電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的運(yùn)用

李雪連 羅洋

摘 要：狀態(tài)檢測(cè)是在監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行中采用了傳感技術(shù)以及微電子技術(shù)，然后通過(guò)分析處理各種反映運(yùn)行狀態(tài)的物理量，來(lái)對(duì)運(yùn)行狀況進(jìn)行預(yù)測(cè)，可以為報(bào)警以及故障信息，讓工作人員能夠及時(shí)的對(duì)故障進(jìn)行處理。在20世紀(jì)80年代，狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)開(kāi)始在我國(guó)應(yīng)用，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，狀態(tài)維修也逐漸取代了計(jì)劃維修。但是在狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用中，還存在一定的不足，尤其是性價(jià)比較高。近些來(lái)來(lái)，設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)有著明顯的進(jìn)步，通過(guò)相關(guān)人員的不斷努力，狀態(tài)監(jiān)測(cè)更加的系統(tǒng)化、智能化。同時(shí)在狀態(tài)監(jiān)測(cè)中也開(kāi)始應(yīng)用新型傳感器技術(shù)與智能信息處理技術(shù)，能夠有效的分析和處理在線以及離線數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，有效的診斷設(shè)備故障，對(duì)設(shè)備的健康水平進(jìn)行評(píng)估。本文主要對(duì)電力設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)的運(yùn)用進(jìn)行了分析與探討，希望能夠提供一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：電力設(shè)備；狀態(tài)監(jiān)測(cè)；技術(shù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.06.140

1 必要性

電力設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中眾多因素的影響，其中有負(fù)荷作用的影響，包括電、熱、機(jī)械等，還有自然因素的影響，包括濕度、溫度、氣壓等，在這些因素的影響下，電力設(shè)備難免會(huì)出現(xiàn)一定的問(wèn)題，影響其運(yùn)行的可靠性。高電壓、高溫度會(huì)對(duì)設(shè)備的絕緣材料帶來(lái)不良影響，改變其成分以及結(jié)構(gòu)，增加其介質(zhì)損耗，降低絕緣性能，長(zhǎng)時(shí)間下會(huì)破壞絕緣性能。環(huán)境污穢情況也會(huì)影響到工期在大氣中的絕緣子，降低其表面的絕緣性能，其表面放電故障的情況極容易出現(xiàn)。長(zhǎng)期熱負(fù)荷會(huì)影響設(shè)備的導(dǎo)電材料，出現(xiàn)氧化、腐蝕的情況，增大電阻、接觸電阻，或者降低機(jī)械強(qiáng)度，對(duì)其原有的工作性能帶來(lái)不利影響。電力設(shè)備的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，將會(huì)出現(xiàn)很多的問(wèn)題，其性能以及可靠性也會(huì)受到影響，進(jìn)而發(fā)生故障，其問(wèn)題的出現(xiàn)都是一個(gè)緩慢的過(guò)程，因此實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)十分重要。電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)能夠直接檢測(cè)運(yùn)行狀態(tài)下的設(shè)備，對(duì)系統(tǒng)的正常運(yùn)行沒(méi)有影響，與停止檢測(cè)相比，其效率更高，有助于電力設(shè)備可靠的運(yùn)行。

2 發(fā)展簡(jiǎn)況

電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)最初應(yīng)用時(shí)都是采用人工方式，包括經(jīng)常性的人工巡視以及定期預(yù)防性檢修。安排值班人員經(jīng)常巡視設(shè)備的運(yùn)行情況，設(shè)備問(wèn)題的判斷指標(biāo)通常都是外觀、儀表等，在發(fā)現(xiàn)異常情況時(shí)及時(shí)的處理。同時(shí)定期例行檢查，通過(guò)預(yù)防性檢修來(lái)處理設(shè)備缺陷也是保障電力設(shè)備安全運(yùn)行的重要措施。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，傳感技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)都應(yīng)用到狀態(tài)監(jiān)測(cè)中，使得電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)更加的自動(dòng)化、智能化，預(yù)警式檢修制度也逐漸取代了定期檢修制度。電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)有著十分廣闊的范圍，所需要的傳感器也是各種各樣的。隨著傳感元件的逐漸應(yīng)用，提升了電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)的整體水平，促進(jìn)了電力系統(tǒng)自動(dòng)化的進(jìn)一步發(fā)展。

3 狀態(tài)監(jiān)測(cè)的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 信號(hào)采集

信號(hào)的采集是電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)工作的第一步。信號(hào)采集的方法應(yīng)根據(jù)表征設(shè)備狀態(tài)量各種信號(hào)的不同而合理的選擇，一次性采樣是最為常用的采樣方法，每次只采集一個(gè)信號(hào)樣本，其必須要滿足數(shù)據(jù)處理所需的長(zhǎng)度。采樣的時(shí)間必須要根據(jù)規(guī)定進(jìn)行，自動(dòng)采集隨機(jī)故障發(fā)出的信號(hào)。同時(shí)需要通過(guò)一些特殊的采樣方法來(lái)采集特殊故障的信號(hào)，包括峰值采樣、轉(zhuǎn)速跟蹤采樣等。狀態(tài)監(jiān)測(cè)的方法也會(huì)因設(shè)備及任務(wù)要求的不同而所有差異。變壓器故障的主要原因通常都是絕緣材料問(wèn)題，因此變壓器的狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法通常以機(jī)械特性、電氣特性為主，包括極化波譜、局部放電、油中氣體分析等。而交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)的故障原因較多，因此神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等預(yù)測(cè)方法較為適用。此外，通常采用跳閘輪廓法和振動(dòng)監(jiān)測(cè)法來(lái)對(duì)斷路器進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)。

3.2 數(shù)據(jù)傳輸

通常處理信號(hào)的系統(tǒng)都源于監(jiān)測(cè)設(shè)備，因此需要較長(zhǎng)的距離進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中容易出現(xiàn)問(wèn)題，需要進(jìn)行有效的控制。首先進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)預(yù)處理以及將數(shù)據(jù)壓縮后進(jìn)行打包，然后向控制中心傳輸。當(dāng)前在電力領(lǐng)域中已經(jīng)廣泛應(yīng)用了通訊設(shè)備，對(duì)于干擾問(wèn)題，光纖傳輸數(shù)字信號(hào)能夠有效的克服。

3.3 智能信息處理

處理不完全、不精確、不可靠、不一致以及不確定的知識(shí)與信息的過(guò)程與方法稱為智能信息處理技術(shù)，主要是通過(guò)對(duì)不精確性、不確定性的容忍來(lái)處理問(wèn)題。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、粗糙集、模糊系統(tǒng)、信息融合等是其主要的處理方法。信息處理存在于設(shè)備的診斷、分析、評(píng)估以及決策等環(huán)節(jié)中。例如故障診斷，設(shè)備故障多種多樣，造成故障的原因也有很多，因此設(shè)備故障的形成機(jī)理沒(méi)有一定的顧慮，因此監(jiān)測(cè)信息就存在著不確定性，而傳統(tǒng)方法不能對(duì)這些不確定性信息進(jìn)行處理，而智能信息處理技術(shù)在處理不確定信息中，對(duì)設(shè)備的在線、離線預(yù)防性試驗(yàn)以及歷史數(shù)據(jù)等信息進(jìn)行獲取，從中提取有效的信息，然后根據(jù)信息評(píng)定設(shè)備的可靠性，提供可靠的決策來(lái)進(jìn)行狀態(tài)維修。在智能管理系統(tǒng)中通過(guò)各種智能信息處理技術(shù)的融合應(yīng)用，能夠使得系統(tǒng)的可靠性得到顯著提升。例如，將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與粗糙集結(jié)合應(yīng)用到變壓器故障診斷當(dāng)中，就能將復(fù)雜組合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中不必要的屬性進(jìn)行約簡(jiǎn)并刪除，對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模龐大以及分類速度慢的缺點(diǎn)進(jìn)行有效的改善，也將粗糙集良好的分類能力進(jìn)行有效的運(yùn)用。

4 電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用措施分析

我國(guó)始終都在大力推動(dòng)電力行業(yè)的發(fā)展，也促進(jìn)了我國(guó)電力行業(yè)的快速進(jìn)步。在我國(guó)電力行業(yè)中，傳統(tǒng)的電力設(shè)備監(jiān)測(cè)已經(jīng)落后于電力行業(yè)的發(fā)展，不能滿足具體的需求。而狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢(shì)，有助于提升我國(guó)電力行業(yè)的整體水平，因此我們需要采取合理的措施來(lái)推動(dòng)電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)更好的應(yīng)用。

4.1 創(chuàng)新技術(shù)管理，完善管理體制

電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)不僅需要可靠的技術(shù)水平，其管理工作也要滿足實(shí)際要求，因此在實(shí)際工作中應(yīng)當(dāng)將技術(shù)與管理相結(jié)合，促進(jìn)電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)水平的不斷提升。首先，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況來(lái)不斷的改進(jìn)和完善電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)的相關(guān)技術(shù)，促進(jìn)技術(shù)水平的提升，要勇于創(chuàng)新。其次，管理人員應(yīng)根據(jù)企業(yè)的實(shí)際情況制定完善的管理體系，以制度來(lái)約束員工的工作行為，嚴(yán)格進(jìn)行電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)工作，促進(jìn)電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)工作有條不紊的進(jìn)行。

4.2 完善規(guī)劃方案，科學(xué)診斷設(shè)備狀態(tài)

對(duì)電力設(shè)備監(jiān)測(cè)工作的實(shí)際情況進(jìn)行總結(jié)，根據(jù)電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)的相關(guān)理論經(jīng)驗(yàn)來(lái)制定以及論證電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)的實(shí)現(xiàn)方式以及方案。數(shù)據(jù)處理在電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)中至關(guān)重要，我們需要給予高度的重視。動(dòng)態(tài)以及靜態(tài)兩個(gè)方面的數(shù)據(jù)是完整的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)能夠準(zhǔn)確的記錄電力一次設(shè)備實(shí)時(shí)的運(yùn)行情況，實(shí)時(shí)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備數(shù)據(jù)、線路故障等。靜態(tài)數(shù)據(jù)主要是完善數(shù)據(jù)體系的建立，描述設(shè)備的故障、檢修等設(shè)備的特點(diǎn)。在診斷當(dāng)中，以往對(duì)于設(shè)備的診斷只有兩種類型，好與不好，而當(dāng)前中間地帶的診斷則最多，這也是故

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障最為容易出現(xiàn)的地方。因此對(duì)此需要制定合理的措施，避免電力設(shè)備故障的出現(xiàn)，科學(xué)的診斷電力設(shè)備的情況。

4.3 監(jiān)測(cè)變壓器狀態(tài)，及時(shí)處理故障問(wèn)題

首先，變壓器是否存在故障，可以通過(guò)聲音體現(xiàn)出來(lái)，例如正常狀態(tài)的變壓器，是有節(jié)奏的嗡嗡聲，不存在雜音，若是聲音存在異常，則變壓器存在故障。變壓器聲音出現(xiàn)異常的因素主要有一下幾點(diǎn)：一，在大容量的動(dòng)力設(shè)備運(yùn)行時(shí)會(huì)瞬間提升變壓器的負(fù)荷。二，變壓器中零部件存在問(wèn)題，松動(dòng)或者脫落。三，低壓線路存在問(wèn)題，例如短路或者接地問(wèn)題。其次，監(jiān)測(cè)絕緣狀態(tài)，主要是檢測(cè)變壓器的老化以及受潮情況，通過(guò)諸多的試驗(yàn)來(lái)檢測(cè)分析變壓器的狀態(tài)。最后，引線問(wèn)題。引線主要存在燒斷、松動(dòng)等問(wèn)題。若是引線與接線柱間存在松動(dòng)，線路接觸不良的情況就會(huì)出現(xiàn)。引線間沒(méi)有牢固焊接，開(kāi)焊等問(wèn)題將會(huì)出現(xiàn)，若是不能有效的處理這些問(wèn)題，對(duì)變壓器的正常運(yùn)行就會(huì)帶來(lái)不良影響，甚至?xí)绊懙秸麄€(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。

5 結(jié)語(yǔ)

在電力行業(yè)中，設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)廣泛的應(yīng)用，對(duì)于提升監(jiān)測(cè)水平有著重要的意義，也間接促進(jìn)了電力行業(yè)的發(fā)展。但是在設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的具體應(yīng)用當(dāng)中仍存在一定的不足，使設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)的整體水平得不到充分發(fā)揮，效果也大打折扣，因此我們需要對(duì)此進(jìn)行分析和研究，提升狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)在電力設(shè)備中的應(yīng)用水平，并不斷的改進(jìn)和創(chuàng)新，積極的應(yīng)用新技術(shù)，使得狀態(tài)監(jiān)測(cè)更加的智能化、自動(dòng)化，為電力行業(yè)的健康發(fā)展提供有力的保障。本文首先對(duì)于電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用的必要性以及發(fā)展情況進(jìn)行闡述，然后對(duì)電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析，最后提出了一些提升狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)在電力設(shè)備中應(yīng)用水平策略，希望本文的討論能夠?yàn)榇蠹姨峁┮欢ǖ慕梃b，我們共同努力，推動(dòng)電力行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

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