【正文】 電放電等原因引起聽得見的“噼啪、咝”之類聲音 。 聲音比平時(shí)增大 ,且有明顯雜音。電容電流等因素。 振動(dòng)診斷 :對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理和分析 絕緣診斷 :對(duì)設(shè)備的絕緣結(jié)構(gòu)、工作性 能和是否存在缺陷做出判斷 ,并對(duì)絕緣剩余壽命作出預(yù)測(cè) 溫度診斷 :對(duì)設(shè)備各部分溫度進(jìn)行檢測(cè)或紅外測(cè)試 振聲診斷 :對(duì)診斷的對(duì)象同時(shí)采集振動(dòng) 信號(hào)和噪聲信號(hào)。 :①使設(shè)備立刻喪失其功能的破壞性故障 。 狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)有很 大的難度。設(shè)備的劣化、缺陷的發(fā)展雖然具有統(tǒng)計(jì)性，發(fā)展的速度也有快慢，但大多具有一定的發(fā)展期。通過該網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)往下能對(duì)變電站內(nèi)各控制子系統(tǒng)發(fā)布調(diào)用、監(jiān)測(cè)和控制命令，并能 見各子系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，收集所需的生產(chǎn)和安全參數(shù)。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)一般分為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)控制層、信息管理層三層其中現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層主要負(fù)責(zé)底層現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的模擬量參數(shù)的采集與 A／ D 轉(zhuǎn)換，網(wǎng)絡(luò)控制層負(fù)責(zé)數(shù)字信號(hào)的傳輸，通過信息層的組態(tài)，對(duì)底層現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制。這也正是電力系統(tǒng)設(shè)備故障的特點(diǎn)和難點(diǎn)之一。但并不是所有的瞬變故障都是由緩變故障發(fā)展形成的 ,同時(shí) ,很多緩變故障及其發(fā)展造成的損害也不在 繼電保護(hù)所能保護(hù)的范圍內(nèi)。 ,形成了瞬變故障和緩變故障兩個(gè)類型。而在信號(hào)采集過程中也存在傳感器失效，信號(hào)由于外界干擾出現(xiàn)畸變，最終導(dǎo)致在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)失靈。因?yàn)橹挥屑皶r(shí)、準(zhǔn)確地掌握設(shè)備的真實(shí)狀態(tài)，并結(jié)合該設(shè)備在系統(tǒng)中的重要程度等因素，才能確定何時(shí)檢修及如何檢修。當(dāng)然 ,狀態(tài)監(jiān)測(cè)的評(píng)估也應(yīng)該包含對(duì)設(shè)備異常 (或故障 )狀態(tài)的估計(jì)及對(duì)未來變化的預(yù)測(cè) ,并不斷創(chuàng)造條件 ,使這種評(píng)估水平逐步接近理想境界。如果強(qiáng)調(diào)對(duì)主設(shè)備故障的“預(yù)報(bào)”和“定位” ,不僅現(xiàn)有條件下很難達(dá)到預(yù)期效果 ,而且容易產(chǎn)生過分的期望和誤解 ,并將影響監(jiān)測(cè)技術(shù)的推廣和發(fā)展。 “監(jiān)測(cè)”一詞的含義是為了特殊的目的而進(jìn)行的注視、觀察與校核。如果不能對(duì)未發(fā)生的故障時(shí)間、位置進(jìn)行預(yù)測(cè)和不能對(duì)已發(fā)生故障的位置、程度進(jìn)行準(zhǔn)確判斷 ,則不能稱為故障預(yù)報(bào)和故障診斷 ,其結(jié)論應(yīng)該屬于狀態(tài)監(jiān)測(cè)范 圍。其中 ,進(jìn)一步開發(fā)高層次的數(shù)據(jù)分析軟件也是一項(xiàng)重要工作。但是 ,到目前為止 ,國(guó)產(chǎn)傳感器裝置的生產(chǎn)和國(guó)內(nèi)狀態(tài)監(jiān)測(cè)的應(yīng)用情況還落后于國(guó)外先進(jìn)水平。一些僅能夠?qū)€(gè)別故障進(jìn)行診斷的軟件 ,其售價(jià)也高得驚人。例如 ,美國(guó)齊成公司的變電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括了對(duì)變壓器的油中氣體和水分分析、頂層油溫和有載調(diào)壓開關(guān)的運(yùn)行監(jiān)測(cè) ,以及對(duì) 套管絕緣、 SF6 密度、斷路器電流、避雷器泄漏電流等物理量的監(jiān)測(cè)。自 1985 年以來，由電力部主持，先后三次（分別在安徽、湖北、廣東三?。┱匍_ 了全國(guó)電力設(shè)備絕緣帶電測(cè)試、診斷技術(shù)交流會(huì)，不僅進(jìn)行了學(xué)術(shù)交流，而且就如何發(fā)展和推廣在線診斷技術(shù)開展了討論。加拿大、日本、前蘇聯(lián)等國(guó)陸續(xù)研制了油中溶解氣體，變壓器、發(fā)電機(jī)、氣體絕緣封閉組合電器（ GIS）等的局部放電，電容型設(shè)備的介質(zhì)損耗因數(shù)（ tgδ）等特性，交鏈聚乙烯電纜的泄漏電流等等的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。介紹了國(guó)內(nèi)外狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展 ,指出只有國(guó)內(nèi)設(shè)備管理體制改變和狀態(tài)檢修實(shí)施以后 ,狀態(tài)監(jiān)測(cè)的應(yīng)用才會(huì)開展起來。但是 ,目前狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷的應(yīng)用還不普遍 ,還存在種種問題 ,包括一些認(rèn)識(shí)上的誤區(qū)。 我國(guó)對(duì)電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)的重要性也早已認(rèn)識(shí)。由于客觀的需要，相信這門技術(shù)一定能迅速發(fā)展成長(zhǎng)，從而對(duì)提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行水平發(fā)揮巨大的作用。在美國(guó) ,實(shí)現(xiàn)了變電站無人值班和狀態(tài)檢修的管理。近 10年來 ,已經(jīng)研制成功很多傳感器裝置 ,并安裝在現(xiàn)場(chǎng)。這主要表現(xiàn)在兩方面 :①在很多現(xiàn)場(chǎng) ,狀態(tài)監(jiān)測(cè)并沒有成為必要的部分。但是 ,它們的任務(wù)不盡相同 ,這里指出它們的區(qū)別 ,是為了進(jìn)一步明確狀態(tài)監(jiān)測(cè)的任務(wù) ,避免一些誤解。但是 ,也不能認(rèn)為預(yù)測(cè)或預(yù)報(bào)是最好的方法 ,而狀態(tài)監(jiān)測(cè)只是一種初級(jí)的手段。設(shè)備的“故障診斷”借用了上述概念，其含義是指這樣的過程：專家根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)所得到的各測(cè)量值及其運(yùn)算處理結(jié)果所提供的信息，采用所掌握的關(guān)于設(shè)備的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行推理判斷，找出設(shè)備故障的類型、部位及嚴(yán)重程度，從而提出對(duì)設(shè)備的維修處理建議。另一方面 ,有些情況需要具體對(duì)待 ,例如對(duì)于輸電線和電纜的接地故障 ,用戶首先要對(duì)故障點(diǎn)定位 ,這就需要采用故障診斷的方法 ,而不是狀態(tài)監(jiān)測(cè)的方法。對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的分類可以作為設(shè)備維護(hù)管理的根據(jù)。 （ 2）加強(qiáng)基礎(chǔ) 理論工作，努力培訓(xùn)員工在線監(jiān)測(cè)方面的技能水平。目前對(duì)在線監(jiān)測(cè)的要求不應(yīng)過高，只要檢測(cè)系統(tǒng)的抗干擾性較好，且監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)能夠真實(shí)準(zhǔn)確地分辨出電氣設(shè)備狀態(tài)的變化，對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)、傳感器和信號(hào)傳輸?shù)纫罂蛇m當(dāng)放寬。瞬變故障發(fā)生時(shí)需要解 決的問題是故障保護(hù)和避免事故擴(kuò)大 ,不是診斷和監(jiān)測(cè)的問題。采用計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。 基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的變電站遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)總體上劃分為三層：信息管理層、中間層、設(shè)備控制層。 第三節(jié) 狀態(tài)監(jiān)測(cè)的實(shí)施與管理體制 狀態(tài)監(jiān)測(cè)的實(shí)施與管理體制的變革狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的推廣和應(yīng)用將會(huì)對(duì)現(xiàn)有的發(fā)電廠和變電所的管理體制產(chǎn)生影響。對(duì)這些信息進(jìn)行處理和綜合分析后，根據(jù)其數(shù)值的大小 及變化趨勢(shì)，可對(duì)設(shè)備的可靠性隨時(shí)作出判斷和對(duì)設(shè)備的剩余壽命作出預(yù)測(cè)，從而能早期發(fā)現(xiàn)潛伏的故障，必要時(shí)可提供預(yù)警或規(guī)定的操作。此外，監(jiān)測(cè)到的各種特征量和設(shè)備的狀態(tài)通常也不是一一對(duì)應(yīng)的，而具有錯(cuò)綜復(fù)雜的關(guān)系。 設(shè)備狀態(tài)量及監(jiān)測(cè) 狀態(tài)量的分類及采集 ： 1 運(yùn)行狀態(tài)量 : 電氣運(yùn)行中的各種狀態(tài)量。 電磁式電壓互感器 :工作電壓下的勵(lì)磁電流及其變化 耦合電容器 :工作電壓下流過絕緣的電流 I0 及工作電壓下的噪音干擾。②發(fā)生不對(duì)稱故障 。多是由于繞組或引出線對(duì)外殼閃絡(luò) 放電 ,接地不良或未接地的金屬部件發(fā)生靜電放電 ,變壓器內(nèi)部絕緣擊穿 ,產(chǎn)生嚴(yán)重放電。絕緣子的電暈放電聲端子金具上突出部分的電暈放電 ,被污染的絕緣表面 產(chǎn)生的沿面放電會(huì)發(fā)出可聽得見的聲音 ,還有其它如絕緣子、套管的龜裂和內(nèi)部缺陷等原因 溫度與故障的關(guān)系 當(dāng)電氣設(shè)備內(nèi)部存在短路性故障時(shí) ,就會(huì)在局部產(chǎn)生溫度的急劇升高 ,形成所謂的局部異常溫升。 冷卻裝置散熱不正常。傳感器作為一個(gè)裝置 ,由變換元件、單片機(jī)系統(tǒng)和通信接口等組成 , 基于對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)特性的分析，設(shè)計(jì)了基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 2 所示。 第二節(jié) 數(shù)據(jù)分析技術(shù) 數(shù)據(jù)分析技術(shù)在狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中 ,數(shù)據(jù)分析的任務(wù)是從采集到的數(shù)據(jù)中得到設(shè)備運(yùn)行的有關(guān)信息。狀態(tài)分類和處理決策是數(shù)據(jù)分析的核心部分 ,也是難度較大的部分。無論采用哪種方法 ,推理過程都可分為歸納推理和演繹推理。文字識(shí)別的樣本不成問題 ,而對(duì)一臺(tái)具體設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)分類問題 ,除正常狀態(tài)樣本容易得到外 ,完整的故障狀態(tài)樣本一般得不到。這種方法可以用于泄漏電流、溫度、局部放電、 15 介質(zhì)損耗角等物理量的監(jiān)測(cè)。為了對(duì)輸變電設(shè)備絕緣子的鹽密進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，相關(guān)研究人員已經(jīng)提出用光傳感器來對(duì)絕緣子的污穢程度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，盡管現(xiàn)在并未得到大范圍的推廣，但卻是對(duì)電力系統(tǒng)現(xiàn)行等值鹽密法的一種突破。例如基于傅里葉變換的頻譜分析，在故障分類上效果良好，但這種方法很難克服不同類型的故障信號(hào)在頻譜上重疊的問 題。狀態(tài)監(jiān)測(cè)的關(guān)鍵技術(shù)是傳感器、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)分析。在此，也對(duì)他們表示衷心感謝。沒有王教授的幫助也就沒有今天的這篇論文?；谧冸娬靖邏涸O(shè)備繁多，分布分散，文獻(xiàn) [1]提出利用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)組建總線型的電氣設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。為了消除噪 聲的影響，除了應(yīng)用硬件濾波，往往還需要運(yùn)用許多的數(shù)字濾波技術(shù)。這種方法需要利用計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)功能來積累歷史的記錄資料。這種分布比較容易區(qū)分正常與非正常 ,如狀態(tài)“ 0”為正常 ,其余為非正常 ,但是 ,至于狀態(tài)“ 1”和狀態(tài)“ 2”對(duì)應(yīng)哪種故障則需進(jìn)一步分析后確定。在專家系統(tǒng)中 ,這種先驗(yàn)知識(shí)由知識(shí)庫(kù)組成。狀態(tài)分類是一個(gè)模式識(shí)別問題。數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)挖掘的區(qū)別在于所分析的范圍、目的及重點(diǎn)。遠(yuǎn)程控制由路由器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器和遠(yuǎn)程控制終端組成。其中 ,傳感器技術(shù)和數(shù)據(jù)分析技術(shù)是狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所特有的關(guān)鍵技術(shù) ,以下將分別加以說明。其先兆是局部溫升高 ,出現(xiàn)絕緣分解的異味等。必須立即退出運(yùn)行進(jìn)行檢修。 電網(wǎng)發(fā)生單相接地