民用建筑電氣設(shè)備狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與診斷探究

摘要：在民用建筑電氣設(shè)備正常工作中，需要保證點(diǎn)射設(shè)備的高效運(yùn)行才能運(yùn)作，而這就不得不時(shí)時(shí)刻刻監(jiān)測(cè)電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，保證其在高性能運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下。為了能將電氣設(shè)備運(yùn)作處于高效狀態(tài)下，需要采用正確的監(jiān)測(cè)和故障診斷技術(shù)，確保運(yùn)轉(zhuǎn)正常。本文就民用建筑電氣設(shè)備狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與診斷探究進(jìn)行分析和研究。

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備;遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè);診斷技術(shù)

電氣設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)是確保整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的保障，為了能夠充分確保其絕緣程度，必須要保障其設(shè)備的正常運(yùn)行，而這就需了解設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，而遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)技術(shù)能快速高效完成對(duì)狀態(tài)的檢查，而其相關(guān)的診斷技術(shù)也能高效的完成對(duì)其故障的分析，是現(xiàn)代化電氣發(fā)展中的重要技術(shù)。

1 設(shè)備狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和診斷探究技術(shù)分析

1.1 在線(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)原理分析

由處理數(shù)據(jù)，信號(hào)檢測(cè)，診斷故障以及采集數(shù)據(jù)源等構(gòu)建而成的就是電氣設(shè)備在線(xiàn)監(jiān)測(cè)狀態(tài)和故障診斷技術(shù)，設(shè)備監(jiān)測(cè)和診斷是通過(guò)傳感器來(lái)進(jìn)行的。按照我國(guó)現(xiàn)階段的使用狀況來(lái)看，電氣設(shè)備在線(xiàn)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)主要按下列步驟進(jìn)行操作，首先需要監(jiān)測(cè)各設(shè)備的信號(hào)狀態(tài)，通過(guò)傳感器被檢測(cè)出來(lái)，利用其中的轉(zhuǎn)換器將采集的信號(hào)信息進(jìn)行處理，然后最處理結(jié)果進(jìn)行存儲(chǔ)，放置在存儲(chǔ)服務(wù)器中，這些可收集的信號(hào)有光信號(hào)、電信號(hào)、溫度信號(hào)等。在傳輸過(guò)程中，一般使用電纜作為載體，部分對(duì)信號(hào)傳輸要求較高的場(chǎng)合也會(huì)采用光纜作為載體，提升信號(hào)的抗干擾能力，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)信號(hào)處理。

1.2 數(shù)據(jù)采集技術(shù)

數(shù)據(jù)采集通常采用信號(hào)波形采集、峰值采集以及脈沖采集三種方法，通過(guò)這三種方法得出診斷結(jié)果，從而進(jìn)行實(shí)踐分析。目前常用的在線(xiàn)檢修技術(shù)有局部放電監(jiān)測(cè)，油色譜監(jiān)測(cè)以及介損監(jiān)測(cè)三種方法，油色譜監(jiān)測(cè)是通過(guò)對(duì)油中氣體進(jìn)行分析的一種方法，正常狀態(tài)下，電氣設(shè)備中的絕緣油在電熱作用下會(huì)發(fā)生分解和老化作用，產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生一氧化碳、氫氣等多種氫類(lèi)氣體，而在故障的狀態(tài)下，這種化學(xué)反應(yīng)的速度會(huì)明顯加快，這樣就能夠通過(guò)其產(chǎn)生的氣體狀態(tài)以及組成部分來(lái)分析其故障的狀態(tài)。而介損監(jiān)測(cè)在電容型設(shè)備上應(yīng)用比較多，這是因?yàn)檫@類(lèi)型設(shè)備的絕緣結(jié)構(gòu)都采用電容式結(jié)構(gòu)，因此使用較多，主要是通過(guò)對(duì)設(shè)備的介電特性進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)分析找出變化最大的容性設(shè)備來(lái)判斷故障的出現(xiàn)。

1.3 紅外診斷技術(shù)

紅外線(xiàn)診斷技術(shù)原理是對(duì)診斷物體發(fā)出的紅外線(xiàn)通過(guò)熱像方式顯示在熒光屏上，然后對(duì)物體表面的溫度進(jìn)行分析，從而判斷設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。目前診斷儀器主要有紅外熱像儀，紅外熱電視以及紅外測(cè)溫儀，主要有四種檢測(cè)原理，一、通過(guò)測(cè)溫準(zhǔn)確性判斷，通過(guò)獲取被測(cè)設(shè)備的溫度分布以及關(guān)鍵部位的溫度變化值來(lái)獲取數(shù)據(jù)，從而根據(jù)這些數(shù)據(jù)變化情況來(lái)判斷出現(xiàn)故障位置和其嚴(yán)重程度，需要注意的是檢測(cè)條件，需要選擇良好的檢測(cè)條件，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行修正。二、運(yùn)行狀態(tài)對(duì)紅外檢測(cè)的影響分析，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)發(fā)熱故障，無(wú)論是形成電流還是電壓效應(yīng)，這都會(huì)對(duì)紅外檢測(cè)產(chǎn)生影響，為了避免這種情況可以通過(guò)將設(shè)備在額定電壓的狀態(tài)下，運(yùn)行一段時(shí)間，從而進(jìn)行深層判斷。三、設(shè)備表面的發(fā)射率，紅外檢測(cè)是通過(guò)設(shè)備表面輻射功率得到的溫度信息，由于各個(gè)表面的發(fā)射率不同，檢測(cè)結(jié)果也不同，通常情況下，發(fā)射率越低溫度越高。四、大氣衰減，作為紅外輻射能量的傳遞介質(zhì)，大氣中的各種氣體分子會(huì)吸收紅外輻射，導(dǎo)致能量減弱，這也會(huì)對(duì)最終溫度結(jié)果產(chǎn)生影響，那么干燥的檢測(cè)環(huán)境是減小影響的最佳選擇。

1.4 Web服務(wù)器與應(yīng)用程序服務(wù)器軟件設(shè)計(jì)原理

為了能夠更好的提升系統(tǒng)的安全性和準(zhǔn)確性，結(jié)合最新的技術(shù)的情況下電氣設(shè)備在設(shè)計(jì)時(shí)要結(jié)合實(shí)際情況，根據(jù)需求設(shè)計(jì)出最適合的Web服務(wù)器與應(yīng)用程序服務(wù)器軟件，從而保障系統(tǒng)底層關(guān)于PLC的安全控制實(shí)現(xiàn)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要設(shè)計(jì)Web服務(wù)器的軟件和應(yīng)用程度服務(wù)器的設(shè)計(jì)，Web服務(wù)器的軟件設(shè)計(jì)主要在客戶(hù)的C/S結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)，服務(wù)器的設(shè)計(jì)主要是在IIS的ASP動(dòng)態(tài)網(wǎng)站中進(jìn)行應(yīng)用。服務(wù)器和服務(wù)器軟件的設(shè)計(jì)主要目的是為了加強(qiáng)設(shè)備故障診斷的準(zhǔn)確性和靈活性，降低數(shù)據(jù)采集和緩存過(guò)程中的難度，提升瀏覽界面的美觀程度。而為了能夠更加方便使用者對(duì)查詢(xún)的要求，電氣設(shè)置中還實(shí)現(xiàn)了客戶(hù)機(jī)和服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)交互，方便使用。

1.5人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)上位機(jī)采用西門(mén)子公司W(wǎng)inCC組態(tài)軟件設(shè)計(jì)。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)由監(jiān)測(cè)模塊傳入控制器PLC中，利用PC ACCESS軟件可以實(shí)現(xiàn)S7-200 SMART PLC中數(shù)據(jù)與WinCC的連接。WinCC組態(tài)軟件可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)人機(jī)交互界面的制作，同時(shí)通過(guò)該上位機(jī)軟件可以進(jìn)行過(guò)程值歸檔、歷史數(shù)據(jù)查詢(xún)、實(shí)時(shí)曲線(xiàn)顯示、歷史曲線(xiàn)顯示、系統(tǒng)報(bào)警、報(bào)表打印等功能的操作。

由下位機(jī)傳入的數(shù)據(jù)，利用WinCC內(nèi)置控件對(duì)其完成歸檔處理，可以人為確定歸檔周期（例如一個(gè)星期或一個(gè)月）?？筛鶕?jù)實(shí)際需要利用WinCC內(nèi)置工具對(duì)傳入數(shù)據(jù)曲線(xiàn)化處理，進(jìn)行可視化分析。在整個(gè)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，不可或缺的一個(gè)環(huán)節(jié)便是報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)置。而在該設(shè)計(jì)中利用WinCC內(nèi)置工具對(duì)各用電設(shè)備的電量參數(shù)進(jìn)行了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，當(dāng)監(jiān)測(cè)值超出安全值范圍時(shí)，監(jiān)測(cè)畫(huà)面能及時(shí)顯示當(dāng)前的電量參數(shù)值，并顯示紅色畫(huà)面預(yù)示報(bào)警，當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)該系統(tǒng)顯示綠色畫(huà)面，以示系統(tǒng)正常運(yùn)行。

2 電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與診斷應(yīng)用

2.1 在發(fā)電機(jī)中的應(yīng)用

發(fā)電機(jī)的應(yīng)用主要是針對(duì)運(yùn)行之前的準(zhǔn)備工作，檢查在運(yùn)行之前是否具備需要改善的問(wèn)題，為設(shè)備維修和更換爭(zhēng)取更多的時(shí)間，從而更加準(zhǔn)確的提升運(yùn)行準(zhǔn)確度，避免出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)的狀況出現(xiàn)，提高機(jī)器運(yùn)行的準(zhǔn)確程度。電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)主要目的是根據(jù)監(jiān)測(cè)到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行分析，根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障技術(shù)發(fā)出警報(bào)信息，從而給維修人員提供維修信息，提高對(duì)發(fā)電機(jī)的重視和了解，避免發(fā)電機(jī)出現(xiàn)故障，及時(shí)進(jìn)行人為干預(yù)。在對(duì)發(fā)電機(jī)監(jiān)測(cè)和診斷時(shí)對(duì)電磁狀態(tài)、機(jī)械部件的物理和化學(xué)特征等信息進(jìn)行采集，主要針對(duì)部位有鐵芯、引出線(xiàn)套管、繞組震動(dòng)等常規(guī)子類(lèi)，以及絕緣和繞組、本體及互環(huán)轉(zhuǎn)子類(lèi)等經(jīng)常出現(xiàn)故障部位，從而根據(jù)其所采集的信息形成可靠的數(shù)據(jù)，保證形成的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，準(zhǔn)確判斷發(fā)電機(jī)故障部位。

2.2 在變壓器中的應(yīng)用

按照我國(guó)目前的狀態(tài)來(lái)看，主要有充油式變壓器、干式變壓器兩種變壓器，診斷時(shí)主要是采用超聲定位技術(shù)，紅外技術(shù)，局部放電監(jiān)測(cè)技術(shù)三個(gè)方面進(jìn)行監(jiān)測(cè)變壓器狀態(tài)，對(duì)充油式變壓器的監(jiān)測(cè)是對(duì)油中溶解氣體進(jìn)行定期離線(xiàn)分析。變壓器的監(jiān)測(cè)主要是在高壓套管介質(zhì)損耗方面，研究與改進(jìn)時(shí)需要加強(qiáng)在數(shù)字化監(jiān)控方向上配套使用，具體監(jiān)測(cè)時(shí)需要在風(fēng)扇、電壓、冷卻泵運(yùn)行參、負(fù)載電流、線(xiàn)匝繞組溫度等方面進(jìn)行合理測(cè)量，保證得到的數(shù)值相對(duì)比較準(zhǔn)確，具體涉及的部位有設(shè)備磁路、繞組絕緣、液體絕緣、氣體絕緣和冷卻系統(tǒng)，診斷結(jié)果通常是機(jī)械故障、放電性故障、進(jìn)水受潮以及過(guò)熱兼放電故障、過(guò)熱性故障等。

3 結(jié)語(yǔ)

在對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的過(guò)程中，能充分了解設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，并對(duì)其設(shè)備運(yùn)行的電壓電流、信號(hào)數(shù)據(jù)等信息進(jìn)行存儲(chǔ)，故而實(shí)現(xiàn)對(duì)其設(shè)備狀態(tài)分析，當(dāng)對(duì)其故障進(jìn)行分析之后，也能及時(shí)對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行維修和養(yǎng)護(hù)，確保設(shè)備的高效運(yùn)行。

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作者簡(jiǎn)介：胡闖智（1978—），男，本科，工程師，主要從事電氣施工技術(shù)和項(xiàng)目經(jīng)理工作。