电气设备状态监测与故障诊断方法

电气设备状态监测与故障诊断方法

黄存彪

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摘要：随着社会的进步以及科学技术的飞速发展，各种电气设备不断地进入人们视野。为了确保其稳定和可靠，不仅需要完善电气系统，还需要加大故障诊断与监测力度，才能有效保证人民的生活和生产安全。因此，对电气设备检修诊断是非常必要的。密切监控电力设备的工作状况，及时发现问题并解决问题，减少故障的不利影响。本文以此为切入点展开探讨与分析，以供参考。

关键词：电气设备；状态监测；故障诊断

1电气设备状态监测与故障诊断的重要性

①保障电力系统运行的安全性和稳定性，电气设备在电力系统中扮演着重要的角色，是电力系统运行的基础，只有保证设备安全运转，才能确保整个电力系统的稳定运行。为此，首先监控每个电气设备的运转状态，确保获取精准的第一手资料。这样当设备潜在问题暴露出来时，可以尽快发现、尽早处理，确保电气设备的稳定运行，以此保证电气系统的整体稳定。随着国家经济的突飞猛进，国民生活水平有了极大提升，对电力的要求越来越高，一旦发生重大故障，必然导致电力供应难题，人们正常的社会生活就会受到影响。因此，只有确保电力系统的平稳运行，才能满足社会的电力需求。②降低成本、提高经济效益，在社会主义市场经济体制下，企业要想获得长足的发展，就必须赢得残酷的市场竞争。只有有效降低成本，才能够将企业效益最大化，在市场竞争中掌握主动权。在电力系统实际运行中，如果不在电气设备状态监控上花费时间，必然会引发设备的超负荷工作，无法避免问题的出现。如果等到设备已出现严重问题再采取维修措施，会花费更多的人力物力，甚至有无法修复的可能。如果形成不可修复的故障，就必须要购置新设备，期间生产就必须中断，不仅会花费巨大的维修费用，还会导致企业运营停滞，带来一些负面的社会影响。

2电气设备状态监测与故障诊断的技术方法

2.1变压器检测和诊断

就变压器诊断和检测工作而言，其核心内容在于根据现有的规定和标准规范，对变压器的实际运行情况进行检测，同时，也需要根据检测工作的结果，及时发现变压器在实际运行过程中存在的问题和隐患，有针对性地对其进行维修。在进行检测和诊断时，相关工作人员不仅要对一些设备进行重点监测，同时，还应该对其进行日常的检测和维护。具体来讲，对于一些操作比较频繁的开关和风机进行有效的检测和维修工作，可以使变压器在运行过程中所承受的压力得到有效地减轻，使之可以保持更好的应用效果。如果变压器在运行过程中各部分都处于正常的状态，则可以完成评估检测单的填写，对其进行综合的分析和判断。

2.2高压配电柜的状态监测与诊断

高压配电柜的状态检测方式主要有以下几种：（1）机械性能的在线检测。监测合闸和分闸过程中的线圈电流、线圈回路，判断断路器触头的行程和触头速度是否合理，断路器在工作过程中机械振动是否超出规定范围，断路器的工作次数是否合理等。（2）电气性能的在线监测。利用不同的电流，在开断条件下测的等效磨损曲线，以此判断断路器的加权电流值、灭弧室的真空度等参数。以触头的磨损量判断其使用寿命。（3）RBF网络监测。对比断路器的实动振动信号和健康振动信号，以两者的差值判断断路器是否发生故障及故障类型。（4）基于小波变换的在线监测技术。该技术使用小波去噪技术对合闸过程中断路器的振动信号进行分析，在得到的有用信号基础上提取信号包络，对包络信号完成多种尺度的信号波形分析，以极大值的特性来标定波峰的奇异性指数，作为判断的依据。

2.3旋转设备故障诊断技术

旋转设备故障机理和诊断方法的研究。旋转设备故障机理和诊断方法研究的目的，主要是为了掌握旋转设备各种故障产生的原因和故障形成的机理，研究故障表征与故障信号之间的逻辑关系，通过对故障特征的深入研究，运用数学、物理、化学、机械动力学等基础学科的理论和方法，建立科学的故障模型。这些是开展故障诊断技术的基础。（2）旋转设备故障信号的提取与分析方法的研究。随着各学科基础理论和技术的发展，旋转设备故障信号的提取与处理技术得到极大提升，数据采集、信号处理技术手段日臻完善，从前无法和难以解决的故障诊断问题变得可能和容易起来。可以利用旋转设备故障表征信号，更精确地判断故障原因，更可靠地对旋转设备或部件的寿命进行预测，做到对旋转设备或部件进行全寿命周期运行的管理。旋转设备故障信号的提取和再处理是旋转设备故障诊断技术的基础，对旋转设备故障信号的分析，则是断定旋转设备故障源和故障类型及损坏程度的可靠工具。

2.4电气设备在线状态监测与故障诊断技术

第一，局部放电监测技术。局部放电监测技术、超声波监测法及电容器祸合监测法、电容器祸合监测法。第二，油色谱监测技术。现阶段比较常用的UI中设备绝缘检测方式就是油中气体分析法。第三，介损监测技术。这种技术主要应用在电容型设备中，电容型设备实际上就是部分或者全部绝缘，依据电容式设计设备绝缘结构，主要目的就是用来检测设备介电特性。合理应用测量方式能够在一定程度上克服上述问题，也就是说在相同变电站中安装容性设备，并且对比分析容性设备绝缘情况，可以及时获得出现大变化容性设备。在对比分析相同电容型设备电容量比值和介损值的时候，需要合理利用介损差值变化量来对设备绝缘情况进行判断。

2.5红外诊断技术

红外诊断技术是电气设备状态监测和故障诊断最常用的一个行之有效的方式。红外检测技术包含光电成像、计算机与图像处理技术，对已经存在的故障以及潜在的故障均可以很好地检测，还可以在绝缘性方面进行预测。使得电气设备从监测、发现、诊断、预防维修整个阶段均处于透明可知，这不仅是对于电气设备全方位有效地掌控，同时也对于防止故障产生起到了重要的作用。同时，红外线检测技术在检测时不需要对设备进行取样或者干扰甚至解体也是其很大的优势所在。此外，其优点还有快速精确、实时直观等。

3电气设备状态监测与故障诊断技术应用时应注意的问题

3.1用现代的科学技术进行状态监测和故障诊断

在当前使用的电气设备监测与诊断技术中，被市场青睐的就是红外诊断技术。红外诊断技术是现代科技发展的产物，应该在系统中充分发挥其价值，对于以往的检测手段应该保留有效的，去除冗余的，进而全面地提升效率。经典有效的监测方案需要与当前先进科技相结合，不仅能实现全方位的监控和诊断，还能保证监测结果的有效性、精准性和直观性。

3.2注重电力检修方面管理工作的提升

在对电力设备检修管理的过程中，电力单位不仅应注重设备管理，也应充分注重人员管理。首先，企业应积极进行新入职人员的培训工作，保障其对电力设备的状态检修做到全面了解，以此来提升其专业知识，规范其操作。其次，电力单位应该注重检修人员先进技术的培训，使其熟悉智能化数据采集系统的应用流程及其注意事项，以此来全面提升电力设备的检修质量。

结语

电气设备在线监测与故障诊断技术是设备状态检修的核心内容，随着传感器技术的发展、可监测的状态量将越来越多；随着计算机技术的发展，允许处理的数据量越来越多，随着人工智能技术的发展，故障诊断的可靠性将大大提高。电气设备状态检修是设备检修的发展方向，是运用综合性的技术手段，掌握设备状态，预测设备故障发生、发展情况，借助技术分析，进行检修决策和管理的一种先进的设备检修模式。状态检修的前提就是要进行在线监测和故障诊断，利用现代自动化检测技术对设备进行在线监测，并采用人工智能信息处理技术进行故障诊断，是自动化检测与故障诊断技术发展的必然。

参考文献：

[1]白云会.电气设备状态监测与故障诊断方法[J].电子技术与软件工程,2021(18):227-228.

[2]张志宏.石化行业电气技术的应用及自动化技术进展[J].化工设计通讯,2019,45(03):69+106.

[3]李路路.电气设备管理状态检测及故障诊断技术[J].中国化工贸易,2021(20):134-135.