【正文】 觸頭的磨損與電流的大小有關，其磨損體積或重量與電流的關系為 V: 磨損的體積或重量； K: 與觸頭材料的特性相關；為開斷電流的加權指數(shù)， 在 1~2之間變化。 高壓斷路器故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng) 各 類 傳 感 器 單 片 機 模 數(shù) 轉 換 采 樣 保 持 測 量 放 大 器 多 路 模 擬 開 關 信 號 調 理 通 信 模 塊 485總線 或其它 在線數(shù)據(jù)采集裝置 高壓斷路器故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng) 系統(tǒng)結構 在線數(shù)據(jù) 采集裝置 1 在線數(shù)據(jù) 采集裝置 2 在線數(shù)據(jù) 采集裝置 N 485總線 判定斷路器狀態(tài)進行故障診斷的信號 故障診斷信號主要有： (1)采用語音識別的方法對斷路器動作過程中產(chǎn)生的聲學信號進行信號抽取、比較和表達，以發(fā)現(xiàn)早期的故障征兆。 傳感技術 限制了監(jiān)測的發(fā)展 。 新技術和方法還在不斷的引入，在信號傳感方面新的技術，如光學技術已被用在斷路器的狀態(tài)監(jiān)測上。 及變壓器診斷知識的融合結果。 變壓器故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測的主要方法 ? 信號處理的方法 回避了抽取被診對象的數(shù)學模型的難點，當難于建立診斷對象的解析數(shù)學模型時，這種方法而直接利用信號模型，如相關函數(shù)、高階統(tǒng)計量、頻錯和自回歸滑動平均過程，以及現(xiàn)在的小波分析技術，對于線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)都是適應的。 變壓器狀態(tài)評估體系 變壓器故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測的現(xiàn)狀 ? 國外現(xiàn)狀與研究動態(tài) ☆ 瑞士現(xiàn)狀與研究動態(tài) ☆ 美國現(xiàn)狀與研究動態(tài) ☆ 英國現(xiàn)狀與研究動態(tài) ☆ 比利時現(xiàn)狀與研究動態(tài) ☆ 德國現(xiàn)狀與研究動態(tài) 變壓器故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測的現(xiàn)狀 國內現(xiàn)狀與研究動態(tài) ? 開始關注變壓器狀態(tài)監(jiān)測的研究和應用 開展狀態(tài)維修的層次及內容 : (l)在線監(jiān)測是狀態(tài)維修的前提和基礎，通過在線監(jiān)測，在不影響設 備運行的前提下提取各種狀態(tài)參數(shù)信息 。 電力設備故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測的研究與應用現(xiàn)狀 ? 國外應用與研究 ☆ 美國國家電力研究院所 ☆ 英國 ☆ 日本發(fā)電檢修協(xié)會 ☆ 加拿大 ☆ 德國（斯蒂亞克電力公司、漢堡電力公司） ? 國內電力設備狀態(tài)維修的應用 傳感器裝置的生產(chǎn)和在線監(jiān)測的應用情況還落后于國外先進水平，基本上還是實施以離線的預防性試驗為基礎的變壓器運行狀態(tài)評估比 電力設備故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測的研究與應用現(xiàn)狀 主要原因： 在線監(jiān)測的硬件缺乏 需運用傳感技術、光電子技術及計算機技術等先進的手段來實時反映設備狀態(tài)，對相當一部分變電站來說，在經(jīng)濟及硬件設施等方面存在著或多或少的困難，在在線監(jiān)測沒有成為必要成分的情況下，維修管理仍沿用舊體制 現(xiàn)場專門人才的缺乏 在線監(jiān)測系統(tǒng)已具備規(guī)模的變電站，在技術力量上也還不能適應發(fā)展要求，其現(xiàn)場技術人員分析態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)的能力較差，因而不能合理分析利用在線監(jiān)測的數(shù)據(jù) 現(xiàn)有基礎 預防性試驗的很多 “ 判據(jù) ” 是根據(jù)大量實踐的總結，多年電網(wǎng)運行維修經(jīng)驗的積累。 設備狀態(tài)檢修的依據(jù)（ 2） 故障預報 故障診斷 狀態(tài)監(jiān)測 建立故障物理、 化學模型和仿真 對故障物理、化學 過程的機理分析 信號處理 模式識別 設備故障發(fā)生的 物理、化學過程 設備故障的 外在表現(xiàn) 故障診斷 —— 根據(jù)故障特征 ,對已發(fā)生的故障進行定 位和對故障發(fā)展程度進行判斷。 ? 以在線監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎的設備健康狀態(tài)評估，既要按照設備巡視檢測、 定期檢測和帶電（在線）檢測的結果進行故障診斷，還要結合運用傳 感技術、光電子技術及計算機技術等先進的手段，適時反映設備狀態(tài)。 變壓器故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測的現(xiàn)狀 引用模糊邏輯和多參數(shù)、多層逐步推理方法評估。 變壓器故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測的主要方法 變壓器故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測的主要技術 ? 主要監(jiān)測技術 頻率響應分析法 繞組溫度指示 恢復電壓法 其它狀態(tài)檢測法 油中溶解性氣體分析技術 局部放電在線監(jiān)測技術 振動分析法 紅外測溫技術 變壓器故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測的主要技術 油中溶解性氣體分析技術 (Dissolved gasinoil analysis , DGA) 變壓器內部不同故障產(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部故障 變壓器故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測的主要技術 ? 局部放電在線監(jiān)測技術 （ Partial Discharge， PD） 變壓器在內部出現(xiàn)故障或運行條件惡化時，局部場強過高而產(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，此時局放產(chǎn)生電氣信息，同時還伴隨有聲信號以及其它非電量信息。 斷路器在線監(jiān)測的實質性進展緩慢，其原因為： 斷路器狀態(tài)監(jiān)測的主要技術難點 ☆ 工作狀態(tài)的多樣性 ☆ 產(chǎn)品結構的差異性 ☆ 故障發(fā)生的隨機性 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)尚須對其設計和功能進行完善，缺乏數(shù)據(jù)積累，只能簡單參照歷史數(shù)據(jù)記錄。 斷路器故障診斷的主要方法 ☆ 統(tǒng)計過程控制方法 ☆ 振動信號判斷機械故障法 核心：傳感器 關鍵：信號處理方法 方法：事件時刻提取及幅值分析法、 時頻域復合分析法、動態(tài)時間 歸整法、短時譜法、人工神經(jīng) 網(wǎng)絡法、小波分析法 GIS設備故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測 SF6氣體絕緣的全封閉式組合電器特點： （ 1） 占地面積小 GIS結構非常緊湊整個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往現(xiàn)場，縮短 現(xiàn)場安裝工作量和工程建設周期 GIS設備