電力設(shè)備故障及監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)概析

1、電力設(shè)備故障及監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)概析 電力設(shè)備故障及監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)概析摘要：目前電力設(shè)備的故障檢測(cè)維修采用“一刀切”的方式，這就容易造成浪費(fèi)、重復(fù)等后果。文章對(duì)電力設(shè)備故障監(jiān)測(cè)與技術(shù)的發(fā)展以及內(nèi)容進(jìn)行了闡釋。關(guān)鍵詞：電力設(shè)備；故障檢測(cè)；診斷技術(shù)；在線監(jiān)測(cè)www.l02一、電力設(shè)備監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)的發(fā)展階段電力設(shè)備監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)大致經(jīng)歷了以下三階段：(一)停電實(shí)驗(yàn)階段這個(gè)階段大概開(kāi)始于20世紀(jì)50年代，主要是采用一些普遍的預(yù)防性的方法，這些實(shí)驗(yàn)方法都對(duì)電力設(shè)備的安全運(yùn)行有著積極的作用。(二)帶電測(cè)試階段這一階段約開(kāi)始于20世紀(jì)70年代。當(dāng)時(shí)人們僅僅是為了在不停電的情況下對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行直接測(cè)量，主要是對(duì)泄漏

2、電流以及介質(zhì)耗損的因數(shù)進(jìn)行測(cè)量。因此測(cè)量的項(xiàng)目少，應(yīng)用范圍也比較窄，所以沒(méi)能夠得到廣泛地運(yùn)用。(三)在線檢測(cè)階段這一階段大致開(kāi)始于20世紀(jì)90年代，隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，在國(guó)外診斷技術(shù)的基礎(chǔ)上，在線監(jiān)測(cè)技術(shù)也發(fā)展起來(lái)了。尤其是隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字波采集技術(shù)的發(fā)展，在線監(jiān)測(cè)更是向更高層次發(fā)展起來(lái)了。二、電力設(shè)備故障監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)的新發(fā)展電力設(shè)備故障監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)的新發(fā)展主要體現(xiàn)在以下幾方面：(1)電力設(shè)備故障診斷的專家系統(tǒng)的研發(fā)。這是電力設(shè)備故障監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)中最顯著的成果。因?yàn)槿藗冴P(guān)于故障診斷和維修的知識(shí)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于專家的經(jīng)驗(yàn)及實(shí)踐，這就為專家系統(tǒng)的發(fā)展提供了廣闊的空間；(2)虛擬儀器的發(fā)展

3、。虛擬儀器主要是由接口電路、計(jì)算機(jī)資源以及數(shù)據(jù)分析、用戶界面等軟件合成的。因?yàn)樘摂M儀器具有高度的靈活性與有效性，并且能夠用圖形與表格準(zhǔn)確快速的表示出結(jié)果，這是傳統(tǒng)儀器所無(wú)法比擬的；(3)智能儀器技術(shù)。智能儀器已經(jīng)成為了當(dāng)今儀器發(fā)展的主要方向。智能儀器能夠進(jìn)行自動(dòng)采集、辨識(shí)、選擇等，能根據(jù)實(shí)際變化進(jìn)行最佳的工作方式，獲得讓人滿意的效果。三、電力設(shè)備常見(jiàn)故障及其分布電力設(shè)備的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其運(yùn)行條件較苛刻，因此在系統(tǒng)中出現(xiàn)故障的機(jī)率比較大。曾有人對(duì)世界范圍內(nèi)的所有電力設(shè)備可靠性進(jìn)行了初步的調(diào)查。在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，機(jī)械所引起的故障占mf與mf故障的70左右。所謂mf是指主要故障，即導(dǎo)致電力設(shè)備出現(xiàn)一種以及一

4、種以上的基本功能出現(xiàn)故障。mf是指次要故障，即除了主要故障意外的其他故障。在針對(duì)63kv以上的電力設(shè)備的第二次調(diào)查中發(fā)現(xiàn)(如表1所示)，在所有的主要故障中，因機(jī)械操作所引起的故障就占了其中的44，在所有次要故障中，因機(jī)械操作所引起的故障占其中的39.4。因此由此可見(jiàn)，機(jī)械故障是其中的主要部分。在前人的兩次調(diào)查中還發(fā)現(xiàn)，僅僅只有4.7的主要故障及25.1的次要故障能在例行檢查中被提前發(fā)現(xiàn)；另外有8.1的主要故障與4.5的次要故障是因?yàn)椴贿m當(dāng)?shù)男蘩矶斐傻?因此由此可知，在電力設(shè)備的定期維修中還存在很大的問(wèn)題與不足。目前，我國(guó)電力設(shè)備的故障主要表現(xiàn)在：異常震動(dòng)、腐蝕、疲勞、磨損、蠕變、塑性斷裂、脆

5、性及絕緣劣化等。四、電力設(shè)備故障的產(chǎn)生原因及診斷電力設(shè)備故障的形成如圖1所示。電力設(shè)備故障出現(xiàn)原因主要有以下幾種常見(jiàn)的：擊穿短路；負(fù)載量下降；嚴(yán)重超載；電纜絕緣下降；誤動(dòng)作；元器件誤動(dòng)；破損老化；控制電源驟降；保護(hù)失準(zhǔn)；性能下降；控制線路受潮等。在所有事故狀態(tài)中，控制回路要準(zhǔn)確快速地使斷路器跳閘并切斷電源，這樣就能避免事故的殃及面擴(kuò)大，避免持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng)。檢測(cè)與維修人員也能在跳閘后對(duì)事故的部位、類型快速做出判斷，采取適宜的維修措施。判斷的事故的順序應(yīng)是：(1)依據(jù)信號(hào)燈以及信號(hào)繼電器顯示確定出使事故跳閘還是誤動(dòng)作跳閘；(2)依據(jù)各種的繼電器動(dòng)作標(biāo)識(shí)來(lái)確定是什么原因引起的跳閘；(3)拉開(kāi)隔離等有關(guān)

6、開(kāi)關(guān)，檢查好跳閘后各設(shè)備是否有損壞，用兆歐表對(duì)開(kāi)關(guān)、電纜絕緣值等進(jìn)行檢測(cè)；(4)檢查回路元件動(dòng)作及斷路器有沒(méi)有失常；(5)依據(jù)檢查和測(cè)試的結(jié)果診斷出出現(xiàn)的故障的類型以及故障所引起的設(shè)備的損壞程度，同時(shí)向用戶報(bào)告事故的具體情況，依照所規(guī)定的職責(zé)進(jìn)行維修或更換設(shè)備。在對(duì)電力設(shè)備故障檢測(cè)和診斷上，我國(guó)已經(jīng)開(kāi)展與應(yīng)用的判斷技術(shù)有多種：(1)用聲發(fā)射技術(shù)及絕緣油氣相色譜等對(duì)局部放電量進(jìn)行測(cè)定；(2)能夠在空載工況下分辨出發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子匝的技術(shù)也得到了廣泛應(yīng)用；(3)氫冷、空冷發(fā)電機(jī)絕緣超溫過(guò)熱的檢測(cè)技術(shù)；(4)利用紅外線成像對(duì)電器過(guò)熱點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)；(5)采用聲發(fā)射測(cè)量爐管泄漏以及汽包焊縫質(zhì)量并得到了初步成果；

7、(6)在水電廠用激光對(duì)大壩位移進(jìn)行測(cè)試；(7)采用微波吸收的原理對(duì)水塔空氣中的水滴量以及飛灰中的含碳量進(jìn)行測(cè)定并己獲得成功。五、電力設(shè)備監(jiān)測(cè)的方式對(duì)電力設(shè)備的監(jiān)測(cè)方式主要有離線監(jiān)測(cè)與在線監(jiān)測(cè)這兩種方式。(一)離線監(jiān)測(cè)離線監(jiān)測(cè)是指在電力設(shè)備停止工作的狀態(tài)下對(duì)其進(jìn)行檢查的方式。離線監(jiān)測(cè)的方式簡(jiǎn)單，配置的費(fèi)用低，監(jiān)測(cè)儀器通用，其檢查的判斷依據(jù)與要求都有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，操作性強(qiáng)。但是離線監(jiān)測(cè)不能將電力設(shè)備故障的發(fā)生率降到零，不能完全防止電力設(shè)備故障的出現(xiàn)。在電力設(shè)備的運(yùn)行中，設(shè)備出現(xiàn)突發(fā)事故或者外界引起突發(fā)狀況也都是無(wú)法預(yù)知的。因此采用離線監(jiān)測(cè)方式來(lái)監(jiān)測(cè)電力設(shè)備的時(shí)間死區(qū)大。在這個(gè)時(shí)間死區(qū)中，電力設(shè)備無(wú)法

8、得到很好的監(jiān)測(cè)與控制。因此我們并不能只是單一的采用離線監(jiān)測(cè)。目前采用離線監(jiān)測(cè)主要是為了能夠更好的對(duì)設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行判斷并決定是否將設(shè)備維修作為項(xiàng)目?jī)?nèi)容，同時(shí)它還可以對(duì)部分慢性發(fā)展的設(shè)備缺陷做到預(yù)知。(二)在線監(jiān)測(cè)1.在線監(jiān)測(cè)的形式。在線監(jiān)測(cè)是再設(shè)備不停電的狀態(tài)下所實(shí)行的監(jiān)測(cè)，這樣相對(duì)離線監(jiān)測(cè)而言，在線監(jiān)測(cè)可以避免給企業(yè)和用電用戶帶來(lái)不必要的損失，尤其是在經(jīng)濟(jì)方面。依據(jù)在線監(jiān)測(cè)的周期形式可以將在線監(jiān)測(cè)分為以下兩種：(1)非定期或定期的間隔性測(cè)試，這是在離線監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)的一些改進(jìn)。將測(cè)試的條件變?yōu)榱死眉哼\(yùn)行的電壓進(jìn)行，這樣就不會(huì)影響設(shè)備的正常工作，這就是通常所說(shuō)的帶電測(cè)試。帶電測(cè)試的特點(diǎn)就是有一定的時(shí)間間隔，不能過(guò)于頻繁地或是連續(xù)地對(duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)；(2)準(zhǔn)時(shí)或?qū)崟r(shí)地對(duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視與測(cè)驗(yàn)。該種形式的特點(diǎn)就是設(shè)備在帶電的情況下能夠?qū)υO(shè)備的某種或是某幾種化學(xué)量或物理量進(jìn)行連續(xù)地自動(dòng)地測(cè)試。并且該種形式能夠根據(jù)被測(cè)試對(duì)象的性質(zhì)，可以對(duì)一些沒(méi)有突變性質(zhì)的被測(cè)試的對(duì)象采用一定時(shí)間間隔來(lái)進(jìn)行實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地測(cè)試。它同帶電測(cè)試最大的不同就是具有連續(xù)性與自動(dòng)性。2.在線監(jiān)測(cè)的要求。在線監(jiān)測(cè)的要求主要有：(1)要對(duì)數(shù)據(jù)去偽存真。所謂去偽存真就是將因環(huán)境或是裝置本身等原因所干擾的無(wú)用的信息以及儀器本身所帶來(lái)的虛假信息剔除掉；(2)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的校正。在線監(jiān)測(cè)能夠?qū)σ蚬ぷ鳝h(huán)境的濕度、溫度所帶來(lái)的誤差、電壓