配电设备的关键状态监测与评价技术

配电设备的关键状态监测与评价技术

解丽

国网阳泉供电公司 山西省 阳泉市 045000

摘要:为了使人们能够正常生产，必须定时监测电力系统设备是否存在故障。监测电力设备过程中，应侧重设备的状态、故障诊断这两个方面。本文将电力系统设备作为研究对象，对其状态检测、故障诊断进行分析，呼吁人们必须对设备故障诊断引起重视，确保故障诊断工作能够顺利开展。

关键词:电力设备；状态监测；故障诊断

应用

电力电气设备状态的维修工作依据相关的维修管理机制，随着电力供应需求的变大，单纯依靠维修管理机制已经无法达到目的。所以，为了改变此状况，应该采用先进的电力电气设备状态检修技术，使检修的经济成本进一步下降，达到确保电力系统运行稳定、安全的目的。为此，系统思考与分析电力电气设备状态检修技术显得尤为必要，具有一定的研究意义和实践价值。

1电力设备状态检测和故障诊断的必要性

运行过程中的电力设备容易受环境、温度以及机械等因素的影响，导致电力设备性能被降低，进而出现故障。电力设备想提高其安全性，应尽可能使用绝缘材料，其主要成分为有机材料，常见的有矿物油、绝缘纸等，受到影响后的有机合成材料可加速老化。在电力系统中，最重要的就是电力设备。电力设备存在故障的话，电力系统将出现瘫痪，甚至会导致大规模停电的产生。科学技术在持续的发展，电力系统已经达到了较高的自动化程度，只要有一台设备存在故障，将对整个系统造成影响。现如今，电力设备已经达到了先进水平，仅凭人工判断无法将设备的故障找出来。因此，必须严密监测电力设备状态，以便快速诊断出设备故障。要诊断电力设备故障，应先检测设备状态，工作人员利用所获取的数据，结合自己所积累的经验，可以分析监测数据，对故障类型、位置做出准确地判断。只有先明确故障，再开展维修工作。状态监测需要先收集相关数据，故障诊断主要是分析和判断这些数据。

2电力电气设备状态检修的技术规定

对于电力电气设备来说，开展状态维修工作之前，首先应该合理分析和判断电力电气设备运行的状态情况，其中包含了判断电力电气设备当前的运行状态、存在产生故障的可能性与否、相应故障参量的变化率数值、预测故障未来的发展势态方法等不同方面的内容。结合以电力电气设备为对象进行的状态监测、诊断以及分析结果可知，进行电力电气设备状态检修的技术涵盖了状态监测、状态评估以及状态预测等不同类型的技术。（1）电力电气设备状态的监测技术。对于电力电气设备状态监测技术而言，主要以对电力电气设备的诊断为宗旨，结合电力电气设备具体的故障情况，科学运用合理的方式与设备对相关电力电气设备的运行状态加以监测，同时系统分析相关干扰信息，对于那些可以体现出电气电力设备运行状态的信息应该予以重视。实际上，监测相关电气电力设备运行状态，旨在借助对电力设备运行是否正常情况的检测方式，及时分辨出其中显现出来的问题和不足，然后科学预测需要检修的时间，尽可能保护相关电气电力设备，降低损坏率。一般处于运行电压之下所测定的特征量相较于预防试验进行加电压之下的相同特征参数的准确度更高，能够体现出电力设备具体的运行情况，由此使得电气电力设备状态监测技术得到推广和运用。电力系统进行状态监测的目标以电厂、电气设备为主，如常见的发电机、变压器、断路器及电缆等设施。电气设备的状态监测涵盖以下流程：①准确采集相关数据信息；②科学分析与提取相关数据的特征信息；③电气设备的状态评测与故障诊断分析。（2）电力电气设备状态的预测技术。在电力电气设备状态预测技术中，包括回归分析、时间序列、灰色预测、模糊预测以及人工神经网络等不同的预测方法。（3）电力电气设备状态的评估技术。进行电力电气设备状态检修的时候，主要结合电气设备具体的状态情况，依靠预测电气设备状态发展势态的方式，可以增强电气设备运行的稳定与安全性。通过将电气设备的运行状况当作依据，运用科学的方法完成评估电气设备运行状态的任务，并获得良好的评估效果。

3状态监测的关键技术

3.1信号采集

电力系统设备要实现在线监测目标，首先要确定诊断的对象，再获取设备的电信号。结合设备的实际状态，以及信号的不同特性，选择恰当的信号采集方法，最常见的就是一次性采样。采集信号样本时，应在规定时间内完成采样;一旦发生随机故障，可进行自动采样;按照特殊要求来诊断故障，同时采用特殊的采样方法，常见的有峰值采样、转速跟踪采样这两种方法。根据设备类型与任务要求，需采用不同的状态监测方法。例如，变压器如果发生故障，主要是因为内部的绝缘材料出现老化，根据变压器的电气、机械这两种特性，以及实时状态监测，可进行局部放电、油中气体分析以及极化波谱等方法。通常，交流旋转电机容易出现各种类型的故障，且其原因各不相同，因此需采用有效的预测方法。要对断路器状态进行监测，可采用振动监测法或跳闸轮廓法，这样便可获取断路器信息。

3.2数据传输

通常，用于处理信号的系统必须远离监测设备，向设备传输数据时，难免会遭到不同程度的破坏，所以需及时处理数据。第一步，数据预处理、A/D转换，再进行数据压缩和打包，向控制中心传送这些数据。目前，电力领域广泛应用了各种通讯设备，传送数字信号一般采用的是光纤，这样就能克服干扰问题。

3.3处理数据

利用传输线路向工控数据中心传输获取的数据，采用不同的方法来处理数据包。

4故障诊断的关键技术

4.1选取故障信号特征量

从所有的数据信号中提炼出有用的信息，同时运用信号处理技术，处于运行状态下的电力设备可提供准确的数据，同时还能快速诊断出设备故障，使其达到较高的灵敏度。通常，一种故障状态可导致多个故障特征量的产生，但这些故障特征量都可表示相同的故障。因此，当前面临最大的问题就是选取哪种故障特征量。如果选择了错误的特征量，将很难对故障状态进行识别，无法判断状态的正确与否。不管是正常状态还是故障状态，它们都含有相同的特征参量，这样容易造成判断的失误。也就是说，故障特征量相对来说比较模糊，必须选择正确的方法。

4.2故障诊断

电力设备容易出现不同类型的故障，相同的事故可呈现出多种故障状态，接下来本文介绍了常见的几种诊断方法:(1)一种故障可表现出不同的故障表象，诊断时需运用信息融合技术，将其与多传感技术联合使用，由此进行诊断。要对同一个对象进行处理，需站在不同的角度，采用多种传感器。即使时同一故障，其表现特征也不相同，因此选择的状态信息量需达到较高的灵敏度，采用这种诊断方法可取得显著的诊断效果;(2)特征空间矢量法，首先实时分析所获取的故障误差数据，对其加以修正，这样对象就能体现出不确定性，并呈现出慢时变性。此外之外，还可采用神经网络、人工智能等多种方法对故障进行诊断。

结语

本文系统分析和思考电力电气设备状态检修技术，具有一定的研究意义与实施价值。本文通过说明电力电气设备状态检修技术的规定，同时分析了电力电气设备状态检修技术，以便增强电力电气设备状态检修技术的实际应用成效，进而确保我国电力电气设备运行的稳定和安全。

参考文献

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