電力系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷技術(shù)研究

范海峰，李新華

（湖北工業(yè)大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，湖北 武漢 430068）

電力系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷技術(shù)研究

范海峰，李新華

（湖北工業(yè)大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，湖北 武漢 430068）

隨著我國社會(huì)的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)逐漸發(fā)展起來。電力系統(tǒng)設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷是一項(xiàng)非常重要的工作。現(xiàn)階段，電力系統(tǒng)一個(gè)重要的研究領(lǐng)域是對設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)測和故障的分析。通過對故障的檢測和診斷可以為電力系統(tǒng)設(shè)備的正常運(yùn)行和正常供電提供重要的保障，筆者根據(jù)相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)，主要探究電力系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷技術(shù)，供大家參考和借鑒。

電力系統(tǒng)；設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測；故障診斷技術(shù)

電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行能夠促進(jìn)我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定快速發(fā)展?，F(xiàn)階段，電力設(shè)備故障檢測診斷是將狀態(tài)作為監(jiān)測和診斷的基準(zhǔn)方式。技術(shù)人員主要通過分析故障的特征符號進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測，對故障原因進(jìn)行判斷進(jìn)而對電力設(shè)備進(jìn)行檢修。我國電力系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷技術(shù)的歷史非常長，但是也有一些電力系統(tǒng)沒有普及設(shè)備監(jiān)測與故障分析診斷技術(shù)。為了對電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行有所保證，對電力系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷技術(shù)的研究非常必要。

1 電力系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)概述

電力系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測是指技術(shù)人員記錄和分類電力設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，并分析和評估記錄的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，這些數(shù)據(jù)成為維修的重要保障。電力系統(tǒng)的設(shè)備診斷指的是對故障發(fā)生的特征信息進(jìn)行分析，精準(zhǔn)的定位已經(jīng)發(fā)生的故障和判斷故障的程度。檢測和診斷系統(tǒng)可以由以下幾部分構(gòu)成：信息檢出單元、數(shù)據(jù)收集單元、信息傳輸單元、處理數(shù)據(jù)單元和診斷單元。

2 對在線狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行分析

在線狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)對電力系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)測和診斷非常重要，它是監(jiān)測和診斷設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的前提。以下對其具體分析。

（1）對信號采集進(jìn)行分析。在我國電力設(shè)備的使用中，電力設(shè)備在線檢測系統(tǒng)會(huì)對設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測和診斷，并且對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析和判斷，并在此基礎(chǔ)上科學(xué)的預(yù)測設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。技術(shù)人員可以分析設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)量獲得設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。現(xiàn)階段，電力系統(tǒng)設(shè)備的信息獲取方法有四種：對電力設(shè)備進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)周期定時(shí)采樣；跟蹤采樣故障診斷的特殊性；對足夠的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行一次性采樣和自動(dòng)采樣隨機(jī)故障時(shí)的信號突變。

（2）對數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)處理進(jìn)行分析。現(xiàn)階段，通信設(shè)備已經(jīng)被我國電力系統(tǒng)廣泛使用。因?yàn)橥ㄐ旁O(shè)備中有光纖傳輸數(shù)字信號可以使數(shù)據(jù)傳輸過程不受到干擾，從而使信號的質(zhì)量能夠保證。信息數(shù)據(jù)被準(zhǔn)確收集后，數(shù)據(jù)處理中心將其接收，通過一些數(shù)學(xué)方法分析和處理這些信息數(shù)據(jù)。例如：分析頻譜時(shí)，需要對時(shí)域連續(xù)時(shí)間信號進(jìn)行轉(zhuǎn)變，可以轉(zhuǎn)變?yōu)轭l域不同頻率信號，再對其分析。此外，還有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和小波分析等常用的數(shù)據(jù)分析。對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí)，電力系統(tǒng)設(shè)備中涉及的數(shù)據(jù)問題需要用數(shù)字信息技術(shù)和智能技術(shù)結(jié)合起來處理，這樣對數(shù)據(jù)的處理會(huì)更加準(zhǔn)確。

3 對狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)進(jìn)行分析

電力系統(tǒng)設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷對電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行和正常供電非常重要，這項(xiàng)工作的開展需要一定的技術(shù)支撐。

（1）對發(fā)電機(jī)的狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷技術(shù)進(jìn)行分析。通過檢測和診斷發(fā)電機(jī)的狀態(tài)和故障，可以在故障發(fā)生的一開始對是否由于發(fā)電機(jī)引發(fā)故障進(jìn)行監(jiān)測，進(jìn)行有針對性的維修，可以使一些不必要的損失減少，使故障的發(fā)生避免?，F(xiàn)階段，我國主要的發(fā)電機(jī)監(jiān)測儀器主要是發(fā)電機(jī)光纖測漏儀和發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)視器，跟蹤分析設(shè)備狀態(tài)和故障。

（2）對變壓器的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)進(jìn)行分析。電力系統(tǒng)不同，采用的變壓器也不同?，F(xiàn)階段，充油式變壓器是我國電力系統(tǒng)常用的變壓器。同時(shí)，十式變壓器和六氟化硫變壓器也被應(yīng)用于特殊的工作環(huán)境中。在我國變壓器檢測方面，局部放電監(jiān)測、超聲定位技術(shù)和紅外技術(shù)是常用的監(jiān)測技術(shù)。此外，變壓器的油溫和線匝繞組溫度都需要監(jiān)測，可以使變壓器出現(xiàn)的故障能夠及時(shí)找到，使故障能夠避免。

（3）對紅外線診斷技術(shù)進(jìn)行分析。紅外線的診斷技術(shù)的綜合性很強(qiáng)，是對光電成像技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)和圖像處理技術(shù)的綜合，將物體發(fā)出的紅外線接收，將熱成像圖在計(jì)算機(jī)上呈現(xiàn)，對物體表面的溫度變化進(jìn)行分析和判斷。電力系統(tǒng)設(shè)備可以通過該技術(shù)進(jìn)行監(jiān)測，對故障進(jìn)行分析，判斷快速，精準(zhǔn)和直觀，可以使設(shè)備的維修成本降低，經(jīng)濟(jì)效益提高。

4 總結(jié)

綜上所述，我國電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行需要對設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行檢測，對故障進(jìn)行診斷。這就需要專業(yè)的監(jiān)測和診斷技術(shù)。文章主要對電力系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)進(jìn)行了概述，對在線狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行了分析，最后對狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)進(jìn)行了探究。希望通過本文的研究對提高我國電力系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷技術(shù)水平的提高有所幫助。

［1］ 李強(qiáng)，牛帥奇. 電力系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)分析［J］. 科技傳播，2012，20：50+62.

［2］ 殷勝明. 電力系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)分析［J］. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2013，05：101.

Condition monitoring and fault diagnosis technology of power system equipments

TM764

1009-797X （2015） 20-0159-02

B DOI：10.13520/j.cnki.rpte.2015.20.053

范海峰，湖北工業(yè)大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院在讀碩士研究生。1995年參加工作，在國網(wǎng)張掖供電公司先后從事電力營銷管理和信息通信管理工作，現(xiàn)從事行政管理工作。

2015-09-16