電力系統(tǒng)電氣設(shè)備的故障診斷與檢修對(duì)策

帕力旦·烏休爾

（阿克蘇職業(yè)技術(shù)學(xué)院，新疆 阿克蘇 843000）

電氣設(shè)備作為電力系統(tǒng)中的重要組成，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性及安全性直接決定電力系統(tǒng)在城市發(fā)展過程中的實(shí)際價(jià)值。電氣設(shè)備在長時(shí)間運(yùn)行模式下，內(nèi)部組件、線路以及部分契合結(jié)構(gòu)等將因?yàn)殚L時(shí)間工作模式產(chǎn)生損耗現(xiàn)象，此類損耗累積到一定值時(shí)，令電氣設(shè)備面臨隱患問題，加大電氣設(shè)備運(yùn)行的失效性。本文針對(duì)電力系統(tǒng)電氣設(shè)備的故障診斷及檢修對(duì)策進(jìn)行探討。

1 電力系統(tǒng)電氣設(shè)備中常見的故障類型

1.1 機(jī)械故障類型

電氣設(shè)備具有機(jī)械性功能，在運(yùn)行過程中需按照不同組件結(jié)構(gòu)及工作模式進(jìn)行契合，才可保證在指令驅(qū)動(dòng)模式下，將不同組件或驅(qū)動(dòng)機(jī)制進(jìn)行整合處理。但是在此過程中，機(jī)械在長時(shí)間運(yùn)行期間將產(chǎn)生自然損耗現(xiàn)象，加大部件的磨損以及疲勞程度，如未能進(jìn)行定期性的養(yǎng)護(hù)處理，則電氣設(shè)備的機(jī)械組件在承接大功率或高荷載運(yùn)行程序下，設(shè)備或相關(guān)線路等將產(chǎn)生機(jī)械性故障問題，造成嚴(yán)重的失效現(xiàn)象。

1.2 絕緣性故障類型

絕緣性故障是電力系統(tǒng)電氣設(shè)備運(yùn)行過程中的常見故障類型，電氣設(shè)備在運(yùn)行期間往往需要承載大功率的運(yùn)行機(jī)制，高電壓、高電流產(chǎn)生的高壓場(chǎng)景，對(duì)于設(shè)備的運(yùn)行驅(qū)動(dòng)，將造成更為嚴(yán)重的壓力現(xiàn)象。如未能定期檢測(cè)問題所在，此類故障將逐步累積，并最終延伸顯性故障問題，致使電力系統(tǒng)面臨無法運(yùn)行的現(xiàn)象。例如，變壓器、交流互感器設(shè)備等，其在運(yùn)行過程中可能產(chǎn)生的絕緣性故障點(diǎn)，將是阻礙其正常運(yùn)行的重要因素，比如，密封效果不足或外部線路存在破損及裸露現(xiàn)象，也將產(chǎn)生侵蝕問題，造成設(shè)備運(yùn)行失效。

1.3 發(fā)熱故障類型

電氣設(shè)施在運(yùn)行過程中，受限于運(yùn)作模式或外部傳輸模式，將產(chǎn)生熱能，此類熱能需通過導(dǎo)熱與放熱的過程，進(jìn)行熱能循環(huán)處理。但是從設(shè)備的運(yùn)行工況來看，無論是線路還是內(nèi)部電子元器件，在面臨高壓或高流狀態(tài)下，均容易造成內(nèi)部熱量的聚集。如果設(shè)備短時(shí)間存在溫度驟然升高現(xiàn)象，設(shè)備承載能力將無法抵抗高溫帶來的沖擊，或由高溫對(duì)不同設(shè)備造成的關(guān)聯(lián)性影響，令設(shè)備面臨損毀問題。

2 電力系統(tǒng)電氣設(shè)備的故障診斷與檢修對(duì)策

2.1 電容性設(shè)備

（1）介損檢測(cè)技術(shù)。介損檢測(cè)技術(shù)主要是針對(duì)設(shè)備運(yùn)行過程中具備的介電特性進(jìn)行分析，在不同的影響因素下測(cè)定確定性，其也可作為與具體驅(qū)動(dòng)功能之間的比對(duì)形式。在電氣設(shè)備運(yùn)行過程中可分析由電容性能或相關(guān)驅(qū)動(dòng)參數(shù)產(chǎn)生的變化值，通過電氣設(shè)備的運(yùn)行情況及時(shí)將存在較大變化的數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行處理。其中，也可以同步將設(shè)備的絕緣能力通過參數(shù)形式進(jìn)行表述處理，如果設(shè)備的絕緣能力存在下降現(xiàn)象時(shí)，此類信息參數(shù)間接界定為介損值的逐漸增加現(xiàn)象，最終通過實(shí)際應(yīng)用情況，具體分析設(shè)備運(yùn)行過程中的隱患點(diǎn)，找出具體是哪一部位存在絕緣故障問題。

（2）油色譜分析技術(shù)。油色譜分析技術(shù)主要是指在外界環(huán)境因素的干預(yù)下，通過熱學(xué)與電學(xué)的相互作用機(jī)理，測(cè)定電氣設(shè)施中是否存在變量問題。因?yàn)閺碾姎庠O(shè)備組成以及相關(guān)材料來講，有機(jī)絕緣如果存在老化或分解問題時(shí)，絕緣材料將散發(fā)一定量的烴類氣體。此烴類氣體則可作為界定設(shè)備是否存在老化分解的重要影響指標(biāo)，因?yàn)槿魏卧O(shè)備在長時(shí)間的使用過程中，其存在生命周期現(xiàn)象，如果在長時(shí)間、高負(fù)荷的運(yùn)行狀態(tài)下，則此類材料的生命周期將逐步縮減，產(chǎn)生提前老化問題。通過油色譜分析技術(shù)，在微觀方面檢測(cè)氣體，分析當(dāng)前設(shè)備是否存在損壞現(xiàn)象。實(shí)際檢測(cè)檢驗(yàn)的工作人員可以采用相對(duì)應(yīng)的設(shè)備分析系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)過程的問題點(diǎn)，利用設(shè)備呈現(xiàn)的各類參數(shù)進(jìn)行逐一比對(duì)，最終分析同一設(shè)備不同組件下的參數(shù)差異值，或不同設(shè)備在執(zhí)行相同功能時(shí)，設(shè)備組件呈現(xiàn)的差異值，最終可作為后期電氣設(shè)備故障的具體支撐點(diǎn)。

2.2 高壓斷路器設(shè)備

（1）基于人工智能技術(shù)建設(shè)的故障檢測(cè)系統(tǒng)。此類技術(shù)是將人腦思維與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行整合，利用軟件模擬大腦在處理事物中產(chǎn)生的應(yīng)對(duì)機(jī)制，此類技術(shù)也可作為對(duì)高壓斷路器故障檢測(cè)的響應(yīng)化分析，其在很大程度上可通過對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)值的變化，排除外部或內(nèi)部干擾因素產(chǎn)生的耦合問題，進(jìn)而加強(qiáng)對(duì)以技術(shù)為驅(qū)動(dòng)的檢測(cè)精度，增強(qiáng)數(shù)據(jù)核驗(yàn)的精確性。

（2）建立故障信息庫。由于高壓斷路器在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的故障信息點(diǎn)具有多元性特征，要想進(jìn)一步增強(qiáng)數(shù)據(jù)核驗(yàn)的基準(zhǔn)性，需在不同的功能點(diǎn)或數(shù)據(jù)運(yùn)行參數(shù)下進(jìn)行合理匹配處理。將各類故障問題進(jìn)行整合處理，按照特定解決方案融合到數(shù)據(jù)解析或故障判定過程中，輔助工作人員更為全面地解析電力系統(tǒng)在驅(qū)動(dòng)過程中到底是哪一環(huán)節(jié)存在故障點(diǎn)。當(dāng)然在此過程中，故障信息庫的設(shè)定及其判定處理，需按照特定規(guī)則或數(shù)據(jù)架構(gòu)進(jìn)行規(guī)范性、結(jié)構(gòu)性的擬合處理，保證在不同應(yīng)用場(chǎng)景下，通過特定的功能點(diǎn)或指標(biāo)參數(shù)，界定實(shí)際問題形式，進(jìn)而提高實(shí)際檢測(cè)效能。

2.3 變壓器設(shè)備

變壓器設(shè)備作為電力系統(tǒng)中的重要組成，主要是通過對(duì)各類電力能源的支撐或轉(zhuǎn)化，確保供電系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。針對(duì)此類故障問題進(jìn)行解析時(shí)，對(duì)不同變壓器組件或?qū)嶋H工作參數(shù)進(jìn)行分析及處理，從終端故障點(diǎn)分析具體產(chǎn)生原因，或由主體驅(qū)動(dòng)機(jī)制測(cè)定故障終端位置的呈現(xiàn)形式，通過基礎(chǔ)與核心問題之間的排查與結(jié)合，增強(qiáng)電氣設(shè)備檢測(cè)效能。

（1）針對(duì)變壓器局部放電檢測(cè)。針對(duì)變壓器裝置局部放電進(jìn)行檢測(cè)，主要是對(duì)變壓器內(nèi)部組件或存在老化問題的組件進(jìn)行整體測(cè)定處理，保證在絕緣體功能下不會(huì)產(chǎn)生被擊穿風(fēng)險(xiǎn)。除此之外，在局部放電的參數(shù)采集以及分析過程中，需按照不同放電數(shù)據(jù)值進(jìn)行精細(xì)化比對(duì)處理。在系統(tǒng)測(cè)定過程中，可結(jié)合超聲波以及電磁輻射等，利用專業(yè)傳感設(shè)備，將變壓器運(yùn)行過程中各個(gè)組件信息進(jìn)行單一比對(duì)，有效檢測(cè)變壓器設(shè)備是否存在差異問題。

（2）變壓器絕緣狀態(tài)檢測(cè)。對(duì)于任何一項(xiàng)電氣設(shè)備，在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的問題均將可能造成對(duì)設(shè)備組件或電氣系統(tǒng)的損毀。此過程中，需要一套更為優(yōu)質(zhì)的絕緣系統(tǒng)對(duì)基礎(chǔ)供電機(jī)制起到補(bǔ)充作用。期間，針對(duì)變壓器絕緣狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)及分析時(shí)，可深度查證系統(tǒng)運(yùn)行過程中可能存在的隱性故障點(diǎn)，例如，分析電流量數(shù)據(jù)的變化情況，測(cè)定在不同絕緣阻值或變電站運(yùn)行模式之下是否存在差異性問題，及時(shí)輔助工作人員確定故障產(chǎn)生點(diǎn)并加以解決。

3 電氣設(shè)備故障診斷及檢修技術(shù)

3.1 基于云計(jì)算技術(shù)的故障診斷及檢修

從電氣設(shè)備故障診斷及檢測(cè)形式分析，任何一項(xiàng)設(shè)備的組成或基礎(chǔ)架構(gòu)的實(shí)現(xiàn)，均需通過不同問題點(diǎn)測(cè)定設(shè)備是否存在異常運(yùn)行行為。傳統(tǒng)的故障檢測(cè)機(jī)制的形式儼然無法滿足大體量的數(shù)據(jù)傳輸或高精密性、高智能性的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。此過程中，要想進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)值的檢測(cè)及分析，則可采用云計(jì)算技術(shù)對(duì)基礎(chǔ)運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行故障診斷。借助云計(jì)算技術(shù)形成具有強(qiáng)大計(jì)算能力的空間系統(tǒng)，按照云計(jì)算驅(qū)動(dòng)功能，對(duì)當(dāng)前數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)接行為或傳輸機(jī)制進(jìn)行對(duì)接處理，例如，通過線性運(yùn)算、模擬運(yùn)算、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，深度查證設(shè)備檢測(cè)過程中，數(shù)據(jù)信息點(diǎn)是否存在隱患現(xiàn)象。

3.2 基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的故障診斷及檢修

利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行在線檢測(cè)，主要是指通過數(shù)據(jù)挖掘功能、分析功能，對(duì)電氣設(shè)備及相關(guān)系統(tǒng)運(yùn)行過程中產(chǎn)生的參數(shù)信息進(jìn)行比對(duì)，深度挖掘不同數(shù)據(jù)值在關(guān)聯(lián)與響應(yīng)過程中可能存在的交互性，測(cè)定數(shù)據(jù)存在的本質(zhì)價(jià)值。對(duì)于電氣系統(tǒng)電氣設(shè)備的運(yùn)行工況，每類數(shù)據(jù)值均是通過固定的信息呈現(xiàn)機(jī)制進(jìn)行比對(duì)及測(cè)定，要想進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)判定，需把不同工況或運(yùn)行場(chǎng)景的數(shù)據(jù)響應(yīng)狀態(tài)作為參考依據(jù)。此類關(guān)聯(lián)規(guī)則則可以作為電氣設(shè)備在判定其故障行為的規(guī)律點(diǎn)或指標(biāo)點(diǎn)，進(jìn)而增強(qiáng)設(shè)備檢測(cè)效能，為后期管理工作的開展提供數(shù)據(jù)支撐。

3.3 基于人工智能技術(shù)的故障診斷及檢測(cè)

電氣設(shè)備作為多結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)，其在運(yùn)行過程中將產(chǎn)生大體量的數(shù)據(jù)信息，且不同數(shù)據(jù)形式將加大系統(tǒng)故障監(jiān)測(cè)難度。人工智能技術(shù)的應(yīng)用及實(shí)現(xiàn)是按照不同功能點(diǎn)或組件運(yùn)行特征，將數(shù)據(jù)信息的反饋以特定空間或平臺(tái)進(jìn)行處理。在系統(tǒng)監(jiān)控模式下，可結(jié)合集成功能，輔助工作人員自動(dòng)化檢索電氣設(shè)備，乃至電力系統(tǒng)運(yùn)行中的故障點(diǎn)。人工智能技術(shù)支撐的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需結(jié)合傳感器，單獨(dú)監(jiān)測(cè)某類載體，且最終數(shù)據(jù)反饋時(shí)，則是通過平臺(tái)及特定的運(yùn)行程序，故障監(jiān)測(cè)電氣設(shè)備運(yùn)行中的數(shù)據(jù)值并與常態(tài)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比對(duì)。如果存在誤差，不僅可以做到報(bào)警，還可結(jié)合專家系統(tǒng)，對(duì)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)下的參數(shù)信息進(jìn)行調(diào)整。此類自主優(yōu)化能力真正做到了集檢測(cè)與維修于一體的故障處理。工作人員則可通過設(shè)備可視化分析故障產(chǎn)生點(diǎn)，做好預(yù)案處理，提高電氣設(shè)備運(yùn)行 效率。