电力系统设备状态监测与故障诊断技术

电力系统设备状态监测与故障诊断技术

任阿阳黄宇

国家电网有限公司运行分公司宜宾管理处644000

摘要：一直以来，电力系统在维持供电稳定性、电气设备安全运行、促进社会经济进步方面发挥了不小作用。因此，电力系统现已成为电力企业重要研究课题，尤其是设备状态检测与故障诊断技术研究，是保证系统顺利稳定运行的基础保障。因此，研究电力系统设备状态监测和故障诊断技术成为当务之急。

关键词：电力系统；设备状态检测；故障诊断技术

目前，电力设备故障监测已经成为状态监测与诊断的主要形式，工作人员经过故障特点诊断展开状态检测，判断故障位置继而展开故障维修。设备状态检测结合设备故障特征信号展开检修，故障诊断技术是一种新型技术，其原理为：将搜集的状态检测信息作为核心。鉴于此，文章就电力系统设备状态检测与故障诊断技术展开分析。

一、电力系统设备状态监测与故障诊断技术

电力系统设备状态监测是通过传感器与有关测量技术搜集信息，根据搜集的信息判断系统运行有无异常隐患或故障。故障诊断则是经过状态监测搜集系统设备状态、参数，利用技术方法对搜集的数据科学诊断，制定维修方案。相对于发达国家，我国电力系统设备状态监测起步较晚，传感器技术发展落后，但发展快速，现已在国外得到了推广应用，达到了自动化维修。电力系统设备状态监测应用传感器有效节约了人力物力投入、降低故障发生率与维修频率，企业实现了经济效益最大化。现阶段，很多电力企业都应用在线监测技术，其监测技术与管理效果显著。尤其是进口传感器的引进，与计算机技术融合生成了大范围状态监测系统，进一步提高了应用效果。但是，现阶段状态监测技术并未实现全范围覆盖，企业未能完全接受。第一，很多企业对状态监测技术缺少认识，仍然延续传统检修方法，使得设备运行和检修难以匹配，状态监测无法发挥有效作用。第二，尽管企业应用了状态监测检修，但是技术人员专业水平较低，难以适应新技术造成资源浪费。

二、电力系统设备状态监测核心技术

首先，信号搜集。现阶段，不少企业引进了在线检测系统进行电力设备检测与诊断，分析设备运行状况并预估设备运转。工作人员通过设备状态量搜集设备运行状况，信号搜集包含设备运转周期采样、跟踪采样故障分析特殊性、信息一次性采样、自动随机故障信号突变。当然，不同的设备选择的状态监测方法不同。例如：变压器故障多是因为绝缘材料老化引起，需要结合变压器机械特点与电气特点展开监测。通常有局部放电、极化波普、气体分析等方法。其次，数据传输与处理。电力系统的稳定运行依靠通讯设备，通过光纤传输数字信号保证信息顺利传递，保证信号质量。搜集信息后，数据处理中心接收信息，再经过数学方法研究并分析信息，比如：频谱研究时要求对时域持续时间信号变化，转成频域不同频率信号再进行研究。现阶段，常见的信号处理是综合了智能化信息技术与数字化信息技术，确保了数据处理准确性与稳定性。

三、故障诊断技术

第一，故障信号特征量。数据信号能够在庞大的数据信息中提取所需信息，如果电力设备运行过程中信息精准，设备故障诊断则会有较强的灵敏性。该故障特征量是由多种因素引起的，但多数故障特征量都表示相同故障。因此，怎样选择故障特征量显得尤为重要。特征量选择不准确就会影响系统判断，正常条件与故障状态特征参量有着想相似之处，容易导致判断失误，故障特征量具有模糊性。因此，要求做好特征量选择。第二，故障判断。电力设备故障类型较多，即使同一故障也可能由多种因素引起，而常见故障诊断有：首先，一种故障引起多种故障现象，建议通过传感技术与信息融合技术展开分析。相同目标能够从不同方面、不同角度使用多个传感器处理。随后，对同一故障表现特征选取较灵敏的状态信息量，有助于提高诊断总体效果。其次，特征空间矢量。该种方法通过对故障偏差信息科学分析，再经过不断的改正，目标有着慢时变性与不稳定性。此外，也可以通过神经网络、人工智能技术。第三，信息技术与故障诊断分析技术。故障诊断分析技术原理为：通过对电力设备故障形成与故障来源去向研究。整合设备状态特征量与降维，再利用模糊识别与专家系统判断故障特征数值。最终，获得故障原因与属性。现阶段，电力设备具备网络传输功能，可以通过局域网传输信息展开故障判断，或者利用远程协助展开故障诊断。该技术的应用有助于实时监控设备状态进行故障诊断异地处理，利用先进技术进行信息传输。

四、设备状态监测和故障诊断技术研究

（一）发电机状态监测与故障诊断

电力系统设备状态监测与故障诊断关乎着系统供电稳定性，有着重要影响。因此，要求有充足的技术支撑。在发电机状态与故障诊断中，经过监测与诊断发现电机状态及存在的问题，在故障初期就判断故障原因，制定解决方案，防止引发故障。目前，常见发电机监测设备包含电机光纤测漏仪与发电机状态监控设备，动态监控设备状态。

（二）变压状态监测与故障诊断

电力系统样式众多，使得变压器类型参差不齐，常见变压器有充油式变压器。伴随着技术水平的提高，十式变压器与六氟化硫变压器得到了广泛应用。超声定位技术与红外技术是变压器检测主要技术，并且要求对变压器油温、线匝绕组温度检测，保证及时发现故障，排除隐患问题。

（三）红外线诊断技术

该项技术有着综合性、系统性特点，集成了光电成像技术与计算机、图像处理技术，接收物体红外线并在计算机上展现出来，分析物体表层温度状态。电力系统设备应用红外线诊断技术能够准确判断故障问题，具有成本投入少、经济效益高的特点。

结语：.

综合分析，电力系统应用设备状态监测有助于及时发现故障隐患，要求有专业监测与诊断技术。为保证电力系统稳定运行，企业还应加大对电力系统设备状态监测和故障诊断控制，完善电力系统设备状态监测与故障诊断技术从而提升设备稳定性，实现电力能源的顺利输送，企业实现经济效益最大化。

参考文献：

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