn)因素的故障情況，從而做出相應(yīng)的措施，消除隱患，避免那些嚴(yán)重事故的發(fā)生。

①油中氣體分析法。法油中氣體分析法它是一種最常用的含油設(shè)備絕緣監(jiān)測(cè)方法。油中氣體分析法主要通過分析電力設(shè)備內(nèi)部不同故障產(chǎn)生的不同氣體中所含成分、含量和相對(duì)百分比，從而達(dá)到電力設(shè)備絕緣診斷的最終效果。

②局部放電法。局部放電法是一種造成電力設(shè)備絕緣老化的重要因素。變壓器中局部放電信號(hào)的變化，是決定變壓器中絕緣性能好壞的關(guān)鍵原因。開展局部放電監(jiān)測(cè)工作可以說是設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)的一個(gè)重中之重的內(nèi)容，放電量和放電模式的變化可以將很多電力設(shè)備的故障反映出來。聲學(xué)檢測(cè)、光學(xué)檢測(cè)、化學(xué)檢測(cè)、電氣測(cè)量等方法是最常用的電力設(shè)備局部放電檢測(cè)方法。聲學(xué)檢測(cè)法的主要內(nèi)容就是將幾個(gè)高頻率的聲學(xué)傳感器疊在變壓器的外部，這些聲學(xué)傳感器對(duì)聲音當(dāng)然非常敏感，一旦電力設(shè)備局部放電發(fā)出聲音信號(hào)或者電弧放電發(fā)出聲音信號(hào)，這些傳感器就能迅速做出反應(yīng)，使人們了解情況，這樣一來就可以及時(shí)檢測(cè)出放電信號(hào)和放電部位。

③頻率響應(yīng)分析法。頻率響應(yīng)分析法是一種最有效檢測(cè)變電站中變壓器繞組是否變形的方法。在電力設(shè)備中，電力設(shè)備機(jī)械要進(jìn)行工作運(yùn)轉(zhuǎn)，它的工作部位電感和電容發(fā)生細(xì)微的變化也是在所難免的，而這種電感和電容細(xì)微的變化通過一般的方法不能表現(xiàn)出來，而頻率分析法可以有效、精確的分析它的電感、電容變化，從而達(dá)到監(jiān)測(cè)變電站中變壓器繞組狀態(tài)的最終目的。

④變壓器中的絕緣分析法。變壓器中的絕緣分析法提出的變壓器絕緣在線監(jiān)測(cè)是監(jiān)測(cè)變壓器絕緣的老化或者失效而引起的潛伏性故障。變壓器中的漏電情況、介質(zhì)消耗情況、電壓實(shí)際情況、電容電值情況都是通過變壓器中的絕緣分析法分析出來，所以對(duì)變壓器中的電力設(shè)備絕緣性能可以進(jìn)行正確評(píng)價(jià)和估測(cè)。外殼接地線電流、鐵心接地線電流、高低壓套管接地引下線電流等電流情況的監(jiān)測(cè)是變壓器絕緣在線監(jiān)測(cè)的主要內(nèi)容。其中鐵心接地線電流的情況是反映主變壓器鐵心接地線的情況，這樣一種鐵心在線監(jiān)測(cè)裝置的設(shè)立，對(duì)于檢修變電站中的主變壓器非常有必要。高低壓套管中運(yùn)行的電容電流變化、介質(zhì)的變化和電容量的變化主要通過電力設(shè)備中的電容套管監(jiān)測(cè)技術(shù)來監(jiān)測(cè)。變壓器中線路老化、設(shè)備老化都是變壓器絕緣監(jiān)測(cè)中重中之重的檢修任務(wù)，在發(fā)現(xiàn)老化問題的同時(shí)，更應(yīng)該對(duì)老化的原因進(jìn)行分析。除了上述幾種變壓器的狀態(tài)監(jiān)測(cè)之外還有很多變壓器狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法可進(jìn)行變壓器壽命估測(cè)，相關(guān)電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)人員可以通過狀態(tài)監(jiān)測(cè)建立變壓器故障診斷模型，對(duì)變壓器各種機(jī)械和電氣特性進(jìn)行分析，判斷變壓器的老化程度等過程也是非常有必要。電力設(shè)備相關(guān)分析工具和手段的高新、高科學(xué)性發(fā)展是它未來發(fā)展的必然趨勢(shì)。

3 變電站主電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷技術(shù)的

研究意義

變電站主電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷是一項(xiàng)保證電力設(shè)備系統(tǒng)正常運(yùn)行的主要技術(shù)。開展變電站電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷技術(shù)的研究，直接關(guān)系著國(guó)家發(fā)展和人們的生產(chǎn)生活。所以說，加強(qiáng)變電站主電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷技術(shù)的研究非常有必要性。

通過上面對(duì)變電站主電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展?fàn)顩r的了解。從中分析發(fā)現(xiàn)，變電站主電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷技術(shù)已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步，電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)的應(yīng)用正在向著電力設(shè)施系統(tǒng)更大范圍發(fā)展，對(duì)于電力設(shè)備企業(yè)來說，取得的經(jīng)濟(jì)效益非常巨大。科研所人才和電力設(shè)備相關(guān)專業(yè)的高校人才是推動(dòng)電力設(shè)備、電力設(shè)備系統(tǒng)發(fā)展的重要保障，相關(guān)尋求發(fā)展自己、壯大自己的電力企業(yè)也要結(jié)合自身實(shí)際的特點(diǎn)，在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的推動(dòng)下，不斷大力開發(fā)新的在線監(jiān)測(cè)裝置。

4 變電站主電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷技術(shù)發(fā)展

策略

目前，電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)還沒有達(dá)到非常完善的階段，雖然可以對(duì)運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)上的監(jiān)測(cè)，但是很多方面做得不是很好，譬如在輸變電主設(shè)備方面，由于受電力設(shè)備傳感器發(fā)展的緩慢和變壓器中現(xiàn)場(chǎng)電子的干擾，輸變電主設(shè)備發(fā)展得不夠完善。在線監(jiān)測(cè)的發(fā)展在以下幾個(gè)方面應(yīng)該得到研發(fā)和重視：

①信號(hào)處理技術(shù)的強(qiáng)力研發(fā)。電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的發(fā)展離不開強(qiáng)大的技術(shù)支持，現(xiàn)在是網(wǎng)絡(luò)信息化時(shí)代，具有鮮明的時(shí)代特色，我們結(jié)合這一特色提高電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)技術(shù)開發(fā)也是時(shí)代所需。電力企業(yè)要重視電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)技術(shù)的研發(fā)，例如像信號(hào)處理技術(shù)的研發(fā)，使電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)得到了高速度運(yùn)算處理器的強(qiáng)大支持，提升了電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)能力，故障診斷工作也進(jìn)行得更加順利。

②人工智能化的設(shè)備檢修的建立。眾多的電力設(shè)備是組成電網(wǎng)的有機(jī)整體，但是每個(gè)電力設(shè)備都有自己的獨(dú)立性，為了實(shí)現(xiàn)人工智能化能檢修到每個(gè)電力設(shè)備，這種設(shè)備檢修管理就顯得尤為重要了。人工智能化的檢修使電力設(shè)備更加協(xié)調(diào)，不會(huì)由于一個(gè)電力設(shè)備的故障而終止了對(duì)其他電力設(shè)備的檢修，這樣一來，各個(gè)電力設(shè)備就能同時(shí)檢測(cè)，以便迅速有效的做出反應(yīng)。

③專家系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化跟蹤，分布式計(jì)算技術(shù)、大型數(shù)據(jù)庫技術(shù)、面向?qū)ο蟮能浖夹g(shù)和寬帶數(shù)字通信技術(shù)等相關(guān)網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的發(fā)展，電力設(shè)備監(jiān)測(cè)和維修都可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的管理。這種專家系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化，可以通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)全國(guó)范圍內(nèi)電力設(shè)備監(jiān)測(cè)和故障診斷知識(shí)的交流以及數(shù)據(jù)共享，這種專家系統(tǒng)在遠(yuǎn)程電力設(shè)備監(jiān)測(cè)和故障診斷技術(shù)上發(fā)揮著重要作用，不論從處理情況的時(shí)間上來看，還是從空間上來看，都是縮短距離、提高效率的表現(xiàn)。在以上三個(gè)方面上對(duì)變電站主電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷技術(shù)進(jìn)行研發(fā)和重視，是關(guān)系到電力發(fā)展的關(guān)鍵，值得思考及探討。

總體來說，電力系統(tǒng)是關(guān)系到國(guó)計(jì)民生的重要因素，變電站主電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷技術(shù)是電力系統(tǒng)最強(qiáng)大的保障系統(tǒng)，必須得到重視。關(guān)注變電站主電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，從中加強(qiáng)學(xué)習(xí)和領(lǐng)悟，是做好變電站主電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷技術(shù)發(fā)展工作的關(guān)鍵。變電站主電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷技術(shù)在未來的發(fā)展前景將更加廣闊。

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