【正文】 或諧振過(guò)電壓、變壓器過(guò)負(fù)荷 ,使變壓器電流超過(guò)額定值。單極效應(yīng) 。隨故障程度加重而加重。 第四節(jié) 電力系統(tǒng)常見(jiàn)電氣故障的特征量及其診斷 故障診斷的目的及產(chǎn)生故障的原因 ： “識(shí)別現(xiàn)狀、預(yù)測(cè)未來(lái)”。 采用狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)后，可以使預(yù)防性維修向預(yù)知性維修即狀態(tài)維修過(guò)渡，從“到期必修”過(guò)渡到“該修則修”。其基本原理可簡(jiǎn)述如下。中間層為整個(gè)變電站遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的綜合業(yè)務(wù)提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和傳輸、 I／ O 控制以及編程下載等功能。由于有數(shù)據(jù)庫(kù)和分析中心的支持 ,可以建立設(shè)備運(yùn)行的歷史數(shù)據(jù)檔案和進(jìn)行實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)分析。另一方面 ,對(duì)設(shè)備絕緣故障的定位和絕緣損壞程度的診斷 還存在很大的困難。 對(duì)于瞬變故障 ,繼電保護(hù)可以發(fā)揮巨大的作用 ,大大減少可能造成的危害。以下兩方面的問(wèn)題是電力系統(tǒng)設(shè)備故障所特有的。例如在介損在線測(cè)量中，其測(cè)量的穩(wěn)定性和重復(fù)性不是很理想，測(cè)量 誤差較大。 6 促進(jìn)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展的幾點(diǎn)意見(jiàn)： （ 1）認(rèn)識(shí)在線監(jiān)測(cè)是狀態(tài)檢修的必要條件。當(dāng)一定的標(biāo)準(zhǔn)形成后 ,為狀態(tài)檢修的實(shí)施提供依據(jù)。主設(shè)備的主要故障 ,例如絕緣故障、機(jī)械故障等的一些故障機(jī)理還不清楚 ,全系統(tǒng)的故障建模和仿真更難 ,而作為一個(gè)產(chǎn)品 ,其生存期有限 ,也沒(méi)有必要進(jìn)行大量的研究工作。電氣設(shè)備是組成電力系統(tǒng)的基本元件，一旦失效，必將引起局部甚至廣大地區(qū)的停電，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響。以上幾個(gè)概念的關(guān)系 ,它們是按故障發(fā)展的時(shí)間進(jìn)程進(jìn)行分類的。在國(guó)內(nèi)要推廣狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù) ,除了要解決國(guó)產(chǎn)傳感器裝置的生產(chǎn)和設(shè)備管理體制的改革等問(wèn)題外 ,現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員的培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)也是必須解決的問(wèn)題。這充分說(shuō)明我國(guó)技術(shù)人員已經(jīng)掌握了狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)。 盡 管一些進(jìn)口的傳感器裝置或系統(tǒng)功能全面 ,但是 ,數(shù)據(jù)分析處理技術(shù)也還未達(dá)到較高水平 ,一般裝置僅僅對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)分析或頻譜分析。國(guó)外傳感器技術(shù)的全面發(fā)展可以從近幾年國(guó)內(nèi)一些發(fā)電廠和變電站引進(jìn)的進(jìn)口傳感器產(chǎn)品情況看出。我國(guó)高等院校和電力部門(mén)科研院所的不少有關(guān)專業(yè)都相繼開(kāi)展了這方面的研究。但直到 70~80 年代，隨著傳感、計(jì)算機(jī)、光纖等高新技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，設(shè)備在線診斷技術(shù)才真正得到迅速發(fā)展。對(duì)狀態(tài)監(jiān)測(cè)中的數(shù)據(jù)處理和分析技術(shù)進(jìn)行了說(shuō)明 ,指出“狀態(tài)分類”和“處理決策”是數(shù)據(jù)分析的核心技術(shù)。本文將從電力系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷的內(nèi)容和任務(wù)的討論開(kāi)始 ,對(duì)目前存在的問(wèn)題和未來(lái)的發(fā)展提出 看法。 60 年代就提出過(guò)不少帶電試驗(yàn)的方法，但由于操作復(fù)雜，測(cè)量結(jié)果分散性大，沒(méi)有得到推廣。 國(guó)內(nèi)外設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)發(fā)展?fàn)顩r美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家從 20世紀(jì) 80年代起就在電力系統(tǒng)各領(lǐng)域開(kāi)展了各種關(guān)于設(shè)備狀態(tài)監(jiān) 2 測(cè)的 研究和應(yīng)用 ,十幾年來(lái)有了較大的發(fā)展 ,與我國(guó)相比 ,有兩個(gè)主要特征 :①已經(jīng)能生產(chǎn)多種傳感器產(chǎn)品 ,傳感器質(zhì)量好 ,性能穩(wěn)定 。狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷的應(yīng)用取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。很多發(fā)電廠和變電站已經(jīng)采用了在線監(jiān)測(cè)技術(shù) ,加強(qiáng)了對(duì)設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和管理的手段。由于沒(méi)有實(shí)施狀態(tài)檢修 ,維修管理還是沿用過(guò)去的舊體制 ,運(yùn)行和設(shè)備管理維修脫節(jié) ,因而 ,沒(méi)有形成對(duì)狀態(tài)監(jiān)測(cè)的需求 ,已有的狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置也沒(méi)有發(fā)揮應(yīng) 3 有的作用。故障預(yù)報(bào) —— 根據(jù)故障征兆 ,對(duì)可能發(fā)生故障的時(shí)間、位置和程度進(jìn)行預(yù)測(cè)。每一種方法必須適合具體的對(duì)象 ,關(guān)鍵在于準(zhǔn)確 ,要得到準(zhǔn)確的結(jié)論都是不容易的。簡(jiǎn)言之，“狀態(tài)監(jiān)測(cè)”是特征量的收集過(guò)程，而“故障診斷”是特征量收集后的分析判斷過(guò)程。狀態(tài)監(jiān)測(cè)應(yīng)該包括以下任務(wù) :和數(shù)據(jù) ,建立設(shè)備運(yùn)行的歷史檔案。這樣 ,可以從根本上改變目前“定期維修”的舊的管理體制 ,避免“過(guò)剩維修” ,對(duì)有故障隱患的設(shè)備及時(shí)檢修 ,提高設(shè)備運(yùn)行的安全性和可靠性。在線監(jiān)測(cè)只是提供了一種掌握電氣設(shè)備的技術(shù)手段，但最終的決策判斷離不開(kāi)人，工作人員除了熟悉在線監(jiān)測(cè)相關(guān)原理，更應(yīng)提高判斷決策的能力，深刻理解狀態(tài)量及狀態(tài)量變化與電氣設(shè)備狀態(tài)的關(guān)系，這樣才能更有效指導(dǎo)在線監(jiān)測(cè)工作。 7 第二章 電力系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)工業(yè)實(shí)用化條件 第一節(jié) 被監(jiān)測(cè)設(shè)備和故障的種類及特點(diǎn) 被監(jiān)測(cè)設(shè)備和故障的種類及特點(diǎn)對(duì)不同的設(shè)備和不同的故障類型 ,采用的狀態(tài)監(jiān)測(cè)的方法可能完全不一樣。緩變故障是從出現(xiàn)故障征兆發(fā)展到故障災(zāi)害進(jìn)程較慢的一類故障現(xiàn)象 ,例如絕緣故障、冷卻系統(tǒng)故障 (氫冷和水冷系統(tǒng) )、機(jī)械系統(tǒng)故障、部分轉(zhuǎn)子故障等。很多故障現(xiàn)象都直接或間接地與絕緣有關(guān) ,可以說(shuō) ,絕緣的壽命就是設(shè)備的壽命 [4,5]。 集站 ,通過(guò)局域網(wǎng)連接起來(lái)。 信息管理層的主要目的是利用設(shè)備控制層提供的大量生產(chǎn)信息使變電站各個(gè)實(shí)體部門(mén)將能夠不受地域的限制進(jìn)行監(jiān)視與控制變電站局域網(wǎng)里的各種數(shù)據(jù)，并對(duì) 這些數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的分析和整理，為相關(guān)的各種管理、經(jīng)營(yíng)決策提供支持，實(shí)現(xiàn)管控一體化。狀態(tài)監(jiān)測(cè)和電力系統(tǒng)測(cè)控自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)取代現(xiàn)有的運(yùn)行人員值班的體制 ,逐步實(shí)現(xiàn)運(yùn)行的無(wú) 人值班。狀態(tài)監(jiān)測(cè)（在線監(jiān)測(cè)）與故障診斷技術(shù)的特點(diǎn)是可以對(duì)電氣設(shè)備在運(yùn)行狀態(tài)下進(jìn)行連續(xù)或隨時(shí)的監(jiān)測(cè)與判斷，故可避免上述預(yù)防性試驗(yàn)的缺點(diǎn)。如果說(shuō)離線的預(yù)防性試驗(yàn)結(jié)果的分析，已經(jīng)積累了大量經(jīng)驗(yàn)，據(jù)此可以制訂出相應(yīng)的規(guī)程推廣施行（當(dāng)然也需要根據(jù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，不斷加以修訂補(bǔ)充）；那么對(duì)于在線診斷現(xiàn)在則仍處于研究試行、積累經(jīng)驗(yàn)的階段。 2 狀態(tài)量的采集方法 :檢查、測(cè)量、檢測(cè) 、監(jiān)測(cè) 電流分 析法 :監(jiān)測(cè)負(fù)載電流幅值、波形并進(jìn)行頻譜分析 ,可診斷出電機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組斷條、氣隙偏心、定子繞組故障、轉(zhuǎn)子不平 衡等缺陷。 三相電容型設(shè)備 :工作電壓下每相流過(guò)絕緣的電流 I0 和三相選頻電壓 U0 值 電力變壓器及電機(jī) :電壓、電流 (空載勵(lì)磁電流、負(fù)載電流、不對(duì)稱電流等 )、頻率、有功及無(wú)功功率等 一些特殊電磁量及診斷方法 ： 11 :運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)軸兩端的電位差。 :對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的分析與判斷能發(fā)現(xiàn)可能存在的電氣故障隱患。此時(shí)應(yīng)立即停運(yùn)并通知檢查。 早期特征是鐵心的渦流和局部區(qū)域的溫度過(guò)高。 冷卻裝置運(yùn)行不正?；虬l(fā)生故障 ,如潛油泵停運(yùn)、風(fēng)扇損壞、散熱管道積垢不暢、散熱器冷卻效果差等都引起溫度升高。該系統(tǒng)由現(xiàn)場(chǎng)采集單元與遠(yuǎn)程控制單元兩部分組成。數(shù)據(jù)分析過(guò)程分為數(shù)據(jù)預(yù)處理、特征提取、狀態(tài)分類和處理決策等 4 個(gè)部分。其中 ,處理決策是得出最后結(jié)論 ,例如確定設(shè)備是否存在故障 ,存在何種故障 ,故障部位和程度等 ,以及確定是否進(jìn)行檢查和維修。一個(gè)完整的認(rèn)識(shí)過(guò)程應(yīng)包括歸納推理和演繹推理兩個(gè)階段。因此 ,首先可以做到的事情只能是識(shí)別正常和非正常狀態(tài)。趨勢(shì) 分析法。 （ 2）對(duì)采集的的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，是在線監(jiān)測(cè)又一關(guān)鍵步驟。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)等也被廣泛應(yīng)用于故障診斷系統(tǒng)中。目前 ,國(guó)內(nèi)的變電站和發(fā)電廠已具備實(shí)現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的初步條件。 謝謝我的父 母，沒(méi)有他們辛勤的付出也就沒(méi)有我的今天，在這一刻，將最崇高的敬意獻(xiàn)給你們！ 本文參考了大量的文獻(xiàn)資料，在此，向各學(xué)術(shù)界的前輩們致敬！ 19 參考文獻(xiàn) [1]黃建華 ,全零三 .變電站高壓電氣設(shè)備狀態(tài)檢修的現(xiàn)狀及其發(fā)展 .20xx,25(16) [2]王善永 ,范 文 ,鐘敦美 .基于狀態(tài)監(jiān)測(cè)的水電站設(shè)備檢修計(jì)劃決策系統(tǒng) .電力系統(tǒng)自動(dòng)化 ,20xx,25(16) [3]陳維榮 ,宋永華 ,孫錦鑫 .電力系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)的概念及現(xiàn)狀 .電網(wǎng)技術(shù) , 20xx, 24(11) 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