電氣設(shè)備在線監(jiān)測(cè)與故障診斷.doc

電氣設(shè)備在線監(jiān)測(cè)與故障診斷 網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院本 科 生 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計(jì)） 題 目： 電氣設(shè)備在線監(jiān)測(cè)與故障診斷 學(xué)習(xí)中心： 安徽阜陽(yáng)奧鵬中心 層 次： 專科起點(diǎn)本科 專 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 年 級(jí)： 2009年秋季 學(xué) 號(hào)： 091228409104 學(xué) 生： 王 勇 指導(dǎo)教師： 李長(zhǎng)英 完成日期： 2011年7月23日 17內(nèi)容摘要設(shè)備是電網(wǎng)的一個(gè)非常重要的組成部分，設(shè)備的有效治理是電網(wǎng)堅(jiān)強(qiáng)的基礎(chǔ)。隨著電力體制的改革和經(jīng)營(yíng)機(jī)制發(fā)生的變化，以及減人增效和供電可靠性的要求進(jìn)一步提高，定期檢修制度已不能完全適應(yīng)形勢(shì)發(fā)展的需要。因此，在線檢修代替定期檢修已成為電力系統(tǒng)設(shè)備檢修的必然趨勢(shì)。實(shí)時(shí)的在線監(jiān)測(cè)及故障診斷技術(shù)是在線檢修的基礎(chǔ)。設(shè)備在變電站中具有重要地位，因而對(duì)其進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)具有重要意義。本文介紹了設(shè)備在線監(jiān)測(cè)的具體內(nèi)容，設(shè)備在線監(jiān)測(cè)和故障診斷技術(shù)的研究現(xiàn)狀與應(yīng)用狀況，并就其存在的問(wèn)題和對(duì)今后的技術(shù)發(fā)展提出了建議。關(guān)鍵詞：傳感器；在線監(jiān)測(cè)；故障診斷目 錄內(nèi)容摘要I1 前 言12 實(shí)施在線監(jiān)測(cè)與故障診斷的目的、意義和內(nèi)容22.1 實(shí)施在線監(jiān)測(cè)與故障診斷的目的22.2 在線監(jiān)測(cè)與故障診斷的意義22.3 實(shí)施在線監(jiān)測(cè)與故障診斷的內(nèi)容33 電氣設(shè)備在線監(jiān)測(cè)與故障診斷43.1 傳感器技術(shù)43.2 數(shù)字波形采集裝置43.3 數(shù)據(jù)處理與分析53.4 故障診斷的信息處理技術(shù)53.5 在線監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀54 電氣設(shè)備在線監(jiān)測(cè)與故障診斷的應(yīng)用74.2.1 主變高壓套管過(guò)熱故障104.2.2 開(kāi)關(guān)過(guò)熱故障105 應(yīng)用狀況與進(jìn)一步研究的必要性115.1 加強(qiáng)基礎(chǔ)治理并發(fā)展創(chuàng)新，是實(shí)施發(fā)電設(shè)備在線檢修工作的需要115.2 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析是在線檢修最優(yōu)性的科學(xué)評(píng)價(jià)115.3 開(kāi)展在線檢修的關(guān)鍵是必須抓住設(shè)備的在線125.3.1 抓住設(shè)備的初始在線125.3.2 注重設(shè)備運(yùn)行在線的統(tǒng)計(jì)分析125.3.3 制訂完善的在線檢修工作流程136 客觀的評(píng)價(jià)在線檢修156.1 提高供電可靠性156.2 減少了倒閘操作156.3 提高人身和設(shè)備安全157 結(jié)束語(yǔ)16參考文獻(xiàn)171 前 言設(shè)備的安全運(yùn)行是影響電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要因素，設(shè)備發(fā)生事故，不僅會(huì)造成設(shè)備本身?yè)p壞，而且還會(huì)造成多方面的損失。據(jù)文獻(xiàn)1統(tǒng)計(jì)，“八五”期間，我國(guó)主要電網(wǎng)中由設(shè)備故障而直接影響系統(tǒng)安全運(yùn)行的電網(wǎng)事故約占事故總量的26.3%。電壓等級(jí)越來(lái)越高、設(shè)備容量越來(lái)越大，使得每次檢修的時(shí)間較長(zhǎng)，不僅檢修費(fèi)用高，而且也影響供電的可靠性。在電力市場(chǎng)環(huán)境下，用戶對(duì)供電可靠性要求將越來(lái)越高，而由設(shè)備故障或檢修所造成的停電損失有時(shí)是相當(dāng)可觀的。因此既要提高設(shè)備的運(yùn)行可靠性，又要確保較高的供電可靠率，這就對(duì)電力設(shè)備的維護(hù)提出了更高的要求。傳統(tǒng)的定期檢修存在試驗(yàn)周期長(zhǎng)、強(qiáng)度大和有效性差等缺點(diǎn)2，難以滿足電力系統(tǒng)對(duì)可靠性的要求，以在線檢修3,4逐步代替定期檢修已成為電力系統(tǒng)設(shè)備檢修的必然趨勢(shì)。實(shí)現(xiàn)在線檢修的前提條件是實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)與故障診斷，只有通過(guò)各種手段及時(shí)、準(zhǔn)確地掌握運(yùn)行設(shè)備的狀況，才能根據(jù)設(shè)備自身特點(diǎn)及變化趨勢(shì)等來(lái)確定檢修時(shí)間和檢修策略。設(shè)備的故障不僅影響整個(gè)變電站的安全運(yùn)行，同時(shí)還危及其它設(shè)備和人身的安全，因而對(duì)其狀況進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)與故障診斷具有重要意義。建設(shè)“電網(wǎng)堅(jiān)強(qiáng)，資產(chǎn)優(yōu)良、服務(wù)優(yōu)質(zhì)、業(yè)績(jī)優(yōu)秀”的現(xiàn)代供電公司，是企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的需要，“一強(qiáng)三優(yōu)”目標(biāo)的提出，對(duì)電網(wǎng)的主設(shè)備提出了更高的要求，不僅電網(wǎng)主設(shè)備要實(shí)現(xiàn)安全可靠運(yùn)行，而且要保持良好的健康在線和設(shè)備完好率，才能達(dá)到電網(wǎng)堅(jiān)強(qiáng)和供電可靠。在線檢修是根據(jù)設(shè)備的在線而進(jìn)行的預(yù)防性作業(yè)。在電網(wǎng)發(fā)展日益龐大，用戶對(duì)可靠性的要求越來(lái)越高的今天，在線檢修更加顯現(xiàn)出不可替代的作用。變電設(shè)備的檢修，是保證設(shè)備可靠運(yùn)行、減少設(shè)備事故的有效手段。傳統(tǒng)檢修方式已不能適應(yīng)發(fā)展的需要，開(kāi)展在線檢修勢(shì)在必行。隨著電力系統(tǒng)容量的增大和電力網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大,變電站作為電力能源變送及分配的樞紐載體,其設(shè)備故障對(duì)系統(tǒng)安全運(yùn)行的影響越來(lái)越大,如果處理不好,甚至?xí)鹫麄€(gè)系統(tǒng)的崩潰,給國(guó)家?guī)?lái)巨大的損失.此外,隨著我國(guó)電力改革的逐步實(shí)施,如何控制電力生產(chǎn)成本,也將提上各個(gè)電力企業(yè)的議事日程.對(duì)變電設(shè)備進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)及故障診斷,改傳統(tǒng)的計(jì)劃周期性檢修為在線檢修,則可大大降低電力企業(yè)的生產(chǎn)成本，獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。2 實(shí)施在線監(jiān)測(cè)與故障診斷的目的、意義和內(nèi)容2.1 實(shí)施在線監(jiān)測(cè)與故障診斷的目的設(shè)備的好壞是企業(yè)能否獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益的一個(gè)保證，將現(xiàn)有的那種事后與計(jì)劃性檢修模式改為在線檢修方式是一種很好的挖掘電力企業(yè)現(xiàn)有潛力的嘗試。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)電力系統(tǒng)的設(shè)備采用的是定期預(yù)防性試驗(yàn)和定期計(jì)劃?rùn)z修，純計(jì)劃性的預(yù)防檢修，是計(jì)劃經(jīng)濟(jì)下的產(chǎn)物。它包括了設(shè)備的大修、小修、定期維護(hù)等，這種檢修模式雖有一定的經(jīng)驗(yàn)依據(jù)，但比較保守，且存在不科學(xué)，不經(jīng)濟(jì)等弊病。近年來(lái)，隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，借鑒電力發(fā)達(dá)國(guó)家診斷性檢修的經(jīng)驗(yàn)，在電力系統(tǒng)內(nèi)加快了維修治理現(xiàn)代化的步伐。積極研究推行在線監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)。2.2 在線監(jiān)測(cè)與故障診斷的意義“在線檢修”是針對(duì)傳統(tǒng)的電氣設(shè)備進(jìn)行定期的“計(jì)劃?rùn)z修”存在各種弊端，而提出的一種全新的檢修概念?！坝?jì)劃?rùn)z修”是按照預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程所規(guī)定的試驗(yàn)周期，到期必修，而不顧電氣設(shè)備的實(shí)際狀況，具有很大的盲目性和強(qiáng)制性，因而造成設(shè)備的“過(guò)度檢修”，浪費(fèi)了大量的人力物力。同時(shí)，這種過(guò)度檢修還有可能引入新的隱患，這種隱患也可能由于檢修的不慎所造成，或者由于頻繁的拆裝所造成。此外，受計(jì)劃和檢修周期的限制，使檢修往往不能恰到好處，事故有可能發(fā)生在兩次檢修的間隔時(shí)間內(nèi)。而“在線檢修”則是基于設(shè)備的實(shí)際工況，根據(jù)其在運(yùn)行電壓各種特性參數(shù)的變化，通過(guò)分析比較來(lái)確定電氣設(shè)備是否需要檢修，以及需要檢修的項(xiàng)目和內(nèi)容，具有極強(qiáng)的針對(duì)性和實(shí)時(shí)性。因此，可以簡(jiǎn)單地把在線檢修概括為“當(dāng)修即修，不做無(wú)為檢修”。正因如此，近年來(lái)“在線檢修”已引起電力部門及國(guó)內(nèi)外研究者的普遍關(guān)注。在線監(jiān)測(cè)與在線檢修如上所述，在線檢修是基于電氣設(shè)備的實(shí)際工作在線而確定的一種檢修方式，實(shí)施電氣設(shè)備在線監(jiān)測(cè)則成為實(shí)施在線檢修唯一可行的技術(shù)手段。通過(guò)在運(yùn)行電壓下實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的各種在線參量并對(duì)這些相關(guān)信息的變化與初始值相比較或與檢修標(biāo)準(zhǔn)相比較，來(lái)決策對(duì)設(shè)備是否進(jìn)行檢修。有的研究者甚至提出根據(jù)在線參量的變化來(lái)確定殘余壽命。診斷系統(tǒng)是一個(gè)大型數(shù)據(jù)庫(kù)，儲(chǔ)存有大量的檢修經(jīng)驗(yàn)、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、試驗(yàn)數(shù)據(jù)和試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程規(guī)定等，并通過(guò)分析軟件將其聯(lián)系在一起，形成一個(gè)診斷系統(tǒng)，為在線檢修提供一個(gè)智能化的自動(dòng)決策。2.3 實(shí)施在線監(jiān)測(cè)與故障診斷的內(nèi)容純計(jì)劃?rùn)z修是計(jì)劃經(jīng)濟(jì)治理模式下針對(duì)我國(guó)國(guó)情而實(shí)施的一種設(shè)備檢修治理模式。固定的檢修周期并不隨現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行條件、環(huán)境和設(shè)備的換型、運(yùn)行可靠性的提高而變化。因此形成了設(shè)備到期就必修，不論其健康狀況如何均來(lái)一個(gè)大拆、大卸、大組裝、因此開(kāi)展在線檢修與預(yù)防性檢修、故障檢修相結(jié)合的混合式檢修勢(shì)在必行，且必須從思想觀念上徹底突破相關(guān)的條條框框，打破純計(jì)劃?rùn)z修模式下的固有檢修周期的約束。 在線檢修是從預(yù)防性檢修發(fā)展而來(lái)的更高層次的檢修體制，是一種以設(shè)備在線為基礎(chǔ)，以猜測(cè)設(shè)備在線發(fā)展趨勢(shì)為依據(jù)的檢修方式。它根據(jù)對(duì)設(shè)備的日常檢查，定期重點(diǎn)檢查，在線在線監(jiān)測(cè)和故障診斷所提供的信息，經(jīng)過(guò)分析處理，判定設(shè)備的健康和性能劣化狀況及其發(fā)展趨勢(shì)，并在設(shè)備故障發(fā)生前及性能降低到不答應(yīng)極限前有計(jì)劃地安排檢修。其主要優(yōu)點(diǎn)是：在保證設(shè)備安全和可靠性的前提下，提高設(shè)備的可用率，降低檢修費(fèi)用。它與計(jì)劃?rùn)z修相比，具有強(qiáng)烈的主動(dòng)性。3 電氣設(shè)備在線監(jiān)測(cè)與故障診斷3.1 傳感器技術(shù)先進(jìn)的傳感器是實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性檢修的重要手段，故障診斷技術(shù)的發(fā)展首先決定與能否獲取近可能多的有用信息，這是數(shù)據(jù)處理和診斷決策的基礎(chǔ)。為了提高故障診斷水平，研究各種新型傳感器便成為研究熱點(diǎn)。原來(lái)用于軍事的傳感技術(shù)，也有一部分移植到電力設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)上來(lái)。例如，用于鍋爐管道高溫應(yīng)變測(cè)量的光纖傳感器是帶有內(nèi)部諧振腔的光導(dǎo)纖維，它可直接貼在被測(cè)管道上，用于測(cè)量溫度，其測(cè)量精度優(yōu)于用氧化鋁保護(hù)的鉑電阻。美國(guó)電力研究開(kāi)發(fā)出一種直接測(cè)量分析油中氣體的金屬、絕緣、半導(dǎo)體傳感器，它可在線直接測(cè)量和分析油中的4種氣體，并監(jiān)視其變化趨勢(shì)，現(xiàn)已用于變壓器。下一步工作是把測(cè)量微水分傳感器和它集成起來(lái)，并配合負(fù)荷電流測(cè)量，弄清油中氣體，水分隨負(fù)荷的變化關(guān)系。紫外光下發(fā)螢光的一些傳感器，可用于測(cè)量發(fā)電廠中的高溫和應(yīng)變。研究人員還在研究利用偏振光遙測(cè)電場(chǎng)和磁場(chǎng)的技術(shù)，研究用壓電材料的薄膜來(lái)測(cè)量腐蝕和積塵，及傳感器測(cè)得數(shù)據(jù)的無(wú)線傳輸。3.2 數(shù)字波形采集裝置數(shù)字波形采集裝置將被測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字波形后，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字波形的處理。如進(jìn)行傅立葉變換，將時(shí)域函數(shù)變?yōu)轭l域函數(shù)，從而得到更多的特征量，如幅值、頻率、諧波等等，以利于對(duì)被測(cè)信號(hào)進(jìn)行分析與判斷。整個(gè)采集裝置是在計(jì)算機(jī)的程序控制下工作的。為了滿足測(cè)量精度，必須要求采集裝置具有一定的采樣速度和A/D轉(zhuǎn)換精度（位數(shù)），以及適當(dāng)?shù)耐ǖ罃?shù)。為了采集不同的信號(hào)，尚需采集裝置具有對(duì)被測(cè)信號(hào)的自動(dòng)增益功能，以適應(yīng)對(duì)強(qiáng)弱不同信號(hào)的采集。為了采集高頻的局部放電信號(hào)，還要求采集裝置具有相當(dāng)高的采樣速率，如ZJ01型采集裝置的采樣速率為10M次/s，可測(cè)陡波以外的所有穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)信號(hào)。當(dāng)采集正弦信號(hào)電壓時(shí)，還存在相位誤差。因此，為了提高采集精度，應(yīng)設(shè)法提高采集信號(hào)幅值和A/D轉(zhuǎn)換器位數(shù)。比如當(dāng)采用12位A/D轉(zhuǎn)換器時(shí)，即可達(dá)到mV/位的轉(zhuǎn)換精度，相對(duì)誤差小于千分之一。3.3 數(shù)據(jù)處理與分析這部分的核心器件是1臺(tái)微型計(jì)算機(jī)。數(shù)據(jù)處理與分析方法目前大多采用快速傅立葉變換，也有不少研究者提出用更先進(jìn)的小波變換方法，能夠更有效地從復(fù)雜的干擾雜波中提取微弱的不規(guī)則被測(cè)信號(hào)，特別是非周期的暫態(tài)脈沖信號(hào)。因此，小波變換更適用于局部放電的測(cè)量?？傊?，從本質(zhì)上講，上述變換都是一種濾波技術(shù)。通過(guò)濾過(guò)抑制干擾信號(hào)，分離出被處理與分析的監(jiān)測(cè)信號(hào)，這正是在線監(jiān)測(cè)數(shù)字波形分析的核心技術(shù)。目前所監(jiān)測(cè)的信號(hào)一般都是周期性變化的信號(hào)，對(duì)其數(shù)學(xué)波形的分析大都采用傅立葉變換。由于傅立葉變換是以信號(hào)的全時(shí)域作為整體來(lái)分析，而對(duì)信號(hào)局部的時(shí)變特性往往得不到體現(xiàn)，特別對(duì)局部放電那樣的非周期暫態(tài)信號(hào)，應(yīng)用傅立葉變換就常常不能滿足要求。因此，近年來(lái)有的研究者提出采用小波變換來(lái)解決時(shí)域和頻域的局部化矛盾，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的時(shí)頻分析，并將其成功地應(yīng)用于局部放電的在線監(jiān)測(cè)信號(hào)處理中。此外，實(shí)際的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)除了上述的分析軟件外，還應(yīng)包括其它應(yīng)用軟件，如監(jiān)控分析模塊、管理系統(tǒng)等。3.4 故障診斷的信息處理技術(shù)對(duì)采集到的信號(hào)加工處理，要比采集信號(hào)更為困難。信號(hào)加工和處理的目的是從現(xiàn)場(chǎng)大量的背景干擾信號(hào)中提取有用的信號(hào)，根據(jù)測(cè)得的信號(hào)進(jìn)行故障分類，判斷故障的嚴(yán)重程度，以便決定設(shè)備是否需要退出運(yùn)行。為抑制現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量中不可避免的干擾，除了應(yīng)用硬件濾波器和數(shù)字濾波技術(shù)，研究發(fā)現(xiàn)，小波變換技術(shù)可有效地濾除穩(wěn)態(tài)干擾信號(hào)（如現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中經(jīng)常遇到的載波信號(hào)干擾和噪聲干擾），可把有用信號(hào)從比它強(qiáng)幾個(gè)數(shù)量級(jí)的干擾信號(hào)中提取出來(lái)。故障信號(hào)的分類則是更為困難的研究課題。過(guò)去用頻譜法區(qū)分故障類型有很大的局限性。因?yàn)樵S多不同類型的故障信號(hào)頻譜往往有一部分甚至大部分是重疊的，在頻域內(nèi)很難加以區(qū)分。研究故障的“指紋特征”以及提取和識(shí)別指紋特征的方法便成為故障診斷研究的一個(gè)重要的分支。研究故障分類的方法有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)、小波分析、分形維分析等。3.5 在線監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀在線監(jiān)測(cè)是在運(yùn)行電壓下連續(xù)進(jìn)行的，能夠比停電測(cè)試更有效并及時(shí)地發(fā)現(xiàn)設(shè)備早期缺陷。在線監(jiān)測(cè)首先需要解決的問(wèn)題是：究竟要對(duì)哪些量進(jìn)行監(jiān)測(cè)？不同的設(shè)備，不同的絕緣系統(tǒng)，能靈敏地反映設(shè)備絕緣在線的檢測(cè)量顯然不同。目前廣泛采用油中溶解氣體分析（DGA）判斷和識(shí)別油浸電力變壓器故障。傳統(tǒng)的DGA程序比較繁瑣。目前，連續(xù)跟蹤變壓器油中氣體并進(jìn)行相應(yīng)診斷的設(shè)備正在逐步試用，利用聚合物薄膜實(shí)現(xiàn)將特征氣體H2,CO,CH4,C2H2,C2H4,C2H6從油中分離，并采用新型催化媒氣體傳感器檢測(cè)氣體含量，能判斷是否存在異常及故障類型（2）。一般認(rèn)為，對(duì)油紙絕緣變壓器，紙的聚合度可說(shuō)明固體絕緣的老化程度，油中糠醛濃度的便攜式光電設(shè)備靈敏度達(dá)到10-7，克服了現(xiàn)場(chǎng)取紙樣困難，且易損傷絕緣的缺點(diǎn)。對(duì)于固體絕緣，特別是有機(jī)聚合物絕緣，監(jiān)測(cè)其中電樹(shù)枝的生產(chǎn)和發(fā)展具有現(xiàn)實(shí)意義。作為一種無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，超聲探測(cè)也已用于聚合物試品的老化深測(cè)31，且被認(rèn)為是絕緣老化化檢測(cè)的最經(jīng)濟(jì)實(shí)用的非破壞性測(cè)試手段之一。目前，多采用脈沖回聲技術(shù)，以A掃描模式（將入射波與反射波同時(shí)顯示在示波器屏幕上）探測(cè)絕緣缺陷，能檢出諸如絕緣介質(zhì)中的空腔、裂紋、分層及電、水樹(shù)枝、介質(zhì)中包含的異物、介質(zhì)不均勻及局部機(jī)械應(yīng)力集中等。電氣設(shè)備局部放電是有權(quán)紙膜緣逐漸老化并最終擊穿的主要原因，設(shè)備的局放情況能夠反映設(shè)備的絕緣狀況。目前，已有了以計(jì)算機(jī)為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理中心的局放自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)，對(duì)局部放電機(jī)理的研究也有了很大的提高。但是，精確定位局部放電源，確定放電對(duì)絕緣的危害程度還有一定難度。紅外檢測(cè)集光電成像、計(jì)算機(jī)、圖像處理技術(shù)于一身，通過(guò)接收物體發(fā)出的紅外線，準(zhǔn)確判斷物體表面的溫度分布情況，具有實(shí)時(shí)、快速等優(yōu)點(diǎn)。目前，應(yīng)用紅外檢測(cè)技術(shù)的測(cè)試設(shè)備比較多，如紅外測(cè)溫儀、紅外熱電視、紅外熱像技術(shù)將看不見(jiàn)的“熱像”轉(zhuǎn)變成可見(jiàn)光圖像，使測(cè)試效果直觀，靈敏度高，能檢測(cè)出設(shè)備細(xì)微的熱在線變化，準(zhǔn)確反映設(shè)備內(nèi)部、外部發(fā)熱情況，可靠性高，對(duì)發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患非常有效。與傳統(tǒng)的測(cè)溫方式（如熱電偶、不同烙點(diǎn)的蠟片等放十置在被測(cè)物表面或體內(nèi)）相比，熱像儀可在一定距離內(nèi)實(shí)時(shí)、定量、在線檢測(cè)發(fā)熱的溫度，通過(guò)掃措，還可以繪出設(shè)備地運(yùn)行中的溫度梯度熱像圖，而且靈敏度高，不受電磁場(chǎng)干擾，便于現(xiàn)場(chǎng)使用。它可以在202000C高分辯率檢測(cè)電氣設(shè)備的熱致故障，反映出如導(dǎo)線接頭或線夾發(fā)熱，以及電氣設(shè)備中的局部過(guò)熱點(diǎn)等。4 電氣設(shè)備在線監(jiān)測(cè)與故障診斷的應(yīng)用4.1電氣設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)上海精鼎公司在公司邢集變、五星變、牛莊變的SF6電氣設(shè)備上安裝的SF6氣體檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)對(duì)電氣設(shè)備內(nèi)的SF6氣體的溫度、壓力、密度、微水、露點(diǎn)等指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)具體情況如下：（1）邢集變SF6氣體在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)上圖為邢集變2760流變SF6氣體的監(jiān)測(cè)數(shù)值；密度、壓力、微水、露點(diǎn)四個(gè)測(cè)試值沒(méi)有一個(gè)是正確的。上圖是邢集變2701斷路器SF6氣體的監(jiān)測(cè)數(shù)值，微水、露點(diǎn)數(shù)值錯(cuò)誤。上圖是邢集變2760斷路器SF6氣體的監(jiān)測(cè)數(shù)值，微水、露點(diǎn)數(shù)值錯(cuò)誤。（2）牛莊變SF6氣體在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)牛莊變2702開(kāi)關(guān)SF6氣體微水?dāng)?shù)值還沒(méi)有SF6純凈氣體的微水大（新氣的微水一般在15uL/L以上）（3）五星變SF6氣體在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的SF6氣體微水已超出標(biāo)準(zhǔn)值。4.2故障診斷的應(yīng)用4.2.1 主變高壓套管過(guò)熱故障南嶺變電站2#主變于2001年6月15日，使用設(shè)備在線監(jiān)測(cè)儀檢測(cè)到B相110kv套管將軍帽頂部溫度為350C.6月20日跟蹤檢測(cè)時(shí)，發(fā)現(xiàn)該點(diǎn)溫度猛增到1300C(ADW JF ,環(huán)境溫度為170C),溫度、溫升均超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定4。經(jīng)分析認(rèn)為，該接頭接觸不良，接觸電阻增大，造成該部嚴(yán)重發(fā)熱。緊急停運(yùn)后，進(jìn)行解體檢查，發(fā)現(xiàn)將軍帽接頭的螺紋接處、接頭和引線的焊接部位及導(dǎo)電桿嚴(yán)重過(guò)熱變色。經(jīng)處理投運(yùn)6h后，設(shè)備在線監(jiān)測(cè)儀檢測(cè)該套接頭溫度正常。4.2.2 開(kāi)關(guān)過(guò)熱故障2001年2月1日使用設(shè)備在線監(jiān)測(cè)與故障診斷對(duì)銀山變電站某6kv開(kāi)關(guān)進(jìn)行測(cè)溫時(shí)，發(fā)現(xiàn)B相觸頭殼體部位溫度為45.860C，根據(jù)開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)，判斷該開(kāi)關(guān)內(nèi)部接觸不良，監(jiān)視運(yùn)行。2001年2月7日，再次對(duì)該開(kāi)關(guān)進(jìn)行測(cè)溫時(shí)，發(fā)現(xiàn)B相觸頭殼體部位溫度為70.890C，存在嚴(yán)重過(guò)熱故障，初步判定開(kāi)關(guān)動(dòng)靜觸頭接觸不良。停運(yùn)檢修，測(cè)出開(kāi)關(guān)觸頭接觸電阻為8.09m，正常時(shí)應(yīng)小于90 。解體后發(fā)現(xiàn)，靜觸頭座座觸而被燒蝕，某它部位未發(fā)現(xiàn)過(guò)熱痕跡。經(jīng)處理，接觸電阻降為53 。投運(yùn)后，B相觸頭殼體部位溫度正常。5 應(yīng)用狀況與進(jìn)一步研究的必要性5.1 加強(qiáng)基礎(chǔ)治理并發(fā)展創(chuàng)新，是實(shí)施發(fā)電設(shè)備在線檢修工作的需要幾十年的生產(chǎn)實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，我國(guó)電力企業(yè)已形成了一整套行之有效的設(shè)備治理體系。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，設(shè)備治理正朝著注重經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)用現(xiàn)代治理理論和方法的方向發(fā)展。先進(jìn)的治理方法是建立在基礎(chǔ)治理之上的，而基礎(chǔ)工作所產(chǎn)生的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是正確判定設(shè)備在線的重要依據(jù)，所以，加強(qiáng)設(shè)備治理的基礎(chǔ)工作并發(fā)展創(chuàng)新，是我們實(shí)施設(shè)備在線檢修工作的需要。這些基礎(chǔ)治理工作主要包括：1）兩票三制；2）缺陷治理制度；3）對(duì)設(shè)備評(píng)級(jí)；4）設(shè)備檢修治理；5）技術(shù)監(jiān)督；6）可靠性治理；7）備品備件治理；8）技改和兩措等。設(shè)備實(shí)施在線檢修是建立在設(shè)備的基礎(chǔ)治理工作之上的，沒(méi)有諸如原始記錄、設(shè)備臺(tái)帳、規(guī)程制度、圖紙技術(shù)資料、運(yùn)行分析等基礎(chǔ)治理工作，就不可能治理好設(shè)備，實(shí)施在線檢修也就是一句空話。 發(fā)電設(shè)備零缺陷治理是基于準(zhǔn)時(shí)化生產(chǎn)方式和可靠性維修理念而提出的缺陷治理模式，設(shè)備零缺陷治理的目標(biāo)是：以主動(dòng)維修致力于根本消除故障隱患使設(shè)備缺陷趨于零。以點(diǎn)檢為基礎(chǔ)的設(shè)備維修，是日本在引進(jìn)美國(guó)的預(yù)防檢修制的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種點(diǎn)檢治理制度。設(shè)備點(diǎn)檢是一種科學(xué)的設(shè)備治理方法。它是利用人的感官或簡(jiǎn)單的儀表工具，按照標(biāo)準(zhǔn)定點(diǎn)定期地對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查，找出設(shè)備的異狀，發(fā)現(xiàn)隱患，把握設(shè)備的初期信息，以便及時(shí)采取對(duì)策，將故障消滅在萌芽階段。點(diǎn)檢制的目的是了解設(shè)備狀況防事故于未然。IS0900O標(biāo)準(zhǔn)作為一種先進(jìn)的治理工作模式，作為一種治理和質(zhì)量保證標(biāo)準(zhǔn)，在國(guó)際經(jīng)濟(jì)合作中是互相認(rèn)可的技術(shù)基礎(chǔ)，貫徹IS0900O標(biāo)準(zhǔn)不僅可有效提高企業(yè)內(nèi)部治理水平，而且是產(chǎn)品走向國(guó)際市場(chǎng)的通行證，更重要的是體現(xiàn)了企業(yè)以顧客滿足求發(fā)展的指導(dǎo)思想，是促進(jìn)企業(yè)快速發(fā)展的有效途徑。檢修質(zhì)量監(jiān)理驗(yàn)收制是基于IS09000與全面質(zhì)量治理在檢修工作的一種具體體現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)程序化檢修不僅便于質(zhì)量監(jiān)理，確保設(shè)備檢修后處于最佳在線，而且便于檢修施工和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集，它也是在檢修過(guò)程中實(shí)施在線檢修的有效辦法。5.2 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析是在線檢修最優(yōu)性的科學(xué)評(píng)價(jià)在線檢修體制下針對(duì)性更強(qiáng)的按項(xiàng)目和診斷意見(jiàn)進(jìn)行檢修取代了以前的盲目無(wú)依據(jù)的強(qiáng)制檢修，其結(jié)果是減少了過(guò)剩維修，提高了維修工作的針對(duì)性，節(jié)約大量的檢修費(fèi)用。在線檢修的重要特點(diǎn)就是依靠技術(shù)經(jīng)濟(jì)信息進(jìn)行決策，而非傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)性規(guī)定。因此其決策更具有科學(xué)性，更能防止主觀臆斷和不負(fù)責(zé)任現(xiàn)象的發(fā)生。在線檢修的決策是建立在各種科學(xué)分析之上的，其重要要據(jù)是檢修風(fēng)險(xiǎn)分析（RiskAnaysiS）的結(jié)果。修不修（HOW）主要以設(shè)備故障可能帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)、設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行或檢修二者效益的比較為依據(jù)；何時(shí)修（When）則主要以設(shè)備狀況、電網(wǎng)的可靠性要求以及電廠的人力、物力、財(cái)力、生產(chǎn)調(diào)度為依據(jù)；維修項(xiàng)目（What）則根據(jù)在線監(jiān)測(cè)和故障診斷提供的數(shù)據(jù)來(lái)確定。風(fēng)險(xiǎn)分析是決策的基礎(chǔ)，在進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析時(shí)，會(huì)碰到許不確定的因素，根據(jù)所擁有的技術(shù)手段和生產(chǎn)計(jì)劃要求選擇最佳的檢修方案，制定科學(xué)實(shí)用的評(píng)價(jià)體系，合理地分析檢修風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行檢修決策是擺在電力生產(chǎn)治理者面前重要的課題。這就要求電力企業(yè)治理層必須提高風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)，關(guān)心在線檢修的決策，組織好設(shè)備評(píng)估、調(diào)查分析、成本核算、人員培訓(xùn)等工作。在線檢修的解決方案5.3 開(kāi)展在線檢修的關(guān)鍵是必須抓住設(shè)備的在線5.3.1 抓住設(shè)備的初始在線這個(gè)環(huán)節(jié)包括設(shè)計(jì)、訂貨、施工等一系列設(shè)備投入運(yùn)行前的各個(gè)過(guò)程。也就是說(shuō)在線檢修不是單純的檢修環(huán)節(jié)的工作，而是設(shè)備整個(gè)生命周期中各個(gè)環(huán)節(jié)都必須予以關(guān)注的全過(guò)程的治理。需要非凡關(guān)注的有兩個(gè)方面的工作：一方面是保證設(shè)備在初始時(shí)是處于健康的在線，不應(yīng)在投入運(yùn)行前具有先天性的不足。在線檢修作為一種設(shè)備檢修的決策技術(shù)，其工作的目標(biāo)是確定檢修的恰當(dāng)時(shí)機(jī)。另一方面，在設(shè)備運(yùn)行之前，對(duì)設(shè)備就應(yīng)有比較清楚的了解，把握盡可能多的信息。包括設(shè)備的銘牌數(shù)據(jù)、型式試驗(yàn)及非凡試驗(yàn)數(shù)據(jù)、出廠試驗(yàn)數(shù)據(jù)、各部件的出廠試驗(yàn)數(shù)據(jù)及交接試驗(yàn)數(shù)據(jù)和施工記錄等信息。5.3.2 注重設(shè)備運(yùn)行在線的統(tǒng)計(jì)分析對(duì)設(shè)備在線進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，指導(dǎo)在線檢修工作，對(duì)保證系統(tǒng)和設(shè)備的安全舉足重輕。應(yīng)用新的技術(shù)對(duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)和試驗(yàn)，準(zhǔn)確把握設(shè)備的在線。開(kāi)展在線檢修工作，大量地采用新技術(shù)是必要的。但監(jiān)測(cè)技術(shù)的開(kāi)發(fā)是一項(xiàng)十分艱難的工作，不是一朝一夕就可以解決的。在目前監(jiān)測(cè)技術(shù)還不夠成熟得足以滿足在線檢修需要的情況下，我們要充分利用成熟的離線監(jiān)測(cè)裝置和技術(shù)，如紅外熱成像技術(shù)、變壓器油氣像色譜測(cè)試等，對(duì)設(shè)備進(jìn)行測(cè)試，以便分析設(shè)備的在線，保證設(shè)備和系統(tǒng)的安全。從設(shè)備的治理上狠下功夫，努力做到治理與技術(shù)緊密結(jié)合。建立健全設(shè)備缺陷分類定性匯編，及時(shí)進(jìn)行內(nèi)容完整、準(zhǔn)確的修訂工作，充分考慮新設(shè)備應(yīng)用、新的運(yùn)行情況出現(xiàn)及先進(jìn)檢測(cè)設(shè)備的應(yīng)用等；各部門每月對(duì)本部門缺陷治理工作進(jìn)行一次分析，每年進(jìn)行總結(jié)，分析的重點(diǎn)是頻發(fā)性缺陷產(chǎn)生的原因，必要時(shí)經(jīng)單位技術(shù)主管領(lǐng)導(dǎo)批準(zhǔn)，上相應(yīng)的技術(shù)改造項(xiàng)目?；谏鲜龌A(chǔ)，應(yīng)用現(xiàn)有的生產(chǎn)治理信息系統(tǒng)，在生產(chǎn)治理上要有所創(chuàng)新、有所突破。生產(chǎn)治理系統(tǒng)是以設(shè)備資產(chǎn)為核心，以設(shè)備安全可靠運(yùn)行為主線，涵蓋變電運(yùn)行與檢修、試驗(yàn)、繼電保護(hù)、調(diào)度和安全監(jiān)察等專業(yè)，涉及送電設(shè)備運(yùn)行和檢修治理、變電運(yùn)行治理、設(shè)備定級(jí)治理、變電設(shè)備和保護(hù)裝置的檢修計(jì)劃與治理、各類操作票和工作票治理、設(shè)備的絕緣和化學(xué)試驗(yàn)治理、設(shè)備缺陷治理等的計(jì)算機(jī)綜合治理信息系統(tǒng)。而且要利用系統(tǒng)所具有的分析和統(tǒng)計(jì)功能，為設(shè)備的在線檢修提供比較高效的信息。比如斷路器的切斷短路電流的次數(shù)、變壓器經(jīng)受短路沖擊的次數(shù)、設(shè)備檢修的時(shí)間、歷史上設(shè)備試驗(yàn)結(jié)果的發(fā)展趨勢(shì)等等。5.3.3 制訂完善的在線檢修工作流程對(duì)變電設(shè)備實(shí)施在線檢修是專業(yè)治理觀念上的一次轉(zhuǎn)變，要改變傳統(tǒng)的專業(yè)治理模式，必須有完善的治理制度和技術(shù)要求。根據(jù)采集到的在線信息，對(duì)變電設(shè)備的狀況進(jìn)行評(píng)分，評(píng)分值可以基本上判定設(shè)備的健康狀況，并以此作為延長(zhǎng)或者縮短檢修周期的依據(jù)。對(duì)設(shè)備在線進(jìn)行評(píng)分所依據(jù)的信息稱為在線信息。主要包括運(yùn)行工況、預(yù)試數(shù)據(jù)、缺陷、檢修、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、家族缺陷等。對(duì)設(shè)備健康狀況的評(píng)分，目前采用綜合分析，加權(quán)計(jì)算的方法，實(shí)施百分制評(píng)價(jià)，對(duì)一些重要在線信息合理選取加權(quán)系數(shù)，并通過(guò)分析計(jì)算，提高分析工作的準(zhǔn)確性和效率。設(shè)備在線檢修治理的核心是如何基于對(duì)設(shè)備在線評(píng)估的結(jié)果，制定出經(jīng)濟(jì)、合理的維修、試驗(yàn)計(jì)劃。設(shè)備檢修的目的是通過(guò)檢修消除設(shè)備缺陷，恢復(fù)設(shè)備的設(shè)計(jì)能力和出力，保證設(shè)備在檢修周期內(nèi)穩(wěn)定可靠運(yùn)行。對(duì)此我們要積極探索，結(jié)合安全性評(píng)價(jià)、反季節(jié)性預(yù)防措施、反事故技術(shù)措施、安全措施計(jì)劃中有關(guān)檢修改進(jìn)的項(xiàng)目，初步形成一些在線檢修原則和規(guī)定，產(chǎn)生基于設(shè)備在線檢修理念的試驗(yàn)、大小修計(jì)劃，對(duì)設(shè)備進(jìn)行在線檢修，做到了有的放矢，減少了檢修工作的盲目性，大幅度減少檢修時(shí)間，提高了設(shè)備的可用率。阜陽(yáng)農(nóng)電公司檢修工區(qū)從2003年開(kāi)始試行設(shè)備在線檢修治理，幾年來(lái)逐步完善了在線檢修制度。制度規(guī)定了在線檢修的原則、參量、在線信息的選擇和維修、試驗(yàn)策略等，對(duì)設(shè)備在線檢修工作進(jìn)行了全面規(guī)范和指導(dǎo)。設(shè)備在線監(jiān)測(cè)和故障診斷技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際已經(jīng)有多年了，對(duì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備缺陷，保證設(shè)備安全運(yùn)行起到了良好的作用。整個(gè)監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)已從最初的分散式發(fā)展到集中式，當(dāng)前隨著分層分布式技術(shù)、總線技術(shù)和Web 技術(shù)的廣泛應(yīng)用，整個(gè)系統(tǒng)的研發(fā)正朝著多層應(yīng)用體系的方向發(fā)展。但是已實(shí)際投運(yùn)的系統(tǒng)運(yùn)行效果并不理想，沒(méi)有取得預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。據(jù)文獻(xiàn)4統(tǒng)計(jì)，截至1998 年底，在全國(guó)調(diào)研的57 個(gè)系統(tǒng)中，能正常運(yùn)行的只占30%，已不能正常使用或處于癱瘓?jiān)诰€的占36%。造成這種狀況的原因是多方面的，除管理維護(hù)、質(zhì)量監(jiān)督、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等方面的問(wèn)題外，還反映在監(jiān)測(cè)技術(shù)上的問(wèn)題，缺乏行之有效的診斷理論與方法，僅提供數(shù)據(jù)，信息豐富，而知識(shí)貧乏，不能建立各種監(jiān)測(cè)信息之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，無(wú)法解釋測(cè)量結(jié)果正常的波動(dòng)，很難作出準(zhǔn)確的在線診斷。從所暴露出來(lái)的問(wèn)題看，過(guò)分追求實(shí)用化而忽視基礎(chǔ)理論的研究是造成這種狀況的根本原因。因此必須在基礎(chǔ)理論方面進(jìn)行大量深入的研究，摸索設(shè)備絕特性的變化與外界影響等因素的關(guān)系，總結(jié)其規(guī)律性，才能有效地帶動(dòng)其它方面的研究和開(kāi)發(fā)，保證分析的準(zhǔn)確性和診斷的可靠性，真正提高設(shè)備監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)的水平。6 客觀的評(píng)價(jià)在線檢修6.1 提高供電可靠性在線檢修實(shí)施的結(jié)果是減少了現(xiàn)場(chǎng)的工作量，非凡是減少了變電所全停的次數(shù)，因而使得供電的可靠性得以明顯的提高。降低檢修成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。減少停電次數(shù)不僅提高了供電可靠性，減少了線損，而且減少了維護(hù)工作量，節(jié)省了成本。6.2 減少了倒閘操作在實(shí)施在線檢修的情況下，調(diào)度在安排計(jì)劃時(shí)，為了使設(shè)備維護(hù)單位有充足的預(yù)備時(shí)間，設(shè)備檢修仍按春季適當(dāng)安排；對(duì)先進(jìn)設(shè)備或室內(nèi)設(shè)備，在試驗(yàn)單位不要求試驗(yàn)的原則上不安排全所停電。對(duì)有兩臺(tái)變壓器的35kV重要變電所，一般采用設(shè)備輪流停電檢修而不安排全所停電。編制計(jì)劃時(shí)，協(xié)調(diào)有關(guān)單位將定檢予試任務(wù)和全年的送變電設(shè)備治理工作有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，及早進(jìn)行設(shè)備摸底調(diào)查，做到心中有數(shù)。要求有關(guān)單位提設(shè)備停電定檢予試計(jì)劃的同時(shí)，統(tǒng)籌考慮設(shè)備治理的具體內(nèi)容，做到一次停電，一次完成。6.3 提高人身和設(shè)備安全通過(guò)在線檢修減少了大量的停電檢修和帶電檢修工作量，減少了發(fā)生人身事故的機(jī)率。由于計(jì)劃?rùn)z修時(shí)間比較集中，在23個(gè)月的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行，有時(shí)天天都有停電檢修，工人很疲憊，在實(shí)際工作中，發(fā)生人身事故的險(xiǎn)情在系統(tǒng)內(nèi)時(shí)有發(fā)生。在線檢修由于減少了停電次數(shù)，