【正文】 ................................9 第四節(jié) 電力系統(tǒng)常見電氣故障的特征量及其診斷 ............................................................... 10 第三章 狀態(tài)監(jiān)測的基本組成 ..................................................................................................... 13 第一節(jié) 傳感器技術狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)輸入的信 號 .................................................................. 13 第二節(jié) 數(shù)據(jù)分析技術 ......................................................................................................... 13 第四章 結論 .............................................................................................................................. 17 謝辭 ............................................................................................................................................ 18 參考文獻 ..................................................................................................................................... 19 1 引 言 電力系統(tǒng)設備的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷是近 10 年來發(fā)展較快的新技術 ,具有良好的發(fā)展和應用前景。在國內 ,狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術已經發(fā)展了十幾年 ,一些廠家已經能生產各種檢測裝置。國際大電網(wǎng)會議于 1990 年發(fā)表了關于電氣絕緣診斷技術的綜述性報告，對這一領域截止 80 年代未的研究成果 作了系統(tǒng)的總結。 由于狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術的難度，不論是國內，還是國外，除個別項目以外，大多還不很成熟，仍處于研究發(fā)展階段。美國電力科學院 (EPRI)非常重視對現(xiàn)場技術人員有關狀態(tài)監(jiān)測和狀態(tài)檢修方面的技術培訓和技術服務。國內電力系統(tǒng)設備狀態(tài)監(jiān)測科研工作也開始于 20世紀 80年代 ,起步并不晚。另一方面 ,一些狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)已具備規(guī)模的發(fā)電廠在軟環(huán)境和管理體制上還不能適應發(fā)展要求。一般來講 ,它們在內容上沒有嚴格的界限 ,采用的方法很多是一樣的 ,都要進行在線檢測和數(shù)據(jù)分析 ,而且最終目標也是一致的 ,即防患于 未然。狀態(tài)監(jiān)測主要依據(jù)信號處理和模式識別對設備進行評估和判斷 ,相對容易實現(xiàn)?！霸\斷”一詞原是一醫(yī)學名詞，指醫(yī)生對收集到的病人癥狀（包括醫(yī)生的感觀所感覺到的、病人自身主觀陳述以及各種化驗檢測所得到的結果）進 行分析處理、尋求患者的病因、了解疾病的嚴重程度及制訂治療措施與方案 5 的過程。對于主設備 ,如果需要打開機蓋檢修 ,進一步查找故障點 ,就比在線監(jiān)測時的定位容易 得多。因此 ,狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)對現(xiàn)代設備管理是必要的。只有充分利用現(xiàn)有手段，并將其與在線監(jiān)測緊密結合，才能更全面真實反映設備的狀態(tài)，為實施正確的狀態(tài)檢修提供數(shù)據(jù)資源。雖然在國內外對電力設備進行在線監(jiān)測已在許多方面取得了成績，但還有不少問題需要進一步解決研究，需要在實際運行中考驗各種檢測方法的可行性。繼電保護裝置必須在 10 ms~20 ms 內處理這類故障 ,以避免損失擴大。兩種技術互相補充 ,缺一不可。 8 第二節(jié) 計算機和網(wǎng)絡技術的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng) 采用計算機和網(wǎng)絡技術的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)十幾年來 ,已經有很多監(jiān)測裝置應用于工業(yè)現(xiàn)場 ,但是 ,大多數(shù)的現(xiàn)場裝置沒有形成系統(tǒng) ,記錄數(shù)據(jù)仍然依靠人工觀測和抄表的方式 ,這對于突發(fā)的故障很難及時反映 ,也不利于綜合分析和查閱歷史資料。與現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)相比，計算機網(wǎng)絡的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：通信協(xié)議透明，兼容性好，有廣泛的技術支持；為了更好地發(fā)揮各種監(jiān)測控制系統(tǒng)的作用，協(xié)調生產過程中各系統(tǒng)間的關系，提高安全生產和管理水平，必須對上述系統(tǒng)整合，進行綜合自動化系統(tǒng)的集成建設。設備控制層是面向變電站的電氣設備及自動控制要求的遠程監(jiān)控體系的最底層，主要包括現(xiàn)場的各種監(jiān)測、控制子系統(tǒng)等。隨著電子技術、計算機技術、光電技術、信號處理技術和各種傳感技術的發(fā)展，可以對電氣設備進行在線的狀態(tài)監(jiān)測，及時取得各種即使是微弱的信息。因此，抑制各種干擾，提高信噪比是在線監(jiān)測中首先必須解決的難題。③人為的誤操作停車故障。 避雷器 :工作電壓下流過避雷器的電流及其變化。 :出現(xiàn)可能原因有 :①三相負荷不對稱 。聲音中夾雜“劈啪”的放電聲或不均勻的爆裂聲。電流互感器的聲音異常當電流互感器開路時 ,會發(fā)出比正常時大得多的“嗡嗡”聲。 變壓器繞組的匝間短路、線圈的放電、鐵芯及夾件的環(huán)流、內部引線接頭發(fā)熱乃至鐵芯起火等都引起變壓器溫度異常增高。國產傳感器的性能和質量與國際先進水平相比還有差距。通常無線傳感器網(wǎng)絡的工作環(huán)境非常惡劣、節(jié)點數(shù)量龐大、維護困難且大部分區(qū)域人力無法靠近，因此在其設計上首要考慮的因素就是能夠盡量節(jié)省能耗，延長 每個節(jié)點的工作壽命。特征提取是指采用數(shù)理統(tǒng)計、信號處理 (FFT、小波分析、分形和混沌 )等方法提取信號的特征。這個過程一般都采用了人工智能技術 ,如模式識別、人工神經網(wǎng)絡、模糊數(shù)學、專家系統(tǒng)等。其基本原因在于設備狀態(tài)監(jiān)測分類問題不同于文字識別之類的分類問題。隨著運行中積累數(shù)據(jù)的增多 ,可以逐步制定合理的偏差極限值 (報警值 )。為了滿足在線監(jiān)測的要求，傳感器技術不斷進行改進，如光傳感器、氣體傳感器以及溫度傳感器等，他們都可以正確的測量電氣設備的狀 態(tài)量，并將它轉化成相應的數(shù)字信號進行傳輸。在對故障的分類方面，大多數(shù)的處理思路是尋找某一個或一些特征量來進行模式識別。狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷的概念存在差別 ,狀態(tài)監(jiān)測更適合電力系統(tǒng)設備運行和維修的管理現(xiàn)狀。在這兩年的學期中結識的各位生活和學習上的摯友讓我得到了人生最大的一筆財富。求學歷程是艱苦的，但又是快樂的。通過把變壓器套管泄漏電流 、 16 電流互感器泄漏電流、電壓互感器電壓和環(huán)境溫濕度等信號采集后進行現(xiàn)場信號提取，經數(shù)字化處理，再通過現(xiàn)場總線方式傳送到工控機中，在后臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理和故障診斷。比如目前常用的小波變換濾波技術，它可以有效消除穩(wěn)態(tài)干擾信號，把有用信號提取出來進行分析；還有當前廣泛受到關注的數(shù)學形態(tài)濾波，具備比小波濾波更好的濾波效果，它不僅可以消除穩(wěn)態(tài)干擾，而且對暫態(tài)干擾也有不錯的抑制效果。 在線監(jiān)測的主要技術手段 ； 電力設備在線監(jiān)測依靠的主要技術有傳感器技術，數(shù)據(jù)處理和分析以及網(wǎng)絡通信技術。比較法和趨勢分析法是聚類分析應用到特征指數(shù)為一維情況的方法 ,比較法例如用 8 臺設備的套管泄漏電流 I0 測值的互相比較來發(fā)現(xiàn)問題。 知識庫的知識來源是一個問題。例如 ,一個一維的狀態(tài)分類問題 ,設 x 為特征指數(shù) ,x0 為特征指數(shù)的閾值 ,則 :xx0 為故障狀態(tài)。數(shù)據(jù)挖掘采用先進的軟件對大量數(shù)據(jù)進行整理分類，以識別其中所隱藏的 規(guī)律，并確定其中所隱藏的關系。路由器協(xié)調不同現(xiàn)場采集單元與遠程控制終端的通信；數(shù)據(jù)存儲服務器不僅收集和存儲不同網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)，而且為各個單獨網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)提供備份，加強了網(wǎng)絡體系的可靠性；遠程控制終端則為工程技術人員提供實時的數(shù)據(jù)，并對網(wǎng)絡發(fā)出控制命令。 第一節(jié) 傳感器技術狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)輸入的信號 傳感器技術狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)輸入的信號包括電、熱、聲、振動等物理量 ,還有油、氣體經化學分析得到的分解物含量 ,各種來源的信號都要通過傳感器轉換為電信號。 局部過熱 的測量主要有 :分布測點溫度測量 (如熱電偶、光纖溫度傳感器 )、紅外熱成像、絕緣分解物監(jiān)測等手段。 電壓互感器的聲音異常電壓互感器中有游離放電、靜