電力系統設備狀態監測與故障診斷技術分析

鄒曉龍

【摘 ?要】在電力系統正常運作過程中，利用先進的技術手段對電力設備運行狀態進行監測，收集相應的數據信息，判斷設備是否存在故障，并通過故障診斷技術及時解除電力設備存在的故障，以此保證電力設備的穩定運行，提高電力系統運行安全性。對此，下面針對電力系統中設備狀態監測技術及故障診斷技術展開分析。

【關鍵詞】電力設備;狀態監測;故障診斷

前言

在電力系統運作中，電力設備是十分重要的元素，電力設備出現故障后，很有可能影響到電力系統的運行穩定性，甚至會影響大規模的電力系統故障，嚴重的影響到電力生產。在實際中，影響電力設備正常運行的因素有很多，如運行環境、人為操作因素等，所以在日常工作中必須加強對電力設備的運行狀態的監測，在出現故障后，及時利用科學診斷技術進行處理，以此提高電力設備的運行安全性。

1.電力系統設備狀態監測及故障診斷的概述

對于電力系統設備狀態監測，主要是在電力設備正常運行過程中，利用相應的傳感器及測量手段，收集電力設備的運行數據，并對這些數據進行分析，從而掌握電力設備的實際運行情況，并判斷出電力設備是否存在“帶病”運行的情況。電力系統設備故障診斷則是依據電力設備運行狀態監測數據，診斷電力設備存在的故障，并結合電力設備的具體情況，提出適宜的電力設備故障維修方案，以此保證電力設備良好運行。在電力系統正常運行階段，通過設備狀態監測及故障診斷技術，可以在很大程度上保證電力設備的安全、穩定運行，能及時將影響設備安全運行的不穩定因素消除，最大限度了促進了電力系統的安全生產。

2.電力設備狀態監測技術

在應用電力設備狀態監測技術前，必須對該技術有全面的了解，要理解其內涵及特點，以此更加靈活的應用到實際中，在電力設備故障檢修過程中，狀態監測技術收集而來的信息是判斷設備故障、評價電力設備性能的關鍵依據，因此，在實際中經常會在電力系統設備中安裝相應的傳感器，通過傳感器記錄設備發熱、振幅、壓力等各項數據，便于工作人員可以從數據中找出電力設備運行的異常情況，快速的進行問題處理。設備運行狀態評估是建立在相應數據信息基礎上的，而數據信息的獲取與測量、監測等工作有密切關聯，所以電力設備狀態監測技術具有十分重要的作用。同時通過電力設備狀態監測，還可以對比電力設備的歷史運行情況，通過對比找出設備異常情況，為設備故障分析提供數據支持。

就目前而言，在電力生產中，電力設備監測技術已經應用到很多電力系統中，為電力系統的良好運行提供了依據。（1）在變壓器局防電監測中應用狀態監測技術，在電力設備中，當出現線路老化的情況時，線路中會存在放電現象，如果沒有對其進行及時解決，很有可能引起放電擊穿保護層，從而造成設備短路的情況。對于這種情況，在進行檢查是時，經常會用到聲學監測方法，在變壓器向外部安裝高頻聲學傳感器，傳感器對于電弧、放電相對敏感，其可以很好的將放電信號、放電位置監測出來。在檢測局部放電時，還可以應用其他監測方法，如化學監測、電氣監測、光學監測等。（2）變壓器絕緣狀態監測中應用狀態監測技術，在電力生產中，對變壓器絕緣狀態進行監測可以在很大程度上確保變壓器的安全穩定運行，在實際中變壓器絕緣情況是難以通過肉眼檢查到的，而通過狀態監測技術可以很好的解決這一難點。同時電力設備中，通過電容套管監測，還可以更好的了解到電力設備電容量、電流等變化情況，利用外部絕緣監測還能判斷出變壓器套管外部絕緣受污染情況，有助于橫向、縱向對比。

3.電力設備故障診斷技術

3.1 故障診斷分析技術

電力設備故障診斷分析技術是當電力系統設備運行中存在故障時，對故障來源、故障原因、故障處理進行分析的特殊過程。在實際中，需要全面分析、總結電力設備運行狀態特征量、設備運行維護情況，并利用模糊識別、專家系統識別等故障識別技術，準確的將電力設備運行中的故障推斷出來，并找出故障引起原因、故障性質。在當前的電力系統設備中，具備相應網絡傳輸功能，因此可以通過局域網傳輸信息，來判斷設備運行中的故障，甚至還可以利用遠程協助方式，實現設備故障診斷，這樣就可以更加全面的監測、診斷電力系統設備，實現了設備故障診斷異地處理。

3.2 故障診斷方法

電力系統在運行中包含眾多電力設備，并且他們出現較多類型的故障，在診斷電力系統設備故障的時候可以采用下面幾種方法，其一，同電力系統設備的實際狀況相結合，在整頓電力系統設備故障的時候，根據最大隸屬度模糊理論原則，在線監測電力設備運行狀態，對電力設備運行中出現的故障類型等進行科學理論的判斷，并同模糊數學方法相結合，科學合理的處理電力設備中出現故障的隨機性和模糊性。在電力設備運行狀態故障診斷中，需要結合不同電力設備故障情況，靈活的利用多傳感技術、信息融合技術，實現故障診斷。對于信息融合技術，是在相應標準下，實現電力系統設備運行故障分析處理，一般情況下電力設備在運行中，不同故障之間是存在一定關聯的，信息融合技術的利用可以很好的找出故障之間的銜接點，然后針對性的進行電力設備故障處理能有效提高電力設備的運行安全狀態。多傳感技術是在同一個電力設備中，用多個傳感器實施故障檢測，根據電力設備故障特征，選出高靈敏信息量，以此實現故障的準確診斷。

新時期下，電力系統也越來越先進，電網覆蓋面不斷提升，這也使得電力設備故障診斷技術得到了廣泛應用，如通過紅外儀測溫，能及時發現設備中的線路接觸不良、松動等問題，避免了故障發生。紅外儀電力設備故障診斷技術主要是借助紅外輻射中能量、溫度與物體之間的關聯，當設備中線路溫度超過一般溫度以后，故障位置就會向周圍散發出相應的紅外輻射能量，同時輻射能量大小和物體表面溫度存在極大關聯，借助紅外儀測溫技術來判斷紅外能量，進而實現物體表面溫度測量。在變壓器維護管理中，利用故障診斷技術可以及時發現接口接觸不良、變壓器接頭松動、變壓器過度承載引起的負載不平衡等問題，能保證變壓器良好運作。在電力設備運行中，通過故障診斷方式的合理應用，能在極大程度上確保電力設備安全運行，能確保電力系統生產的安全、穩定。

總結

總而言之，隨著社會經濟快速發展，對電力資源的需求量也越來越多，這也對電力系統設備提出了更高要求。在實際中，電力設備運行期間難免會出現各種故障，所以要靈活的應用設備運行狀態監測技術，收集分析設備運行情況，針對其可能出現，或者是已經出現的故障，進行及時處理，全面提高電力設備的運行穩定性，保證電力系統的安全、穩定生產。

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（作者單位：陜鋼集團漢中鋼鐵有限責任公司）