【正文】 方法：事件時(shí)刻提取及幅值分析法、 時(shí)頻域復(fù)合分析法、動(dòng)態(tài)時(shí)間 歸整法、短時(shí)譜法、人工神經(jīng) 網(wǎng)絡(luò)法、小波分析法 GIS設(shè)備故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測 SF6氣體絕緣的全封閉式組合電器特點(diǎn)： （ 1） 占地面積小 GIS結(jié)構(gòu)非常緊湊整個(gè)裝置的占地空間大為縮小其占地面積可小到戶 外變電站的 30％，且隨電壓升高占地顯著減小 （ 2） 運(yùn)行可靠性高 不受外界環(huán)境的影響 （ 3） 檢修周期長 國際大電網(wǎng)會(huì)議資料： GIS的故障率為 ~ 故障的十分之一， GIS的停電檢修周期一般定為 10~20年，有工廠提 出免檢修 （ 4） 安裝方便 GIS一般都在工廠裝配后以整體形式或分成若干部分運(yùn)往現(xiàn)場，縮短 現(xiàn)場安裝工作量和工程建設(shè)周期 GIS設(shè)備的絕緣故障 ? GIS各類故障中絕緣故障占有較大比例，根據(jù)CIGRE ： ? 1985年以前日本投運(yùn)的 GIS 562次故障中絕緣 故障占 60％； ? 1985年以后投入的 GIS的 247次故障中絕緣故障占51％，而且絕緣故障又較多發(fā)生在較高電壓的設(shè)備中 GIS GIS設(shè)備的絕緣故障 ☆ 國內(nèi) GIS運(yùn)行情況 ☆ GIS出現(xiàn)絕緣故障的原因 GIS設(shè)備的絕緣故障 ? GIS內(nèi)部可能出現(xiàn)的缺陷類型 絕緣子內(nèi)部缺陷 交接面缺陷 導(dǎo)電微粒 毛刺 支撐絕緣子 外殼 導(dǎo)電桿 毛刺 GIS設(shè)備的絕緣故障 GIS內(nèi)不同缺陷類型引發(fā)的絕緣故障率 高壓導(dǎo)體上的突出物 5％ 隔離開關(guān)的絕緣配合 10％ 與絕緣無關(guān)的缺陷 8％ 潮濕 7％ 支持絕緣子缺陷 10％ 載流接觸 11％ 屏蔽和靜電接觸 18％ 微粒和外部物體 20％ 未知 11％ GIS設(shè)備的局部放電檢測方法 GIS設(shè)備局部放電的現(xiàn)象 ☆ 光現(xiàn)象、聲輻射現(xiàn)象以及化學(xué)現(xiàn)象 GIS設(shè)備局部放電的檢測方法 局 放 檢 測 方 法 非電氣測試法 電氣測試法 ☆ 聲 測 法 ☆ 化學(xué)方法 ☆ 光學(xué)方法 常規(guī)測量方法 超高頻法 ☆ IEC60270標(biāo) 準(zhǔn)推薦的方法 ☆ 外被電極法 ☆ 測量通過地線的電流 ☆ 在絕緣子內(nèi)預(yù)埋電極 GIS設(shè)備的局部放電檢測技術(shù) ☆ 超高頻法 GIS局放檢測原理（內(nèi)置傳感器） 內(nèi)導(dǎo)體 圓板感應(yīng)電極 圓板型傳感 器耦合輸出 圓環(huán)感應(yīng)電極 圓環(huán)型傳感 器耦合輸出 外殼 真空斷路器故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測 ☆ 真空斷路器真空度檢測 ☆ 真空斷路器機(jī)械壽命的檢測 ☆ 真空斷路器電壽命的檢測 真空斷路器真空度檢測 ? 真空泡真空度的測試方法主要有 : （ 1）工頻耐壓法 （ 2）磁控放電法 （ 3）聲發(fā)射法 （ 4）高頻放電法 （ 5）特斯拉線圈法 （ 6）吸氣膜法 （ 7）高頻電流法 （ 8）絕緣電阻法等。 (2)選取斷路器動(dòng)作時(shí)間、三相分合閘同期性及歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較來診斷操動(dòng)系統(tǒng)的故障。 斷路器狀態(tài)監(jiān)測的主要技術(shù)難點(diǎn) ☆ 工作狀態(tài)的多樣性 ☆ 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的差異性 ☆ 故障發(fā)生的隨機(jī)性 斷路器的狀態(tài)監(jiān)測存在的主要問題 (1)現(xiàn)有的在線測系統(tǒng)尚須對其設(shè)計(jì)和功能進(jìn)行完善，缺乏數(shù)據(jù)積累，只能簡單參照歷史數(shù)據(jù)記錄。最后，斷路器部件繁多，如操動(dòng)機(jī)構(gòu)，很難判斷哪些部件容易發(fā)生故障，以便對其進(jìn)行監(jiān)測，造成了監(jiān)測的盲目性，缺乏監(jiān)測經(jīng)驗(yàn)。 斷路器在線監(jiān)測的實(shí)質(zhì)性進(jìn)展緩慢，其原因?yàn)椋? 20世紀(jì) 90年代出現(xiàn)了微機(jī)型高壓開關(guān)機(jī)‘械特性測試儀 斷路器的檢測技術(shù)大體上經(jīng)歷了從離線測試、周期性在線檢測、長期在線監(jiān)測的發(fā)展過程。 變壓器故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測的主要技術(shù) ? 主要監(jiān)測技術(shù) 頻率響應(yīng)分析法 繞組溫度指示 恢復(fù)電壓法 其它狀態(tài)檢測法 油中溶解性氣體分析技術(shù) 局部放電在線監(jiān)測技術(shù) 振動(dòng)分析法 紅外測溫技術(shù) 變壓器故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測的主要技術(shù) 油中溶解性氣體分析技術(shù) (Dissolved gasinoil analysis , DGA) 變壓器內(nèi)部不同故障產(chǎn)生不同的氣體，分析油中氣體成分、含量、產(chǎn)氣率、相對百分比，實(shí)現(xiàn)對變壓器絕緣的診斷，典型油中溶解氣體氫氣（ H2） ,一氧化碳（ CO） , 甲烷（ CH4） ,乙炔（ C2H2） , 乙烯（ C2H4） , 甲烷（ C2H6） , 二氧化碳（ CO2） 作為分析用的特征氣體，通過檢測各氣體成分及含量后，用特征氣體法或比值法來判斷變壓器內(nèi)部故障 變壓器故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測的主要技術(shù) ? 局部放電在線監(jiān)測技術(shù) （ Partial Discharge， PD） 變壓器在內(nèi)部出現(xiàn)故障或運(yùn)行條件惡化時(shí)，局部場強(qiáng)過高而產(chǎn)生局部放電，局放水平及其增長速率的明顯變化，表明變壓器內(nèi)部正在發(fā)生變化或反映絕緣中由于某些缺陷狀態(tài)而產(chǎn)生的固體絕緣的空洞，金屬粒子和氣泡等，此時(shí)局放產(chǎn)生電氣信息，同時(shí)還伴隨有聲信號以及其它非電量信息。診斷知識(shí)包括各種先驗(yàn)知識(shí)及數(shù)據(jù)采掘系統(tǒng)得到的有關(guān)對象運(yùn)行的新知識(shí)。 變壓器故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測的主要方法 但是避開對象數(shù)學(xué)模型，既是優(yōu)點(diǎn)，也是它的缺點(diǎn)。引用模糊邏輯和多參數(shù)、多層逐步推理方法評估。 (2)故障診斷是狀態(tài)維修的核心，根據(jù)在線監(jiān)測數(shù)據(jù)診斷其絕緣狀 況，識(shí)別故障種類和程度 。 變壓器故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測的現(xiàn)狀 基于離線的預(yù)防性試驗(yàn)數(shù)據(jù)的變壓器運(yùn)行狀態(tài)評估，是目前分析和判斷變壓器健康水平的主要依據(jù)。 ? 以在線監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的設(shè)備健康狀態(tài)評估，既要按照設(shè)備巡視檢測、 定期檢測和帶電（在線）檢測的結(jié)果進(jìn)行故障診斷，還要結(jié)合運(yùn)用傳 感技術(shù)、光電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)等先進(jìn)的手段，適時(shí)反映設(shè)備狀態(tài)。 關(guān)鍵技術(shù) （ 1）傳感器 （ 2）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫 （ 3） 數(shù)據(jù)分析 傳感器技術(shù)和數(shù)據(jù)分析技術(shù)是狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)所特有的關(guān)鍵技術(shù)。 故障診斷 —— 根據(jù)故障特征 ,對已發(fā)生的故障進(jìn)行定 位和對故障發(fā)展程度進(jìn)行判斷。 狀態(tài)監(jiān)測的概念和任務(wù) 故障預(yù)報(bào) —— 根據(jù)故障征兆 ,對可能發(fā)生故障的時(shí)間、 位置和程度進(jìn)行預(yù)測。 設(shè)備狀態(tài)檢修的依據(jù)（ 2） 故障預(yù)報(bào) 故障診斷 狀態(tài)監(jiān)測 建立故障物理、 化學(xué)模型和仿真 對故障物理、化學(xué) 過程的機(jī)理分析 信號處理 模式識(shí)別 設(shè)備故障發(fā)生的 物理、化學(xué)過程 設(shè)備故障的 外在表現(xiàn) 狀態(tài)檢修是一種比較新的檢修體 制，但成功的實(shí)例并不多，鑒于此，作為狀態(tài)檢修依據(jù)的設(shè)備健康狀態(tài)評估系統(tǒng)的研究尚處于摸索階段。 電力設(shè)備故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀 ? 國外應(yīng)用與研究 ☆ 美國國家電力研究院所 ☆ 英國