電力設(shè)備故障及監(jiān)測診斷技術(shù)概析

1、電力設(shè)備故障及監(jiān)測診斷技術(shù)概析 電力設(shè)備故障及監(jiān)測診斷技術(shù)概析摘要：目前電力設(shè)備的故障檢測維修采用“一刀切”的方式，這就容易造成浪費(fèi)、重復(fù)等后果。文章對電力設(shè)備故障監(jiān)測與技術(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；診斷技術(shù)；在線監(jiān)測www.l02一、電力設(shè)備監(jiān)測與診斷技術(shù)的發(fā)展階段電力設(shè)備監(jiān)測與診斷技術(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)方法都對電力設(shè)備的安全運(yùn)行有著積極的作用。(二)帶電測試階段這一階段約開始于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電力設(shè)備進(jìn)行直接測量，主要是對泄漏

2、電流以及介質(zhì)耗損的因數(shù)進(jìn)行測量。因此測量的項(xiàng)目少，應(yīng)用范圍也比較窄，所以沒能夠得到廣泛地運(yùn)用。(三)在線檢測階段這一階段大致開始于20世紀(jì)90年代，隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，在國外診斷技術(shù)的基礎(chǔ)上，在線監(jiān)測技術(shù)也發(fā)展起來了。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)測更是向更高層次發(fā)展起來了。二、電力設(shè)備故障監(jiān)測與診斷技術(shù)的新發(fā)展電力設(shè)備故障監(jiān)測與診斷技術(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)行自動采集、辨識、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，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題與不足。目前，我國電力設(shè)備的故障主要表現(xiàn)在：異常震動、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的：擊穿短路；負(fù)載量下降；嚴(yán)重超載；電纜絕緣下降；誤動作；元器件誤動；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。檢測與維修人員也能在跳閘后對事故的部位、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)信號燈以及信號繼電器顯示確定出使事故跳閘還是誤動作跳閘；(2)依據(jù)各種的繼電器動作標(biāo)識來確定是什么原因引起的跳閘；(3)拉開隔離等有關(guān)

6、開關(guān)，檢查好跳閘后各設(shè)備是否有損壞，用兆歐表對開關(guān)、電纜絕緣值等進(jìn)行檢測；(4)檢查回路元件動作及斷路器有沒有失常；(5)依據(jù)檢查和測試的結(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。在對電力設(shè)備故障檢測和診斷上，我國已經(jīng)開展與應(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局部放電量進(jìn)行測定；(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)絕緣超溫過熱的檢測技術(shù)；(4)利用紅外線成像對電器過熱點(diǎn)進(jìn)行檢測；(5)采用聲發(fā)射測量爐管泄漏以及汽包焊縫質(zhì)量并得到了初步成果；

7、(6)在水電廠用激光對大壩位移進(jìn)行測試；(7)采用微波吸收的原理對水塔空氣中的水滴量以及飛灰中的含碳量進(jìn)行測定并己獲得成功。五、電力設(shè)備監(jiān)測的方式對電力設(shè)備的監(jiān)測方式主要有離線監(jiān)測與在線監(jiān)測這兩種方式。(一)離線監(jiān)測離線監(jiān)測是指在電力設(shè)備停止工作的狀態(tài)下對其進(jìn)行檢查的方式。離線監(jiān)測的方式簡單，配置的費(fèi)用低，監(jiān)測儀器通用，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)狀況也都是無法預(yù)知的。因此采用離線監(jiān)測方式來監(jiān)測電力設(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)備無法

8、得到很好的監(jiān)測與控制。因此我們并不能只是單一的采用離線監(jiān)測。目前采用離線監(jiān)測主要是為了能夠更好的對設(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)目內(nèi)容，同時(shí)它還可以對部分慢性發(fā)展的設(shè)備缺陷做到預(yù)知。(二)在線監(jiān)測1.在線監(jiān)測的形式。在線監(jiān)測是再設(shè)備不停電的狀態(tài)下所實(shí)行的監(jiān)測，這樣相對離線監(jiān)測而言，在線監(jiān)測可以避免給企業(yè)和用電用戶帶來不必要的損失，尤其是在經(jīng)濟(jì)方面。依據(jù)在線監(jiān)測的周期形式可以將在線監(jiān)測分為以下兩種：(1)非定期或定期的間隔性測試，這是在離線監(jiān)測基礎(chǔ)的一些改進(jìn)。將測試的條件變?yōu)榱死眉哼\(yùn)行的電壓進(jìn)行，這樣就不會影響設(shè)備的正常工作，這就是通常所說的帶電測試。帶電測試的特點(diǎn)就是有一定的時(shí)間間隔，不能過于頻繁地或是連續(xù)地對設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測；(2)準(zhǔn)時(shí)或?qū)崟r(shí)地對設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視與測驗(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)地自動地測試。并且該種形式能夠根據(jù)被測試對象的性質(zhì)，可以對一些沒有突變性質(zhì)的被測試的對象采用一定時(shí)間間隔來進(jìn)行實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地測試。它同帶電測試最大的不同就是具有連續(xù)性與自動性。2.在線監(jiān)測的要求。在線監(jiān)測的要求主要有：(1)要對數(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用的信息以及儀器本身所帶來的虛假信息剔除掉；(2)對監(jiān)測數(shù)據(jù)的校正。在線監(jiān)測能夠?qū)σ蚬ぷ鳝h(huán)境的濕度、溫度所帶來的誤差、電壓