電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷課件

電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷變壓器GIS···電力電纜發(fā)電機(jī)電容性設(shè)備電氣設(shè)備界定變壓器GIS···電力電纜發(fā)電機(jī)電容性設(shè)備電氣設(shè)備界定一次能源火力水力風(fēng)力核能太陽能地?zé)???電能一次能源火力水力風(fēng)力核能太陽能地?zé)???電能全球截止到2030年仍將有1/5的人口，根本的不到電力供應(yīng)。美國在未來20年中需要建設(shè)1300個發(fā)電廠（平均每年65個）才能滿足日益增長的用電需求。否則，加州停電問題就肯定會在全國范圍內(nèi)出現(xiàn)。能源短缺將對美國所有的地區(qū)造成影響。發(fā)展中國家和不發(fā)達(dá)國家嚴(yán)重的能源短缺和電力工業(yè)的落后狀態(tài)，已成為影響其經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸。世界電力之現(xiàn)狀全球截止到2030年仍將有1/5的人口，根本的不到電力供應(yīng)。中國電力之現(xiàn)狀到2001年底:發(fā)電裝機(jī)容量3.38億千瓦發(fā)電量完成14780億千瓦時

35kV及以上線路總長度762000公里

其中，500kV線路31394公里

330kV線路8669公里

220kV線路134875公里中國電力之現(xiàn)狀到2001年底:發(fā)電裝機(jī)容量世界各國1996年的電力狀況和人均消費電量排序

世界各國1996年的電力狀況和人均消費電量排序東北電網(wǎng)華北電網(wǎng)西北電網(wǎng)川渝電網(wǎng)華中電網(wǎng)華東電網(wǎng)南方電網(wǎng)我國電網(wǎng)基本框架新疆西藏500kV220kV330kV熱電廠水電站核電站東北電網(wǎng)華北電網(wǎng)西北電網(wǎng)川渝電網(wǎng)華中電網(wǎng)華東電網(wǎng)南方電網(wǎng)我國

我國的發(fā)電一次能源主要分布西部地區(qū)，而電力消費主要集中在中、東部和南部地區(qū)。西電東送、南北互供，發(fā)展全國聯(lián)網(wǎng)是解決我國能源分布與電力消費矛盾的重要措施。并將形成北、中、南三個輸電通道。中國電力工業(yè)分為7個跨省(區(qū))電力集團(tuán):東北、華北、華東、華中、西北、南方和川渝，5個獨立省級電網(wǎng):山東、福建、新疆、海南、西藏(未包括臺灣和港澳地區(qū))。我國的發(fā)電一次能源主要分布西部地區(qū)，而電力消電力系統(tǒng)的構(gòu)成電廠輸電網(wǎng)配電網(wǎng)用戶電力系統(tǒng)的構(gòu)成電廠輸電網(wǎng)配電網(wǎng)用戶電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷課件瞬間平衡的電力系統(tǒng)

電力系統(tǒng)是世界上最大的“瞬間動態(tài)平衡系統(tǒng)”。發(fā)電和用電是同時發(fā)生的，基本沒有存儲環(huán)節(jié)。電力系統(tǒng)的所有問題都是圍繞這個特點展開的。瞬間平衡的電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)是世界上最大的“瞬間動態(tài)平衡系統(tǒng)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題電廠電力網(wǎng)用戶系統(tǒng)瞬間改變

發(fā)電、輸電和用電過程構(gòu)成了不可分割的整體，任何環(huán)節(jié)發(fā)生故障都有可能引起鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，導(dǎo)致整個系統(tǒng)的崩潰。

電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題電廠電力網(wǎng)用戶系統(tǒng)瞬間改變發(fā)電、歷史上的大停電事故1965年由于保護(hù)繼電器動作失靈導(dǎo)致的美國紐約大停電，造成近30億美元經(jīng)濟(jì)損失，50多萬人被困在地下和地鐵的車廂里。1989年3月6日太陽出現(xiàn)過一次強(qiáng)度達(dá)的X15級耀斑，伴隨產(chǎn)生的太陽風(fēng)暴導(dǎo)致加拿大電力輸送中斷，600萬人斷電9小時之久，經(jīng)濟(jì)損失達(dá)10億美元。歷史上的大停電事故1965年由于保護(hù)繼電器動作失靈導(dǎo)致的美國美國舊金山1998年2月8日，太平洋天然氣電力公司(PGE)變電站發(fā)生停電事故，所有從圣馬特歐變電站至舊金山的5條115kV輸電線全部跳開，舊金山地區(qū)2個發(fā)電廠解列，456000多個用戶停電。舊金山大停電美國舊金山1998年2月8日，太平洋天然氣電力公司(P巴西大停電巴西圣保羅

1999年，由于閃電擊中圣保羅的一個變電站，變壓器跳閘導(dǎo)致電網(wǎng)解列，引起巴西南部地區(qū)停電長達(dá)4小時之久。停電波及巴西27個州的11個州，停電地區(qū)是巴西人口和工商業(yè)最密集的地區(qū)，直接影響1.7億人的正常工作與生活，經(jīng)濟(jì)損失非常嚴(yán)重。由于停電發(fā)生在午間交通高峰時間，交通燈熄滅，引起嚴(yán)重交通堵塞。

巴西大停電巴西圣保羅1999年，由于閃電擊中圣保羅的一個變

美國紐約2002年3月位于曼哈頓東區(qū)的愛迪生聯(lián)合電廠突然失火，并引燃了用于發(fā)電的燃油。這起事故造成紐約第14大街以南的6.3萬戶居民住宅停電，附近的格林尼治和索霍等地區(qū)也受到影響。居住在世貿(mào)中心遺址附近的居民又一次感受到了“９·１１”時的恐怖氣氛。駕車者在昏暗的高速公路上小心翼翼地行駛，高大建筑內(nèi)的人們在漆黑的樓道里摸索著前行，耳邊不時傳來陣陣警笛聲。

紐約大停電（II）美國紐約2002年3月位于曼哈頓東區(qū)的愛迪生聯(lián)合

菲律賓主島呂宋島2002年5月21日由于海底電纜損壞，引發(fā)大面積停電事故，全國人口一半以上受到影響。首都馬尼拉地區(qū)四千多萬人沒有電力供應(yīng)。

這次停電對菲律賓的商業(yè)運作造成重大打擊。受停電影響，鐵路系統(tǒng)停頓，數(shù)以千計的乘客被困車廂內(nèi)；菲律賓股票市場也被迫中斷交易。

菲律賓大停電菲律賓主島呂宋島2002年5月21日由于海底加州大停電

美國加州2002年1月以及3月連續(xù)兩次發(fā)生全州停電事故。為防止整個系統(tǒng)癱瘓，加州實行了二戰(zhàn)后的首次燈火管制，以避免對電力設(shè)備造成損害，引發(fā)更大面積的不能控制的斷電事故。電力官員稱用電高峰再次對該州設(shè)備嚴(yán)重老化的電力系統(tǒng)帶來完全癱瘓的威脅，加州已宣布進(jìn)入3級緊急狀態(tài)。

Cisco、IBM和Intel等公司擔(dān)心加州能源危機(jī)惡化，正考慮撤離硅谷。加州議會正擬定一項4億美元的電力拯救計劃。加州大停電美國加州2002年1月以及3月連續(xù)

在我國，近20年來各大電網(wǎng)中規(guī)模較大的停電事故約有140余起，每次損失數(shù)以億計。近幾年事故次數(shù)雖有所下降。但其規(guī)模和造成的損失卻大幅度擴(kuò)大和上升。隨著全國電網(wǎng)的形成，電力系統(tǒng)重大事故也更將危及到我國國家安全。在我國，近20年來各大電網(wǎng)中規(guī)模較大的停電事

希臘北部地區(qū)2002年6月12日下午由于氣溫過高，希臘北部最大城市薩洛尼卡附近一座變電站內(nèi)的變壓器突然發(fā)生爆炸，造成包括該市在內(nèi)的大部分希臘北部地區(qū)供電中斷。發(fā)生長達(dá)一個多小時的嚴(yán)重停電事故，造成許多城市交通癱瘓，通訊系統(tǒng)無法正常工作。

瑞典首都斯德哥爾摩于2002年3月11日開始，由于地下隧道的輸電電纜被燒毀，連續(xù)兩天發(fā)生大面積停電事件，造成許多工廠停產(chǎn)，嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)鼐用竦恼Ｉ?。英國南部萊斯特郡5月11日發(fā)生大面積停電。2萬多戶家庭連續(xù)幾天生活在黑暗中。附近的肯特郡、薩塞克斯郡和薩里郡的3.1萬戶家庭的斷電現(xiàn)象則持續(xù)了更長一段時間。

希臘北部地區(qū)2002年6月12日下午由于氣溫過

臺灣1999年7月29日全島發(fā)生五十年來最大的一起停電事故，南北兩條超高壓輸電線路損壞，進(jìn)而引發(fā)連鎖反應(yīng)，造成臺中電廠、通霄電廠、林口電廠、協(xié)和電廠、深澳電廠以及核能一、二、三廠全部跳閘，總跳機(jī)電量高達(dá)1000萬千瓦，全臺灣停電用戶高達(dá)900萬戶。包括機(jī)場、醫(yī)院、科學(xué)園等敏感地區(qū)，都一度陷入停電狀態(tài)。直接經(jīng)濟(jì)損失在150億新臺幣以上。新竹科學(xué)園的26座晶片廠生產(chǎn)線因此停頓1至2天，每座晶片廠的損失估計超過5000萬元，由于適逢月底出貨高峰，總計這次大停電造成新竹科園區(qū)的損失約新臺幣100億元以上。臺灣大停電臺灣1999年7月29日全島發(fā)生五十年來最大

遼沈地區(qū)2001年2月22日遭遇最嚴(yán)重大面積停電事故，沈陽市區(qū)停電面積已經(jīng)超過70%。遼沈停電事故是從高壓輸電線路的燃弧放電開始的。遼沈為我國重工業(yè)區(qū)，含鹽的空氣污染物附著在絕緣瓷瓶上，大霧濕氣使瓷瓶絕緣能力降低，電流沿著瓷瓶表面爬升，出現(xiàn)閃烙放電現(xiàn)象。遼沈停電事故中，幾乎所有的高壓輸電線路都“火冒三丈”，停電事故最厲害的就是工業(yè)集中、污染嚴(yán)重的鐵西區(qū)，該區(qū)全部停止了電力供應(yīng)，損失巨大。遼沈大停電遼沈地區(qū)2001年2月22日遭遇最嚴(yán)重大面積停電原因城市電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

管理不善設(shè)備故障

檢修

電源不足

外部因素氣象影響

上海0.06

2.12

45.31

39.17

0.00

10.78

2.56

太原1.63

3.04

16.76

64.710.53

10.31

3.02

長春0.40

1.82

14.66

69.26

0.00

8.02

5.84杭州2.97

4.82

18.44

67.18

0.00

5.34

1.25

廣州0.00

19.4528.6950.96

0.00

0.00

0.90

西寧0.04

3.78

49.50

29.19

0.00

17.490.00平均合計0.855.8428.8952.910.0888.662.26(%)停電原因城市電網(wǎng)結(jié)構(gòu)管理不善設(shè)備故障檢修電源不1981～1990年間，我國主要電網(wǎng)有近1/3的電網(wǎng)事故的直接起因是設(shè)備故障損壞所造成的，而在“八五”期間，由設(shè)備故障直接引發(fā)的電網(wǎng)事故占事故總量的26.3%，可見提高設(shè)備的運行可靠性是保證電力系統(tǒng)安全運行的關(guān)鍵。現(xiàn)代電力設(shè)備的可靠性在很大程度上取決于其絕緣的可靠性。

1981～1990年間，我國主要電網(wǎng)有近1/3安全第一“不求有功，但求無過”是電力運行單位的宗旨。但要實現(xiàn)這一消極的目的，需要非常積極的態(tài)度。

安全第一“不求有功，但求無過”是電力運行單位的宗旨。保證設(shè)備安全的基本途徑

制造100%可靠的設(shè)備建立完善的維修計劃雖然設(shè)備的質(zhì)量和可靠性主要取決于設(shè)計和制造階段，但為了保證設(shè)備的正常運行，在很大程度上也需要借助于投運后的維護(hù)工作，即在運行過程中通過對設(shè)備進(jìn)行必要的巡視檢查、監(jiān)測和試驗，建立完善的維修計劃，以減少事故的發(fā)生，提高運行可靠性。制造這樣的大型電力設(shè)備，在技術(shù)上是極其復(fù)雜的，尤其是對于電壓等級較高的設(shè)備，多數(shù)情況下這樣的設(shè)計在經(jīng)濟(jì)上也是不合理的。

保證設(shè)備安全的基本途徑制造100%可靠的設(shè)備雖然設(shè)備的質(zhì)量電力系統(tǒng)維修方式的演變過程1.事后修理BM（BreakdownMaintenance）或故障維修；2.定期檢修TBM（TimeBasedMaintenance）或預(yù)防性維修PM（PreventiveMaintenance）；3.狀態(tài)維修CBM（ConditionBasedMaintenance）或預(yù)知性維修（PredictiveMaintenance）。電力系統(tǒng)維修方式的演變過程1.事后修理BM（Breakdo事后維修體制

早期技術(shù)及管理水平都很低，即使再重要的設(shè)備也只能壞了再修。以致工作毫無計劃性，供電可靠性很低。簡單方便，對消耗性產(chǎn)品是有效的。隨著電力系統(tǒng)的不斷擴(kuò)大，設(shè)備故障所造成的停電損失也越來越大，事后維修無法滿足系統(tǒng)對運行穩(wěn)定性的需求。事后維修體制早期技術(shù)及管理水平都很低，即使再重要的現(xiàn)行維修體制—定期維修

預(yù)防性試驗是電力設(shè)備運行和維護(hù)工作中的一個重要環(huán)節(jié)，是保證電力系統(tǒng)安全運行的有效手段之一。在我國已有40年的使用經(jīng)驗。預(yù)防性試驗、大修和小修構(gòu)成了定期維修制的基本內(nèi)容?，F(xiàn)行維修體制—定期維修預(yù)防性試驗是電力設(shè)備運1.維修周期頻繁設(shè)備發(fā)電機(jī)變壓器電力電纜GIS小修周期（年）1111大修周期（年）35~10552.預(yù)防性試驗項目過多電力變壓器32項發(fā)電機(jī)25項互感器11項

GIS達(dá)20項定期維修制的種種弊端1.維修周期頻繁設(shè)備發(fā)電機(jī)變壓器電力電纜GIS小修周期大修一臺30萬kVA的發(fā)電機(jī)需要大約3個月的時間，耗費資金近百萬元。大修一臺12萬kVA的變壓器需投入300多個工作人日，資金10萬元。大修一臺220kV開關(guān)需投入100多個工作人日，資金2萬元。長時間停電檢修，將造成大量的電量損失。300MW機(jī)組停運一天，少發(fā)電720萬度，直接損失150萬元。3.經(jīng)濟(jì)性差4.增大不安全因素易發(fā)生人身和設(shè)備安全事故。

發(fā)生在檢修、試驗人員身上的傷亡事故占全部供電傷亡事故的77.8%。停送電過程易造成誤操作。大修一臺30萬kVA的發(fā)電機(jī)需要大約3個月的時間，耗費資金近5.過度維修對110臺高壓變壓器進(jìn)行的162臺次定期吊檢大修結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計。共發(fā)現(xiàn)缺陷24項，其中一般性缺陷23項，危及安全運行的僅1項。對110kV及以上油開關(guān)大修統(tǒng)計表明，95%以上未發(fā)現(xiàn)部件損壞。定期檢修雖有成效，但過于保守。實踐證明，頻繁檢修非但不能改善設(shè)備性能，反而常常會引入新的故障因素。

6.維修不足

由于采用周期性定期檢查，很難預(yù)防由于隨機(jī)因素引起的偶發(fā)事故。設(shè)備仍可能在試驗間隔期間內(nèi)由于微小缺陷的持續(xù)發(fā)展導(dǎo)致發(fā)生故障。

5.過度維修對110臺高壓變壓器進(jìn)行的162臺次定期吊檢大

預(yù)防性試驗是在停電情況下，進(jìn)行的非破壞性試驗，試驗電壓一般不超過10kV。而大部分變電設(shè)備工作電壓為110~500kV。很難正確反映高壓電氣設(shè)備在運行中存在的缺陷。7.預(yù)防性試驗條件與實際運行工況不同

設(shè)備的現(xiàn)代化對設(shè)備的維修體制提出了變革的要求，設(shè)備運行的高可靠性和維修方式的經(jīng)濟(jì)性已成為電力系統(tǒng)降低運行成本的關(guān)鍵。預(yù)防性試驗是在停電情況下，進(jìn)行的非破壞性試驗發(fā)展中的維修體制—狀態(tài)維修狀態(tài)維修方式的基本思想“治于未病”發(fā)展中的維修體制—狀態(tài)維修狀態(tài)維修方式的基本思想

狀態(tài)維修即根據(jù)具體設(shè)備的實際情況來確定檢修周期和檢修內(nèi)容的維修體制。通過對設(shè)備運行情況的實時監(jiān)測，隨時查明設(shè)備可能“存在著什么樣的隱患，什么時候會發(fā)生故障”，預(yù)先得知將要發(fā)生事故的部位和時間，設(shè)備管理人員因此可以從容地安排停電計劃和組織維修人力，采購必須的備件，以便在短時間內(nèi)完成高質(zhì)量的維修工作。實現(xiàn)“無病不修、有病才修、修必修好”的目的。

狀態(tài)維修的必要性狀態(tài)維修即根據(jù)具體設(shè)備的實際情況來確定檢修周期和檢修

雖然設(shè)備內(nèi)部缺陷的出現(xiàn)和發(fā)展具有很強(qiáng)隨機(jī)性，但大多都具有一個的較為緩慢的發(fā)展過程，在這期間，會產(chǎn)生各種前期征兆，表現(xiàn)為其電氣、物理、化學(xué)等特性發(fā)生漸進(jìn)的量變。根據(jù)這些特征量值的大小及變化趨勢，即可對設(shè)備的可靠性隨時做出判斷，從而發(fā)現(xiàn)早期潛伏性故障。

狀態(tài)維修的技術(shù)可行性雖然設(shè)備內(nèi)部缺陷的出現(xiàn)和發(fā)展具有很強(qiáng)隨機(jī)性，但大多電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷課件設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測故障診斷維修決策狀態(tài)維修的基礎(chǔ)設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測故障診斷維修決策狀態(tài)維修的基礎(chǔ)狀態(tài)維修與監(jiān)測是一件物品的兩面

維修方式?jīng)Q定了所要采用的監(jiān)測技術(shù)；監(jiān)測與診斷的結(jié)果將指導(dǎo)維修策略的建立。狀態(tài)維修與監(jiān)測是一件物品的兩面維修方式?jīng)Q定了所要采用的監(jiān)測運行現(xiàn)場的兩種檢測方法帶電測量(On-sitedetection):對在運行電壓下的設(shè)備，采用專用儀器，由人員參與進(jìn)行的測量。在線監(jiān)測(On-linemonitoring):在不影響設(shè)備運行的條件下，對設(shè)備狀況連續(xù)或定時進(jìn)行的監(jiān)測，通常是自動進(jìn)行的。運行現(xiàn)場的兩種檢測方法帶電測量(On-sitedetec

設(shè)備狀態(tài)維修管理系統(tǒng)

設(shè)備狀態(tài)維修管理系統(tǒng)

狀態(tài)維修管理系統(tǒng)的工作流程解體點檢測數(shù)據(jù)離線監(jiān)測數(shù)據(jù)在線監(jiān)測數(shù)據(jù)機(jī)組性能分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)是否超過閾值是否進(jìn)入預(yù)測中心？診斷中心預(yù)測中心檢修決策數(shù)據(jù)歸宗反饋YYNN修改狀態(tài)維修管理系統(tǒng)的工作流程解體點檢測數(shù)據(jù)離線監(jiān)測數(shù)據(jù)在線監(jiān)測實現(xiàn)電氣設(shè)備狀態(tài)維修需要的技術(shù)支持：

1、復(fù)雜大系統(tǒng)可靠性評價復(fù)雜大系統(tǒng)可靠性評估是RCM技術(shù)中關(guān)鍵技術(shù)，也是可靠性工程的重要組成部分，可靠性評估是根據(jù)產(chǎn)品的可靠性結(jié)構(gòu)、壽命模型及試驗信息，利用統(tǒng)計方法和手段，對評價產(chǎn)品可靠性的性能指標(biāo)給出估計的過程。在可靠性評估領(lǐng)域，對復(fù)雜大系統(tǒng)的可靠性評估一直是重大難題之一。

2、先進(jìn)的檢測技術(shù)

先進(jìn)的檢測技術(shù)是實現(xiàn)預(yù)測性維修的重要手段，也是一個長盛不衰的研究熱點。因為故障診斷技術(shù)的發(fā)展首先決定于能否獲取盡可能多的有用信息，這是數(shù)據(jù)處理和診斷決策的基礎(chǔ)。實現(xiàn)電氣設(shè)備狀態(tài)維修需要的技術(shù)支持：1、復(fù)雜大系統(tǒng)可靠性評3、信息采集處理技術(shù)

由于狀態(tài)監(jiān)測所監(jiān)測的特征信號，既有狀態(tài)變量，也有二次效率信息（如分解物等），因此可能有很多信號反應(yīng)設(shè)備的狀態(tài)。不同的設(shè)備可能會選擇不同的信息及不同的信號處理方式。同時，由于信號在傳送過程中往往受其它信號的干擾，因此傳感器所測量的數(shù)據(jù)究竟采用模擬傳輸還是數(shù)字傳輸或采用有線傳輸還是無線傳輸?shù)葐栴}也應(yīng)深入研究。4、干擾抑制技術(shù)

狀態(tài)檢測過程中雖然需要采取很多的抗干擾措施，但在在線檢測過程中仍會不可避免的受到現(xiàn)場中的各種干擾，除對硬件濾波器和數(shù)字濾波技術(shù)進(jìn)行深入研究外，近年來不斷有新的抗干擾技術(shù)出現(xiàn)。3、信息采集處理技術(shù)5、故障模式識別技術(shù)

研究故障的特征提取和特征識別的方法是故障診斷技術(shù)的一個重要分支。常用的故障分類方法有：模糊識別神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)、小波分析、分形維修分析等。6、故障嚴(yán)重性分析技術(shù)

現(xiàn)在既有按產(chǎn)品功能和對環(huán)境與人員的損害可分為4個等級的故障嚴(yán)重性程度區(qū)分，又有用于評價電氣設(shè)備的3級評定法，但這些方法還都是以人為的辦法來區(qū)分的。由于區(qū)分故障嚴(yán)重性是確定設(shè)備是否退出運行的關(guān)鍵性指標(biāo)。因此還需要進(jìn)一步深入研究電氣設(shè)備的故障嚴(yán)重性分類及其分析方法。5、故障模式識別技術(shù)

7、壽命估計和預(yù)測技術(shù)

對設(shè)備的壽命估計是對電氣設(shè)備更新的基本依據(jù)，目前所采用的基本方法是在大量的實驗基礎(chǔ)上利用概率的相關(guān)知識。如通常認(rèn)為電容器的壽命服從威布爾分布，而發(fā)電機(jī)的壽命服從指數(shù)分布?，F(xiàn)在又有使用CIGIEⅡ方法對絕緣老化進(jìn)行估計，從而得到設(shè)備的剩余壽命。8、信息管理與決策技術(shù)

狀態(tài)維修簡化決策流程7、壽命估計和預(yù)測技術(shù)當(dāng)今設(shè)備狀態(tài)維修管理系統(tǒng)功能模塊1、輸入模塊輸入模塊可按設(shè)備的情況分成多個子模塊，分別對各設(shè)備建立原始臺帳。原始臺帳應(yīng)包括該設(shè)備性能參數(shù)、維修質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、維修工藝標(biāo)準(zhǔn)、點檢標(biāo)準(zhǔn)、維修歷史記錄等內(nèi)容；同時還具有根據(jù)維修數(shù)據(jù)反饋修改維修質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、維修周期、點檢周期、點檢流程等功能。2、輸出模塊

輸出模塊也分成4個子模塊：查詢模塊、打印模塊、工作單生成模塊及報警模塊。查詢模塊根據(jù)查詢?nèi)说募墑e可以用設(shè)備名稱或設(shè)備編號查詢設(shè)備的歷史數(shù)據(jù)、設(shè)備目前的狀態(tài)；打印模塊將數(shù)據(jù)通過打印機(jī)輸出；工作單生產(chǎn)模塊是根據(jù)設(shè)備的狀態(tài)及診斷預(yù)測結(jié)果或自定的維修周期生成點檢工作單傳給維修人員或運行人員；報警模塊是當(dāng)有缺陷發(fā)生時，為有關(guān)的狀態(tài)員、檢修人員、運行人員自動報警。當(dāng)今設(shè)備狀態(tài)維修管理系統(tǒng)功能模塊3、診斷預(yù)測模塊

診斷預(yù)測模塊就是由診斷模塊和預(yù)測模塊組成，在線監(jiān)測數(shù)據(jù)、離線檢測數(shù)據(jù)、點檢解體數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)庫進(jìn)行判斷狀態(tài)參數(shù)是否超過閥值，若超過閥值，一般直接進(jìn)入診斷中心，否則進(jìn)入預(yù)測中心，但也可以強(qiáng)行將沒有超過閥值的數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)到診斷中心進(jìn)行診斷。4、維修決策模塊

維修決策模塊就是根據(jù)診斷預(yù)測的結(jié)果，結(jié)合設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)，制訂維修周期、維修時段、維修工時等，并通過輸出模塊中的工作單生成模塊生成單，并傳至維修決策模塊。3、診斷預(yù)測模塊

監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)具有較強(qiáng)的抗干擾能力。監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)具有較強(qiáng)的對環(huán)境變化的耐受性。監(jiān)測系統(tǒng)不應(yīng)影響一次設(shè)備的正常運行。監(jiān)測系統(tǒng)的壽命應(yīng)長于被監(jiān)測設(shè)備的預(yù)期壽命。對在線監(jiān)測系統(tǒng)的基本要求監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)具有較強(qiáng)的抗干擾能力。對在線監(jiān)測系統(tǒng)的基本要求在線監(jiān)測的基本框架在線監(jiān)測的基本框架電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷課件電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷課件謝謝謝謝電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷變壓器GIS···電力電纜發(fā)電機(jī)電容性設(shè)備電氣設(shè)備界定變壓器GIS···電力電纜發(fā)電機(jī)電容性設(shè)備電氣設(shè)備界定一次能源火力水力風(fēng)力核能太陽能地?zé)???電能一次能源火力水力風(fēng)力核能太陽能地?zé)???電能全球截止到2030年仍將有1/5的人口，根本的不到電力供應(yīng)。美國在未來20年中需要建設(shè)1300個發(fā)電廠（平均每年65個）才能滿足日益增長的用電需求。否則，加州停電問題就肯定會在全國范圍內(nèi)出現(xiàn)。能源短缺將對美國所有的地區(qū)造成影響。發(fā)展中國家和不發(fā)達(dá)國家嚴(yán)重的能源短缺和電力工業(yè)的落后狀態(tài)，已成為影響其經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸。世界電力之現(xiàn)狀全球截止到2030年仍將有1/5的人口，根本的不到電力供應(yīng)。中國電力之現(xiàn)狀到2001年底:發(fā)電裝機(jī)容量3.38億千瓦發(fā)電量完成14780億千瓦時

35kV及以上線路總長度762000公里

其中，500kV線路31394公里

330kV線路8669公里

220kV線路134875公里中國電力之現(xiàn)狀到2001年底:發(fā)電裝機(jī)容量世界各國1996年的電力狀況和人均消費電量排序

世界各國1996年的電力狀況和人均消費電量排序東北電網(wǎng)華北電網(wǎng)西北電網(wǎng)川渝電網(wǎng)華中電網(wǎng)華東電網(wǎng)南方電網(wǎng)我國電網(wǎng)基本框架新疆西藏500kV220kV330kV熱電廠水電站核電站東北電網(wǎng)華北電網(wǎng)西北電網(wǎng)川渝電網(wǎng)華中電網(wǎng)華東電網(wǎng)南方電網(wǎng)我國

我國的發(fā)電一次能源主要分布西部地區(qū)，而電力消費主要集中在中、東部和南部地區(qū)。西電東送、南北互供，發(fā)展全國聯(lián)網(wǎng)是解決我國能源分布與電力消費矛盾的重要措施。并將形成北、中、南三個輸電通道。中國電力工業(yè)分為7個跨省(區(qū))電力集團(tuán):東北、華北、華東、華中、西北、南方和川渝，5個獨立省級電網(wǎng):山東、福建、新疆、海南、西藏(未包括臺灣和港澳地區(qū))。我國的發(fā)電一次能源主要分布西部地區(qū)，而電力消電力系統(tǒng)的構(gòu)成電廠輸電網(wǎng)配電網(wǎng)用戶電力系統(tǒng)的構(gòu)成電廠輸電網(wǎng)配電網(wǎng)用戶電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷課件瞬間平衡的電力系統(tǒng)

電力系統(tǒng)是世界上最大的“瞬間動態(tài)平衡系統(tǒng)”。發(fā)電和用電是同時發(fā)生的，基本沒有存儲環(huán)節(jié)。電力系統(tǒng)的所有問題都是圍繞這個特點展開的。瞬間平衡的電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)是世界上最大的“瞬間動態(tài)平衡系統(tǒng)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題電廠電力網(wǎng)用戶系統(tǒng)瞬間改變

發(fā)電、輸電和用電過程構(gòu)成了不可分割的整體，任何環(huán)節(jié)發(fā)生故障都有可能引起鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，導(dǎo)致整個系統(tǒng)的崩潰。

電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題電廠電力網(wǎng)用戶系統(tǒng)瞬間改變發(fā)電、歷史上的大停電事故1965年由于保護(hù)繼電器動作失靈導(dǎo)致的美國紐約大停電，造成近30億美元經(jīng)濟(jì)損失，50多萬人被困在地下和地鐵的車廂里。1989年3月6日太陽出現(xiàn)過一次強(qiáng)度達(dá)的X15級耀斑，伴隨產(chǎn)生的太陽風(fēng)暴導(dǎo)致加拿大電力輸送中斷，600萬人斷電9小時之久，經(jīng)濟(jì)損失達(dá)10億美元。歷史上的大停電事故1965年由于保護(hù)繼電器動作失靈導(dǎo)致的美國美國舊金山1998年2月8日，太平洋天然氣電力公司(PGE)變電站發(fā)生停電事故，所有從圣馬特歐變電站至舊金山的5條115kV輸電線全部跳開，舊金山地區(qū)2個發(fā)電廠解列，456000多個用戶停電。舊金山大停電美國舊金山1998年2月8日，太平洋天然氣電力公司(P巴西大停電巴西圣保羅

1999年，由于閃電擊中圣保羅的一個變電站，變壓器跳閘導(dǎo)致電網(wǎng)解列，引起巴西南部地區(qū)停電長達(dá)4小時之久。停電波及巴西27個州的11個州，停電地區(qū)是巴西人口和工商業(yè)最密集的地區(qū)，直接影響1.7億人的正常工作與生活，經(jīng)濟(jì)損失非常嚴(yán)重。由于停電發(fā)生在午間交通高峰時間，交通燈熄滅，引起嚴(yán)重交通堵塞。

巴西大停電巴西圣保羅1999年，由于閃電擊中圣保羅的一個變

美國紐約2002年3月位于曼哈頓東區(qū)的愛迪生聯(lián)合電廠突然失火，并引燃了用于發(fā)電的燃油。這起事故造成紐約第14大街以南的6.3萬戶居民住宅停電，附近的格林尼治和索霍等地區(qū)也受到影響。居住在世貿(mào)中心遺址附近的居民又一次感受到了“９·１１”時的恐怖氣氛。駕車者在昏暗的高速公路上小心翼翼地行駛，高大建筑內(nèi)的人們在漆黑的樓道里摸索著前行，耳邊不時傳來陣陣警笛聲。

紐約大停電（II）美國紐約2002年3月位于曼哈頓東區(qū)的愛迪生聯(lián)合

菲律賓主島呂宋島2002年5月21日由于海底電纜損壞，引發(fā)大面積停電事故，全國人口一半以上受到影響。首都馬尼拉地區(qū)四千多萬人沒有電力供應(yīng)。

這次停電對菲律賓的商業(yè)運作造成重大打擊。受停電影響，鐵路系統(tǒng)停頓，數(shù)以千計的乘客被困車廂內(nèi)；菲律賓股票市場也被迫中斷交易。

菲律賓大停電菲律賓主島呂宋島2002年5月21日由于海底加州大停電

美國加州2002年1月以及3月連續(xù)兩次發(fā)生全州停電事故。為防止整個系統(tǒng)癱瘓，加州實行了二戰(zhàn)后的首次燈火管制，以避免對電力設(shè)備造成損害，引發(fā)更大面積的不能控制的斷電事故。電力官員稱用電高峰再次對該州設(shè)備嚴(yán)重老化的電力系統(tǒng)帶來完全癱瘓的威脅，加州已宣布進(jìn)入3級緊急狀態(tài)。

Cisco、IBM和Intel等公司擔(dān)心加州能源危機(jī)惡化，正考慮撤離硅谷。加州議會正擬定一項4億美元的電力拯救計劃。加州大停電美國加州2002年1月以及3月連續(xù)

在我國，近20年來各大電網(wǎng)中規(guī)模較大的停電事故約有140余起，每次損失數(shù)以億計。近幾年事故次數(shù)雖有所下降。但其規(guī)模和造成的損失卻大幅度擴(kuò)大和上升。隨著全國電網(wǎng)的形成，電力系統(tǒng)重大事故也更將危及到我國國家安全。在我國，近20年來各大電網(wǎng)中規(guī)模較大的停電事

希臘北部地區(qū)2002年6月12日下午由于氣溫過高，希臘北部最大城市薩洛尼卡附近一座變電站內(nèi)的變壓器突然發(fā)生爆炸，造成包括該市在內(nèi)的大部分希臘北部地區(qū)供電中斷。發(fā)生長達(dá)一個多小時的嚴(yán)重停電事故，造成許多城市交通癱瘓，通訊系統(tǒng)無法正常工作。

瑞典首都斯德哥爾摩于2002年3月11日開始，由于地下隧道的輸電電纜被燒毀，連續(xù)兩天發(fā)生大面積停電事件，造成許多工廠停產(chǎn)，嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)鼐用竦恼Ｉ?。英國南部萊斯特郡5月11日發(fā)生大面積停電。2萬多戶家庭連續(xù)幾天生活在黑暗中。附近的肯特郡、薩塞克斯郡和薩里郡的3.1萬戶家庭的斷電現(xiàn)象則持續(xù)了更長一段時間。

希臘北部地區(qū)2002年6月12日下午由于氣溫過

臺灣1999年7月29日全島發(fā)生五十年來最大的一起停電事故，南北兩條超高壓輸電線路損壞，進(jìn)而引發(fā)連鎖反應(yīng)，造成臺中電廠、通霄電廠、林口電廠、協(xié)和電廠、深澳電廠以及核能一、二、三廠全部跳閘，總跳機(jī)電量高達(dá)1000萬千瓦，全臺灣停電用戶高達(dá)900萬戶。包括機(jī)場、醫(yī)院、科學(xué)園等敏感地區(qū)，都一度陷入停電狀態(tài)。直接經(jīng)濟(jì)損失在150億新臺幣以上。新竹科學(xué)園的26座晶片廠生產(chǎn)線因此停頓1至2天，每座晶片廠的損失估計超過5000萬元，由于適逢月底出貨高峰，總計這次大停電造成新竹科園區(qū)的損失約新臺幣100億元以上。臺灣大停電臺灣1999年7月29日全島發(fā)生五十年來最大

遼沈地區(qū)2001年2月22日遭遇最嚴(yán)重大面積停電事故，沈陽市區(qū)停電面積已經(jīng)超過70%。遼沈停電事故是從高壓輸電線路的燃弧放電開始的。遼沈為我國重工業(yè)區(qū)，含鹽的空氣污染物附著在絕緣瓷瓶上，大霧濕氣使瓷瓶絕緣能力降低，電流沿著瓷瓶表面爬升，出現(xiàn)閃烙放電現(xiàn)象。遼沈停電事故中，幾乎所有的高壓輸電線路都“火冒三丈”，停電事故最厲害的就是工業(yè)集中、污染嚴(yán)重的鐵西區(qū)，該區(qū)全部停止了電力供應(yīng)，損失巨大。遼沈大停電遼沈地區(qū)2001年2月22日遭遇最嚴(yán)重大面積停電原因城市電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

管理不善設(shè)備故障

檢修

電源不足

外部因素氣象影響

上海0.06

2.12

45.31

39.17

0.00

10.78

2.56

太原1.63

3.04

16.76

64.710.53

10.31

3.02

長春0.40

1.82

14.66

69.26

0.00

8.02

5.84杭州2.97

4.82

18.44

67.18

0.00

5.34

1.25

廣州0.00

19.4528.6950.96

0.00

0.00

0.90

西寧0.04

3.78

49.50

29.19

0.00

17.490.00平均合計0.855.8428.8952.910.0888.662.26(%)停電原因城市電網(wǎng)結(jié)構(gòu)管理不善設(shè)備故障檢修電源不1981～1990年間，我國主要電網(wǎng)有近1/3的電網(wǎng)事故的直接起因是設(shè)備故障損壞所造成的，而在“八五”期間，由設(shè)備故障直接引發(fā)的電網(wǎng)事故占事故總量的26.3%，可見提高設(shè)備的運行可靠性是保證電力系統(tǒng)安全運行的關(guān)鍵?，F(xiàn)代電力設(shè)備的可靠性在很大程度上取決于其絕緣的可靠性。

1981～1990年間，我國主要電網(wǎng)有近1/3安全第一“不求有功，但求無過”是電力運行單位的宗旨。但要實現(xiàn)這一消極的目的，需要非常積極的態(tài)度。

安全第一“不求有功，但求無過”是電力運行單位的宗旨。保證設(shè)備安全的基本途徑

制造100%可靠的設(shè)備建立完善的維修計劃雖然設(shè)備的質(zhì)量和可靠性主要取決于設(shè)計和制造階段，但為了保證設(shè)備的正常運行，在很大程度上也需要借助于投運后的維護(hù)工作，即在運行過程中通過對設(shè)備進(jìn)行必要的巡視檢查、監(jiān)測和試驗，建立完善的維修計劃，以減少事故的發(fā)生，提高運行可靠性。制造這樣的大型電力設(shè)備，在技術(shù)上是極其復(fù)雜的，尤其是對于電壓等級較高的設(shè)備，多數(shù)情況下這樣的設(shè)計在經(jīng)濟(jì)上也是不合理的。

保證設(shè)備安全的基本途徑制造100%可靠的設(shè)備雖然設(shè)備的質(zhì)量電力系統(tǒng)維修方式的演變過程1.事后修理BM（BreakdownMaintenance）或故障維修；2.定期檢修TBM（TimeBasedMaintenance）或預(yù)防性維修PM（PreventiveMaintenance）；3.狀態(tài)維修CBM（ConditionBasedMaintenance）或預(yù)知性維修（PredictiveMaintenance）。電力系統(tǒng)維修方式的演變過程1.事后修理BM（Breakdo事后維修體制

早期技術(shù)及管理水平都很低，即使再重要的設(shè)備也只能壞了再修。以致工作毫無計劃性，供電可靠性很低。簡單方便，對消耗性產(chǎn)品是有效的。隨著電力系統(tǒng)的不斷擴(kuò)大，設(shè)備故障所造成的停電損失也越來越大，事后維修無法滿足系統(tǒng)對運行穩(wěn)定性的需求。事后維修體制早期技術(shù)及管理水平都很低，即使再重要的現(xiàn)行維修體制—定期維修

預(yù)防性試驗是電力設(shè)備運行和維護(hù)工作中的一個重要環(huán)節(jié)，是保證電力系統(tǒng)安全運行的有效手段之一。在我國已有40年的使用經(jīng)驗。預(yù)防性試驗、大修和小修構(gòu)成了定期維修制的基本內(nèi)容。現(xiàn)行維修體制—定期維修預(yù)防性試驗是電力設(shè)備運1.維修周期頻繁設(shè)備發(fā)電機(jī)變壓器電力電纜GIS小修周期（年）1111大修周期（年）35~10552.預(yù)防性試驗項目過多電力變壓器32項發(fā)電機(jī)25項互感器11項

GIS達(dá)20項定期維修制的種種弊端1.維修周期頻繁設(shè)備發(fā)電機(jī)變壓器電力電纜GIS小修周期大修一臺30萬kVA的發(fā)電機(jī)需要大約3個月的時間，耗費資金近百萬元。大修一臺12萬kVA的變壓器需投入300多個工作人日，資金10萬元。大修一臺220kV開關(guān)需投入100多個工作人日，資金2萬元。長時間停電檢修，將造成大量的電量損失。300MW機(jī)組停運一天，少發(fā)電720萬度，直接損失150萬元。3.經(jīng)濟(jì)性差4.增大不安全因素易發(fā)生人身和設(shè)備安全事故。

發(fā)生在檢修、試驗人員身上的傷亡事故占全部供電傷亡事故的77.8%。停送電過程易造成誤操作。大修一臺30萬kVA的發(fā)電機(jī)需要大約3個月的時間，耗費資金近5.過度維修對110臺高壓變壓器進(jìn)行的162臺次定期吊檢大修結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計。共發(fā)現(xiàn)缺陷24項，其中一般性缺陷23項，危及安全運行的僅1項。對110kV及以上油開關(guān)大修統(tǒng)計表明，95%以上未發(fā)現(xiàn)部件損壞。定期檢修雖有成效，但過于保守。實踐證明，頻繁檢修非但不能改善設(shè)備性能，反而常常會引入新的故障因素。

6.維修不足

由于采用周期性定期檢查，很難預(yù)防由于隨機(jī)因素引起的偶發(fā)事故。設(shè)備仍可能在試驗間隔期間內(nèi)由于微小缺陷的持續(xù)發(fā)展導(dǎo)致發(fā)生故障。

5.過度維修對110臺高壓變壓器進(jìn)行的162臺次定期吊檢大

預(yù)防性試驗是在停電情況下，進(jìn)行的非破壞性試驗，試驗電壓一般不超過10kV。而大部分變電設(shè)備工作電壓為110~500kV。很難正確反映高壓電氣設(shè)備在運行中存在的缺陷。7.預(yù)防性試驗條件與實際運行工況不同

設(shè)備的現(xiàn)代化對設(shè)備的維修體制提出了變革的要求，設(shè)備運行的高可靠性和維修方式的經(jīng)濟(jì)性已成為電力系統(tǒng)降低運行成本的關(guān)鍵。預(yù)防性試驗是在停電情況下，進(jìn)行的非破壞性試驗發(fā)展中的維修體制—狀態(tài)維修狀態(tài)維修方式的基本思想“治于未病”發(fā)展中的維修體制—狀態(tài)維修狀態(tài)維修方式的基本思想

狀態(tài)維修即根據(jù)具體設(shè)備的實際情況來確定檢修周期和檢修內(nèi)容的維修體制。通過對設(shè)備運行情況的實時監(jiān)測，隨時查明設(shè)備可能“存在著什么樣的隱患，什么時候會發(fā)生故障”，預(yù)先得知將要發(fā)生事故的部位和時間，設(shè)備管理人員因此可以從容地安排停電計劃和組織維修人力，采購必須的備件，以便在短時間內(nèi)完成高質(zhì)量的維修工作。實現(xiàn)“無病不修、有病才修、修必修好”的目的。

狀態(tài)維修的必要性狀態(tài)維修即根據(jù)具體設(shè)備的實際情況來確定檢修周期和檢修

雖然設(shè)備內(nèi)部缺陷的出現(xiàn)和發(fā)展具有很強(qiáng)隨機(jī)性，但大多都具有一個的較為緩慢的發(fā)展過程，在這期間，會產(chǎn)生各種前期征兆，表現(xiàn)為其電氣、物理、化學(xué)等特性發(fā)生漸進(jìn)的量變。根據(jù)這些特征量值的大小及變化趨勢，即可對設(shè)備的可靠性隨時做出判斷，從而發(fā)現(xiàn)早期潛伏性故障。

狀態(tài)維修的技術(shù)可行性雖然設(shè)備內(nèi)部缺陷的出現(xiàn)和發(fā)展具有很強(qiáng)隨機(jī)性，但大多電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷課件設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測故障診斷維修決策狀態(tài)維修的基礎(chǔ)設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測故障診斷維修決策狀態(tài)維修的基礎(chǔ)狀態(tài)維修與監(jiān)測是一件物品的兩面

維修方式?jīng)Q定了所要采用的監(jiān)測技術(shù)；監(jiān)測與診斷的結(jié)果將指導(dǎo)維修策略的建立。狀態(tài)維修與監(jiān)測是一件物品的兩面維修方式?jīng)Q定了所要采用的監(jiān)測運行現(xiàn)場的兩種檢測方法帶電測量(On-sitedetection):對在運行電壓下的設(shè)備，采用專用儀器，由人員參與進(jìn)行的測量。在線監(jiān)測(On-linemonitoring):在不影響設(shè)備運行的條件下，對設(shè)備狀況連續(xù)或定時進(jìn)行的監(jiān)測，通常是自動進(jìn)行的。運行現(xiàn)場的兩種檢測方法帶電測量(On-sitedetec

設(shè)備狀態(tài)維修管理系統(tǒng)

設(shè)備狀態(tài)維修管理系統(tǒng)

狀態(tài)維修管理系統(tǒng)的工作流程解體點檢測數(shù)據(jù)離線監(jiān)測數(shù)據(jù)在線監(jiān)測數(shù)據(jù)機(jī)組性能分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)是否超過閾值是否進(jìn)入預(yù)測中心？診斷中心預(yù)測中心檢修決策數(shù)據(jù)歸宗反饋YYNN修改狀態(tài)維修管理系統(tǒng)的工作流程解體點檢測數(shù)據(jù)離線監(jiān)測數(shù)據(jù)在線監(jiān)測實現(xiàn)電氣設(shè)備狀態(tài)維修需要的技術(shù)支持：

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