电力设备状态监测与故障诊断

电力设备状态监测与故障诊断

郜豪杰 零伟龙 吴龙飞

国网奎屯供电公司 新疆乌鲁木齐 833200

摘要：状态维修包含了电力设备状态监测、故障诊断技术这两个方面，目前在电力系统中得到广泛应用，它能有效监测设备运行状态，预知设备的哪个部位将发生事故，以此安排停电计划并开展组织维修工作，这样维修工作质量才能得到提高。通过对电力设备状态进行监测，同时运用故障诊断技术，有利于预防性维修更快转变为状态维修。通过对设备故障做出判断，从而提高维修质量。基于此，本文对电力设备状态监测与故障诊断进行研究，以供参考。

关键词：电力设备;状态监测;故障诊断

引言

电力需求量的增加导致电力系统运行状态成为电力企业重点关注的内容。其中，电力系统设备状态监测技术与故障诊断技术在其中发挥着重要作用，它可以保障电力系统运行稳定，并为大众提供优质的供电服务。另外，当电力系统相关技术得到一定优化时，也会对工业生产带来重大助力，并且能有效地保证工作人员的安全，进而实现电力企业的长远发展。

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电力设备的状态监测

2.1离线状态监测

在电力设备管理过程中，进行设备的离线状态监测一直是一项比较重要的内容。既便监测技术在不断的更新，但进行离线状态监测还是十分必要的。进行离线状态检测时，无论设备处于运行状态还是停机状态，都需要定期的对规定项目进行检查，从而发现电力设备中存在的一些问题。电力设备的离线监测有很多优点。比如其成本比较低，离线监测的设备价格相对于在线监测设备价格要低，并且离线监测设备通常是便携式的移动设备，可以根据工作需要安装在各种设备上，因此降低了成本。由于离线监测设备是可移动的，所以可根据时间和空间的需要对电力设备进行监测，为监测提供了很大的便利。并且一些电力设备是在线监测系统无法监测的，因此需要离线监测设备进行监测。

2.2在线状态监测

为了满足当前设备监测需求，电力系统需要借助先进技术实现有效监测目的。其中在线状态监测主要包括故障诊断、监测分析、状态监测等三方面内容。其中在故障诊断环节中，需要通过计算机系统及时提取相关设备参数，并根据计算机数据库中的信息与之对比，以便准确找到相关的设备故障点。通常情况下这些提取到的故障信息往往很难利用系统直接获取，因而需要借助人工力量输入故障特点进行查找，以此提升故障点确定的准确性。而在故障诊断过程中，可利用故障信息排除经验等对故障加以分析，并将最终诊断结果传递给工作人员。

3故障诊断的关键技术

3.1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。

3.2故障的诊断

首先是利用信息融合技术和传感技术对故障进行诊断，对电力设备的诊断过程中通过不同的传感器来对故障进行多角度的监测和诊断，并且使用多个故障特征来分析故障，增加了诊断的准确性。分析监测数据的时候，应该选择灵敏度比较高的信息作为诊断依据，能够在故障诊断的时候比较全面。信息融合处理技术就是处理传感器采集到的信息，分析不同信息数据之间的不同联系，将相同特征的数据融合在一起，方便诊断系统进行诊断，从而使电力设备状态监测和故障诊断的准确性提高。随着信息融合技术的不断进步，故障诊断的准确率也逐渐的增加。第二种故障诊断方式是基于特征的空间矢量来进行诊断。这种方式能够分析出故障的误差，进而对故障的特征进行修正，因此其有着比较强的适应能力，在进行诊断的时候可以对不太确定的诊断对象进行诊断。当电力设备发生故障之后，这种方式能够获取到先前故障的特征，然后跟本次的故障特征进行比较，进行误差的计算修成，就能够获得一个比较准确的故障特征，使得故障诊断的效率得到提高。

3.3分析故障来源过程

当电力系统设备发生故障时往往也会出现物理化学反应，通过合理分析这些现象可为故障诊断工作进行指引。比如在分析电力设备故障原因时，相关人员可从设备温度等方面的变化找到故障来源，以此保证故障诊断结果更加准确。当设备线路发生短路故障时会造成设备呈现高温状态，而从温度监测中可得出多种不同的故障类型，之后再对其进行细致分析，经过层层排查最终找到实际故障点。以电气装置故障诊断为例，当电气装置中发生接触不良或线路安装不到位等状况时，工作人员利用温度测量仪可测量出电气装置实际温度数值，经过与常规安全运行范围相比对，可得出电气装置存在的故障隐患，从而及时对其加以排查，以便提升电气装置的安全性。

3.4信息技术和故障诊断分析技术

故障诊断分析技术可用于分析电力设备故障，主要侧重故障发生过程，包括故障的来源去向等方面。首先，需总结归纳设备状态特征量，再运用模糊识别技术，将其与其他识别技术相结合，由此得到准确的故障特征参数，再分析故障的性质及产生原因。目前，大多数电力设备都具备网络传输功能，对故障进行诊断时，通常需利用局域网来传输信息，也可使用远程协助，由此开展诊断工作。这样一来，就能对设备状态进行准确地监测，同时还能异地处理故障诊断，通过使用各种先进设备，借助一些虚拟诊断仪器，及时上传各种数据。

结束语

从传统电力设备管理模式向状态检修模式过渡需要状态监测的技术支持。在某种层面上看，状态监测和故障诊断仍有很大的差别，而状态监测更适用于目前电力相关设备运行和维护的管理。以最近几年相关电力企业发展的具体情形来看，状态检修时未来电力相关设备的检修发展的必然趋势，但是，如果真想实现这方面，还需要各方面很多的努力。

参考文献

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