張建文編著電氣設備故障診斷技術教材知識要點

1、.：.；第一章缺點診斷：根據(jù)設備運轉(zhuǎn)形狀信息查找缺點源并確定相應決策的一門綜合型新興學科。作用：減少了事故停機損失，提高了設備運轉(zhuǎn)的可靠性和經(jīng)濟效益，降低了維修費用。維修體制閱歷了：事后維修、預防維修、形狀維修缺點診斷技術由三部分組成：缺點診斷機理的研討，缺點診斷信息學的研討，診斷邏輯和數(shù)學原理方面的研討實現(xiàn)缺點診斷需運用的技術：檢測技術，信號處置技術，識別技術，預測技術形狀監(jiān)測與缺點診斷構(gòu)成了設備診斷的兩個階段，形狀監(jiān)測室缺點診斷的根底，缺點診斷是形狀監(jiān)測的深化和提升。第二章提高電氣設備絕緣的可靠性提高設備的質(zhì)量優(yōu)質(zhì)資料，先進工藝,優(yōu)化設計,高裕度進展必要的檢查和維修預防性實驗電氣絕緣的作用

2、是把不同電位的導體分隔開，使之在電氣上不相銜接，無電流流過。氣體絕緣的優(yōu)點：最為常見，不存在老化問題，具有完全的絕緣自恢復特性。電子與正離子的產(chǎn)生方式：熱電離，光電離，碰撞電離，分級電離。氣體中負離子的構(gòu)成對放電開展起抑制造用，由于它減少了自在電子數(shù)。常見的自持放電方式：輝光放電，火花放電，電弧放電，電暈放電非自持放電和自持放電的本質(zhì)區(qū)別：放電的維持能否取決于外電離要素的存在自持放電條件：二次電子發(fā)射。二次電子的產(chǎn)活力制與氣壓p和間隙間隔 d的乘積pd有關。pd較小用湯森實際：二次電子的來源的來源是正離子撞擊陰極外表，使其外表產(chǎn)生電子逸出。均勻電場中湯森自持放電判據(jù)：ead1=1.pd較大時用

3、流注實際：當電子崩開展到足夠程度時，電子崩中的空間電荷足以使原電場明顯畸變，從而大大加強了崩頭和崩尾的電場。電子崩中電荷密度很大，復合過程頻繁，釋放出的光子在崩頭和崩尾強電場區(qū)引發(fā)光電離，在光電離條件下，產(chǎn)生二次電子，構(gòu)成流注。兩者分界限：大約26kpa流注實際根本觀念：1空間電荷對原有電場的影響：電子崩中的空間電荷使電場明顯畸變，從而大大加強了崩頭和崩尾的電場2空間光電離的作用：電子崩中電荷復合過程中釋放出的光子在崩頭或崩尾強電場區(qū)引發(fā)光電離3在光電離條件下，產(chǎn)生二次電子，構(gòu)成流注流注自持放電條件：ead=C電暈放電是極不均勻電場中特有的一種自持放電方式，放電產(chǎn)生的電流密度大小與外加電壓，電

4、極外形，極間間隔 ，氣體性質(zhì)和形狀有關。危害：伴隨著聲音，光，電等景象呵斥能量損耗，產(chǎn)生高頻電磁波，呵斥干擾。產(chǎn)生噪聲。高壓輸電線路防電暈措施：增大導線直徑，如采用擴徑導線。采用分裂導線，改善電場分布；同時還可以提高線路的傳輸功率。電暈放電的利用：利用電暈放電改善極不均勻電場的分布，以提高擊穿電壓。工業(yè)運用：靜電除塵，靜電噴涂，臭氧發(fā)生器等。不均勻電場中的極性效應：在不均勻電場中，放電總是從曲率較大的電極附近開場該處場強最大，當該電極所帶電位極性不同時正或負，放電產(chǎn)生的空間電荷對原電場的畸變效果不同，從而導致同一間隙在不同極性的電壓作用下，放電的起始電壓不同，擊穿電壓也不同。極不均勻電場：正棒

5、負板：放電起始電壓高，但放電易于開展，容易導致間隙的最終擊穿；負棒正板：情況剛好相反。稍不均勻電場：正棒負板：間隙的放電起始電壓比負棒正板時高，故前者的擊穿電壓高于后者。負棒正板：間隙的放電起始電壓和擊穿電壓均分別低于正棒負板間隙的起始起始電壓和擊穿電壓。在尖板電極之間施加工頻電壓，那么起暈總是先發(fā)生在負半周期，而擊穿總發(fā)生在正半周期。極間間隔 一樣時，擊穿電壓：負尖正板尖-尖正尖負板。U50:間隙施沖擊電壓時，擊穿概率為50%時所對應的電壓值。定義同一間隙的50%沖擊擊穿電壓U50與穩(wěn)態(tài)擊穿電壓Uss之比，為沖擊系數(shù)。大氣條件對空氣擊穿的影響：1空氣密度：大氣中間隙的放電電壓隨空氣密度的增大

6、而提高。2海拔高度：高度添加，外絕緣的放電電壓也隨之下降。3濕度：氣態(tài)升高，凝結(jié)下降。SF6氣體間隙擊穿：稍不均勻電場：沖擊系數(shù)小，存在極性效應。極不均勻電場：隨著氣壓的升高擊穿電壓并不總是增大的。在出現(xiàn)擊穿駝峰的氣壓范圍內(nèi)，雷電沖擊擊穿電壓明顯低于穩(wěn)態(tài)擊穿電壓，即沖擊系數(shù)25%時，改組避雷器宜退出運轉(zhuǎn)。2、電壓分布的在線檢測對FZ-110J或220J進展丈量時選用30kv檔量程，對FZ-35測時選用15kv檔。因靜電電壓表兩級間的絕緣電阻極高，對丈量無影響；但級間電容及引線對地電容的并入能夠影響丈量結(jié)果，所以宜將接到D點的絕緣引線懸空以減小其對地雜散電容。u=Umax-Umin/Umin(%

7、)。6、FCZ型避雷器的在線檢測對于磁吹避雷器FCZ的在線檢測，常利用已固定安裝在避雷器下端的放電記錄器。例如將10歐左右的電阻并聯(lián)到此放電記錄器的兩端，由于普通采用的JS型放電記錄器內(nèi)阻約1-2k歐，因此運轉(zhuǎn)電壓下流經(jīng)FCZ避雷器下端的電流將幾乎全部經(jīng)過并聯(lián)的小電阻，再用高內(nèi)阻的晶體管電壓表來丈量此電阻上的壓降，即可算出電導電流。7、金屬氧化物避雷器MOA避雷器的在線檢測1、根本方法MOA閥片有極好的非線性維護特性；閥片具有相當大的電容量，在運轉(zhuǎn)電壓下閥片的電流將主要為電容電流，阻性分量僅占全電流的5%。當閥片上的外施電壓增高，電流隨之增大，國內(nèi)以1m A為準，以為這時閥片開場有絕緣體變?yōu)閷?/p>

8、體。閥片電流達1m A時對應的電壓U1mA，被稱為臨界動作電流。當閥片老化后，維護特性變壞，運轉(zhuǎn)電壓下的電流增大，因此以檢查0.75U1mA下的電流能否超越50微安作為考核方法之一。 對MOA進展在線檢測的方法：全電流法，阻性電流分量法，功率損耗和元件溫度丈量法。2、全電流的在線檢測 高次諧波法：假設將全電流中的容性及阻性分量分別分解出其基涉及諧波，在正弦型外加電壓下，經(jīng)過丈量三次諧波電流后可根據(jù)閱歷公式來推出阻性電流，進而診斷MOA的缺點。零序電流法：當三臺避雷器為同一類型且均正常時，測得的三相基波之相量和接近于零。但避雷器閥片為非線性元件，即使三相電源電壓正弦且平衡，仍有三相三次諧波電流之

9、和可以測出。對于基波電流而言，它通常仍是較小的數(shù)值，假設要準確丈量，也可用選頻法。零序電流法非常簡便可行，并且只需三相避雷器不是同步老化，就可采用此法來發(fā)現(xiàn)缺陷。電源電壓的不平衡性，波形以及三相試品的差別會影響零序電流帶電測試的結(jié)果；瓷套外表潮濕時外表走漏電流也將直接影響讀數(shù)。3、阻性電流在線檢測 從全電流中分出其阻性分量，需取試品的端電壓來作為參考信號。LCD-4型阻性電流丈量儀較方便適用，它以鉗形電流互感器取樣，不用斷開原有接線，且不需人工調(diào)理，自動補償?shù)侥苤弊xIR及功耗P。4、在線檢測時相間干擾的影響 問題主要由于在線檢測時的相間電容耦合引起。消除干擾：當丈量處于邊相位置的MOA時，不僅

10、用一鉗形電流互感器測取該相MOA下端的電流，且用另一鉗形電流互感器測取與其位置對稱的另一邊相下端的電流。在被測MOA最下端的瓷套外貼以金屬箔電極，感應得到的電壓相位與最下端閥片上的電壓梯度同相，以此為基準來分辨MOA下端處測得電流中的阻性和容性分量。8、帶電丈量絕緣電阻及電壓分布 1采用兆歐表配以電阻桿丈量每個元件的絕緣電阻，測得的阻值減去高阻桿的阻值即為絕緣子的絕緣電阻。2)檢測電壓分布方法：短路叉，火花間隙，小型靜電電壓表，電阻桿或電容桿分壓法，光纖技術。9、不良絕緣子遙測方法：場致發(fā)光片，紅外熱像儀，電暈檢測器，激光技術。10、對油浸電力變壓器較有效的在線檢測：油中溶解氣體的色譜分析DG

11、A；部分放電實驗。11、油中溶解氣體的在線檢測：任何一種特定的烴類氣體的產(chǎn)生速率隨溫度變化，在特定溫度下，有某一種氣體的產(chǎn)生率會出現(xiàn)最大值；隨著溫度升高，產(chǎn)氣率最大的氣體依次為CH4,C2H6,C2H4,C2H2。特征氣體法序號缺點性質(zhì)特征氣體法的描畫1普經(jīng)過熱性缺點總烴較高，C2H2，5,但C2H2未構(gòu)成總烴主要成分，H2含量較高3部分放電總烴不高，H2100，CH4占總烴主要成分4火花放電總烴高，C2H210，H2含量較高5電弧放電總烴高，C2H2高并構(gòu)成總烴主要成分，H2含量較高三比值法：是經(jīng)過計算C2H2/C2H4、CH4/H2、C2H4/C2H6三種比值，根據(jù)知的編碼規(guī)那么和分類方法

12、，查表確定缺點性質(zhì)。12、對電力電纜絕緣的主要實驗工程：丈量絕緣電阻、直流耐壓并測走漏電流；對于充油電纜再加進丈量油的耐電強度及tg等。新的在線檢測方法：直流疊加法、直流成分法、電纜絕緣的tg和部分放電的在線檢測、接地電流法、低頻重疊法。 1、直流疊加法：在接地的電壓互感器的中性點處，加進低壓直流電源，將此直流電壓疊加在原已施加了交流相電壓的電纜絕緣上，從而丈量經(jīng)過絕緣層的微弱的直流電流或其絕緣電阻Ri。實驗證明：這樣在帶點情況下測得的絕緣電阻與停電后加直流高壓時的測試結(jié)果很相近。 2、直流成分法：在直流疊加法丈量回路中，即使不疊加直流電壓，也能測到很微小的直流電流分量。緣由：在XLPE電纜中

13、的水樹枝起了整流作用，即在外施電壓的負半周下，樹枝放電向絕緣中注入較多的負電荷；而在正半周時注入的正電荷較少，以致僅中和了一部分負電荷。這樣在外施交流任務電壓正負半周的反復作用下，水樹枝前端所積聚的負電荷逐漸向?qū)Ψ狡?，與整流作用一樣出現(xiàn)了直流分量。第五章1、黑體定律：輻射的光譜分布定律：普朗克輻射定律；輻射功率隨溫度的變化規(guī)律：斯蒂芬-玻耳茲曼定律；輻射的空間分布定律：朗伯余弦定律。2、紅外成像技術檢測原理：當帶電設備有了熱缺點，其特點試過熱點為最高溫度，構(gòu)成一個特定的熱場，并向外輻射能量。經(jīng)過紅外成像儀的光掃描系統(tǒng)，可以把這一熱場直觀的反映到熒光屏上，構(gòu)成顯示熱場輻射能量密度分布情況的紅外

14、熱圖。根據(jù)這個熱像圖，很容易找出熱場中的最高溫度點，這個最高溫度點就是缺點點。3、紅外成像技術特點：是被動的、非接觸式檢測能在設備運轉(zhuǎn)形狀時進展檢測具有遠間隔 、準確、實時、快速、簡便、平安、可靠、直觀等優(yōu)點。4、電氣設備熱缺點分類：接觸熱缺點又可分為設備內(nèi)部和外部兩種設備原件編制老化。5、紫外成像原理：當高壓電氣設備發(fā)生電暈或其他方式的電氣放電時，會產(chǎn)生不同分量和比例的可見光和紫外線。只需可以準確檢測處電暈放電產(chǎn)生的、波優(yōu)點于太陽盲區(qū)內(nèi)的紫外線，就可以對有無發(fā)生電暈放電作出明確判別。6、激光成像技術檢測SF6氣體走漏的原理：由于SF6氣體具有極強的紅外吸收特性，在激光攝影機中發(fā)出的入射激光經(jīng)

15、背景反射，構(gòu)成反向散射激光進入激光攝影機成像系統(tǒng)的過程中，假設入射激光遭遇泄露的SF6氣體，那么其能量會被吸收一部分，從而導致無走漏與有走漏兩種情況下的反向散射激光產(chǎn)生差別，最終呵斥各自的激光成像出現(xiàn)不同，由此可發(fā)現(xiàn)有無SF6氣體走漏。7、激光成像技術特點：設備帶電運轉(zhuǎn)時就可進展實時檢測是一種非接觸式、遠間隔 的檢漏方式，最遠間隔 可達15到30m檢漏精度高，可探測到0.002m L/s的走漏率，便于快速，準確的找出泄露位置。第六、七章缺點診斷方法普通可以分為根據(jù)缺點的診斷方法和根據(jù)樣板的診斷方法。缺點診斷的關鍵在于提示和確定設備特征、形狀和診斷規(guī)那么三者之間的關系。根據(jù)診斷規(guī)那么的不同表示方

16、式，可將診斷分成邏輯診斷、模糊診斷和統(tǒng)計診斷三種類型。邏輯診斷的特點：簡單明了，運用廣泛，但將問題過于簡化，診斷準確率稍低。統(tǒng)計診斷是針對診斷對象特征變量分布的隨機性而采用的一種診斷方法。根據(jù)樣板的缺點診斷過程包括以下步驟：1對設備進展測試，獲取最能表征設備形狀的信號，作為初始方式；2抑制混入信號中的干擾，提取缺點特征，構(gòu)成待檢方式；3將待檢方式與樣板方式對比，確定缺點類型。根據(jù)所用樣板方式的不同方式，可將診斷分為以下四種：閾值診斷、時域波形診斷、頻域波形診斷、指紋診斷。人工神經(jīng)網(wǎng)絡Artificial Neural Network, 簡稱ANN的特點：1高維性。神經(jīng)元數(shù)目較大并行處置才干。2

17、神經(jīng)元間銜接的廣泛性信息的分布式存儲。3自順應性。網(wǎng)絡的銜接線權重可在學習或運用中不斷調(diào)整，順應特定的功能需求自組織、自學習功能。前饋網(wǎng)絡采用誤差反向傳播Back Propagation算法，故又稱BP網(wǎng)絡。專家系統(tǒng)是一種擁有大量專門知識的計算機程序系統(tǒng)，它不同于“數(shù)據(jù)構(gòu)造+算法的傳統(tǒng)程序，而是包含著知識和推理的智能程序。專家系統(tǒng)ES具有以下根本特征或特點：1、有人類專家程度的專門知識2、具有符號處置才干3、具有問題求解才干4、具有一定的復雜度和難度5、具有解釋功能6、具有獲取知識的才干。一個專家系統(tǒng)主要的功能構(gòu)造主要由5部分組成：知識庫中心、推理機推理過程控制方式可分為正向推理、反向推理和正

18、反向推理、綜合數(shù)據(jù)庫、解釋接口和知識獲取模塊。確定性知識的表達方法：產(chǎn)生式規(guī)那么表達法，框架表達法，語義網(wǎng)絡表達法。小波變換在時域和頻域同時具有良好的部分化性質(zhì)表達在：隨著伸縮因子a的值添加，小波變換的中心頻率向低頻方向挪動，其是與波形展寬，頻域波形變窄，從而提高了頻域分辨才干；隨著a的值的減小，小波函數(shù)的中心頻率向高頻方向挪動，其時域波形變窄，頻域波形展寬從而提高了時域分析才干。與FT相比，WT的突出特性：多分辨率和時域部分化特性。小波函數(shù)在缺點診斷中的運用：1采用WT或小波包分解對檢測信號進展消噪、濾波、緊縮、重構(gòu)等處置2用WT提取特定頻率信號或提取缺點特征3直接根據(jù)WT的結(jié)果進展缺點診斷。小波變換的結(jié)果Wf(a,b)代表的物理涵義：設a,b)給定，記為ak,bk),小波函數(shù)ak,bk的時域支撐間為t1k,t2k,其FT的頻域支撐區(qū)間為w1k,w2k。從時域看，Wf(ak,bk)反映了t1k,t2k時段內(nèi)、信號