電氣設(shè)備故障診斷技術(shù)與狀態(tài)監(jiān)測(cè)研究

姜曉峰

摘要：電力系統(tǒng)運(yùn)行中，確保電力設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行是確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行之基礎(chǔ)。由此可見，需對(duì)電力設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)，運(yùn)用先進(jìn)故障診斷技術(shù)，合理處理故障。文章結(jié)合實(shí)際案例，分析電氣設(shè)備故障診斷技術(shù)與狀態(tài)監(jiān)測(cè)，并對(duì)變壓器色譜在線系統(tǒng)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備；故障診斷；技術(shù)；狀態(tài)監(jiān)測(cè)

電氣設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行需設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷技術(shù)支持，實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)電氣設(shè)備運(yùn)行狀況實(shí)時(shí)監(jiān)督，幫助檢修人員更快的掌握設(shè)備故障信息，合理安排停電檢修時(shí)間，設(shè)計(jì)科學(xué)檢修技術(shù)，提高維護(hù)維修質(zhì)量[1]。因此，電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷對(duì)電氣設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行具有重要作用。

1電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷重要性

1.1確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行

電力系統(tǒng)由電力設(shè)備構(gòu)成，不同設(shè)備支持不同電氣系統(tǒng)運(yùn)行，設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量直接關(guān)系到電氣系統(tǒng)安全性及穩(wěn)定性。為確保電氣系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，需強(qiáng)化對(duì)電氣設(shè)備的維護(hù)檢修管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患、故障，消除問題[2]。社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，生產(chǎn)及生活對(duì)電力需求逐漸增加，電力供應(yīng)中，若設(shè)備故障，將影響各項(xiàng)生產(chǎn)生活持續(xù)進(jìn)行，需對(duì)電氣設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)、故障分析，排查故障，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

1.2可減低成本，提高效益

市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，各行業(yè)競爭日趨激烈，電力企業(yè)同樣面臨嚴(yán)峻市場(chǎng)形勢(shì)，生產(chǎn)經(jīng)營中，需提高質(zhì)量及安全，因此降低生產(chǎn)成本，提高自身競爭力。電力系統(tǒng)運(yùn)行中，若忽視對(duì)電氣設(shè)備狀態(tài)檢修，導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行異常，將引發(fā)故障問題。一些電力企業(yè)在故障發(fā)生后被動(dòng)檢修，徒增檢修難度，增加檢修人員負(fù)擔(dān)[3]。維持，需重視電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)，減少人力、物力、財(cái)力投入，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行效益。

2電力企業(yè)電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷

2.1變壓器

變壓器是電力系統(tǒng)重要設(shè)備，其種類繁多，分為充油式變壓器、干式變壓器、六氟化硫變壓器等。對(duì)變壓器狀態(tài)監(jiān)測(cè)，采用多種方式監(jiān)測(cè)，如紅外監(jiān)測(cè)技術(shù)、超聲定位監(jiān)測(cè)技術(shù)、局部放電監(jiān)測(cè)技術(shù)等[4]。對(duì)變壓器狀態(tài)監(jiān)測(cè)檢修，高壓套管采用介質(zhì)損耗數(shù)數(shù)字化在線監(jiān)測(cè)，有載調(diào)壓開關(guān)故障常有發(fā)生，可以專業(yè)有載診斷設(shè)備監(jiān)測(cè)，及時(shí)分析觸電磨損、電氣回路故障。變壓器監(jiān)測(cè)，還包含風(fēng)扇監(jiān)測(cè)、油溫監(jiān)測(cè)、負(fù)載電流監(jiān)測(cè)等，對(duì)變壓器科學(xué)監(jiān)測(cè)，要求監(jiān)測(cè)對(duì)象具備固體絕緣、氣體絕緣、冷卻組織。

變壓器常發(fā)生熱故障、放電故障、進(jìn)水故障或機(jī)械故障等。例如，對(duì)一發(fā)電廠設(shè)備更新喲花，采用三相油浸變壓器支持，內(nèi)部絕緣油及介質(zhì)不接觸空氣，變壓器運(yùn)行無需換油，使用壽命長，在農(nóng)村配電中可推廣應(yīng)用。但是，三相油浸變壓器在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)外界環(huán)境要求苛刻，若周圍溫度變化明顯，可能導(dǎo)致變壓器漏油，導(dǎo)致繼電器誤動(dòng)。

2.2電容設(shè)備

電容設(shè)備為互感設(shè)備，在狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷中，常用紅外檢測(cè)、離線監(jiān)測(cè)、停電預(yù)試方式支持。電容設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)，可采用信息檢出、數(shù)據(jù)采集、信息傳遞等方式落實(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)設(shè)備各信息綜合診斷，獲取診斷報(bào)告，有針對(duì)性的維修設(shè)備。

此外，若采用停電預(yù)試驗(yàn)技術(shù)，需和主設(shè)備結(jié)合起來，在電力線路斷電后監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電動(dòng)設(shè)備故障隱患，針對(duì)設(shè)備故障嚴(yán)重度，決定是否停電檢修。

2.3 高壓配電柜

高壓配電柜狀態(tài)監(jiān)測(cè)故障診斷，可采用機(jī)械監(jiān)測(cè)、在線監(jiān)測(cè)、網(wǎng)絡(luò)理論的技術(shù)監(jiān)測(cè)、真空斷路器在線監(jiān)測(cè)等多種形式監(jiān)測(cè)狀態(tài)。

2.3.1對(duì)機(jī)械特性監(jiān)測(cè)而言，其主要針對(duì)高壓配單柜自身合閘電壓、分閘電壓、電流、斷路器觸頭等監(jiān)測(cè)，分析彈簧狀態(tài)、斷路器動(dòng)作等硬件是否工作正常[5]。

2.3.2在線監(jiān)測(cè)技術(shù)主要是針對(duì)電氣性能操作，包含滅弧室真空度、斷路器開關(guān)電流加權(quán)值。監(jiān)測(cè)中，不同開斷電流支持，獲取各個(gè)等效磨損曲線，額定短路開關(guān)電流直接影響斷路器的允許磨損量。因此，對(duì)觸頭磨損量累積計(jì)算，得到電氣設(shè)備用電的實(shí)際壽命。

2.3.3采用徑向基函數(shù)網(wǎng)絡(luò)理論檢測(cè)技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中，將正常振動(dòng)信號(hào)及斷路器振動(dòng)信號(hào)波峰幅值之間的差異參數(shù)收集，結(jié)合沖擊事件時(shí)間，判斷斷路器故障具體參數(shù)，檢查斷路器是否穩(wěn)定運(yùn)行。

2.3.4當(dāng)下，采用真空斷路器電壽命在線監(jiān)測(cè)技術(shù)不需要投入過多人力成本，實(shí)際應(yīng)用中，分析設(shè)備開斷過程及燃弧時(shí)間，監(jiān)測(cè)可獲取精準(zhǔn)數(shù)據(jù)，反映出各個(gè)點(diǎn)磨損實(shí)情。在高壓配電柜實(shí)際運(yùn)行中，若發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生局部放電現(xiàn)象，必然存在電磁波，以開關(guān)柜為支持，可促進(jìn)電磁波傳輸，開關(guān)柜自身柜體形成TEA（暫態(tài)對(duì)地電壓），此時(shí)，電容耦合傳感器對(duì)TEA檢測(cè)，判斷高壓開關(guān)柜是否存在故障，如圖1所示。

3結(jié)束語

綜上所述，在電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行中，電氣設(shè)備自身狀狀態(tài)穩(wěn)定性及故障診斷直接關(guān)系到設(shè)備能否穩(wěn)定、安全運(yùn)行，對(duì)保障電力系統(tǒng)正常供電有重要作用。文章對(duì)變壓器、電容性設(shè)備、高壓配電柜等狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷技術(shù)詳細(xì)分析，以變壓器為主要研究對(duì)象，對(duì)具體的狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷技術(shù)的應(yīng)用討論，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，采取措施，保障帶那里系統(tǒng)安全性及穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)：

[1]汪希偉， 李超， 郭啟偉，等. 智能變電站繼電保護(hù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)研究[J]. 山東電力技術(shù)， 2017， 44（2）：55-57.

[2]吳艷標(biāo). 風(fēng)力發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷技術(shù)的研究[J]. 城市建設(shè)理論研究（電子版）， 2018， No.253（7）：7.

[3]范紅巖， 劉軍， 張可薇. 堆垛機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷的研究和進(jìn)展[J]. 物流技術(shù)， 2017， 36（2）：33-37.

[4]邢芝福. 電力系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)分析[J]. 天津科技， 2017， 44（7）：65-67.

[5]劉鈺翔. 電氣設(shè)備管理中狀態(tài)檢測(cè)及故障診斷技術(shù)分析[J]. 技術(shù)與市場(chǎng)， 2017， 24（10）：124-125.

（作者單位：五凌電力有限公司）