【正文】 指導(dǎo)與督促，同時(shí)感謝他的諒解與包容。目前在線監(jiān)測(cè)的形式多種多樣，有集中性在線檢測(cè)系統(tǒng)，也有分散性在線監(jiān)測(cè)裝置；在線監(jiān)測(cè)可以在設(shè)備終端進(jìn)行信號(hào)處理后進(jìn)行傳輸，也可將數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器后對(duì)其集中處理。從運(yùn)行中電氣設(shè)備提取信號(hào)，不可避免地會(huì)受到現(xiàn)場噪聲環(huán)境的影響。溫度值出現(xiàn)了上升的趨勢(shì) ,超過了正常運(yùn)行的歷史平均值 ,說明存在問題。各測(cè)點(diǎn)代表每一個(gè)運(yùn)行狀態(tài) ,根據(jù)在特征指數(shù)狀態(tài)空 間上的分布 ,可以分為“ 0”、“ 1”、“ 2”等 3 類。因此 ,分類的知識(shí)不會(huì)超過樣本提供的范圍 ,樣本提供的知識(shí) 又稱為先驗(yàn)知識(shí)。因?yàn)樯婕霸O(shè)備的具體問題 ,準(zhǔn)確結(jié)論完全依據(jù)對(duì)設(shè)備故障機(jī)理的了解和經(jīng)驗(yàn)的積累 ,這是一個(gè)復(fù)雜的過程 ,一般很難通過建 ?；蚍抡鎭斫鉀Q。數(shù)據(jù)分析用于許多行業(yè)，使各企業(yè)及組織能夠做出更佳的業(yè)務(wù)決策；而在科學(xué)研究方面，可以用以驗(yàn)證或否定現(xiàn)有的模型或理論。其中， RFD只采集數(shù)據(jù)，不進(jìn)行路由，不同的 RFD 之間不能通信；匯聚節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)收集 RFD 發(fā)送的數(shù)據(jù)，并選擇最適合的路由將數(shù)據(jù)發(fā)送出去；網(wǎng)關(guān)將接收到的無線信號(hào)通過有線網(wǎng) 絡(luò)發(fā)送給遠(yuǎn)程控制單元。 13 第三章狀態(tài)監(jiān)測(cè)的基本組成 狀態(tài)監(jiān)測(cè)的關(guān)鍵技術(shù)傳感器、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)分析等 3 部分是狀態(tài)監(jiān)測(cè)的基本組成。 電機(jī)和變壓器的繞組由于匝間短路、股線斷裂造成內(nèi)部放電 ,因絕緣磨損造成局部漏電流增大 ,導(dǎo)致局部過熱是較常見的故障。變壓器內(nèi)部發(fā)生匝間短路或分接開關(guān)接觸不良 ,造成局部嚴(yán)重過熱 ,使油溫急劇升高沸騰。 聲音與故障的關(guān)系 ： 根據(jù)異常情況的不同 ,發(fā)生異常的原因主要有 : 聲音均勻持續(xù) ,但比平時(shí)明顯增大。 當(dāng)電機(jī)設(shè)計(jì)、調(diào)整存在問題 ,電機(jī)出現(xiàn)故障的情況時(shí) ,電機(jī)往往會(huì)出現(xiàn)較高的軸電壓 ,軸電壓產(chǎn)生的原因通常有 :磁通脈動(dòng) ,通常由磁路不對(duì)稱或磁場畸變引起 。 特征 :邊頻分量隨負(fù)載增加而增加 。它 是具有交叉學(xué)科性質(zhì)的一門新興技術(shù)，有重大的學(xué)術(shù)意義，也有顯著的經(jīng) 10 濟(jì)價(jià)值。如在線監(jiān)測(cè)中發(fā)現(xiàn)事故隱患后，必要時(shí)在離線狀態(tài)下進(jìn)行更為徹底的全面檢查。 發(fā)展以狀態(tài)監(jiān)測(cè)（通常是在線監(jiān)測(cè)）和故障診斷為基礎(chǔ)的狀態(tài)維修。 中間層即所搭建的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，具體由 DCS 現(xiàn)場控制分站、遠(yuǎn)程 I／ O 分站、現(xiàn)場操作員站、中央控制站和交換機(jī)設(shè)備及控制總線等組成。局域網(wǎng)可以通過一個(gè)服務(wù)器與 Inter 相聯(lián)。絕緣故障與設(shè)備的絕緣結(jié)構(gòu)、分布、環(huán)境都有關(guān) ,形成機(jī)理復(fù)雜。因此 ,緩變故障是狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷的對(duì)象。因此 ,必須首先認(rèn)識(shí)電力系統(tǒng)設(shè)備故障的類型和特點(diǎn)。同時(shí)對(duì)于現(xiàn)行的在線監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)不能過度依賴，許多測(cè)量數(shù)據(jù)可能并不準(zhǔn)確。狀態(tài)檢修是我國即將面臨的先進(jìn)的 設(shè)備管理體制 ,而狀態(tài)監(jiān)測(cè)是這一管理體制的技術(shù)保證和實(shí)施的依據(jù)。 備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估 ,并對(duì)這種評(píng)估進(jìn)行分類。 第二節(jié) 狀態(tài)監(jiān)測(cè)適合電力系統(tǒng) 主設(shè)備的現(xiàn)狀 狀態(tài)監(jiān)測(cè)適合電力系統(tǒng)主設(shè)備的現(xiàn)狀。特別是電氣設(shè)備中的絕緣 介質(zhì)，大多為有機(jī)材料，如礦物油、絕緣紙、各種有機(jī)合成材料等，容易在外界因素作用下發(fā)生老化。狀態(tài)監(jiān)測(cè) —— 對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行記錄、分類和評(píng)估 ,為設(shè)備維護(hù)、維修提供決策。 由于無論對(duì)進(jìn)口的還是國產(chǎn)的硬件監(jiān)測(cè)系統(tǒng) ,人工進(jìn)行數(shù)據(jù)分析還是必要的 ,而且目前對(duì)現(xiàn)場 技術(shù)人員的培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)還沒有到位。例如 ,一臺(tái) 300 MW 發(fā)電機(jī)組的鍋爐、汽機(jī)和發(fā)電機(jī)的模擬量和開關(guān)量的測(cè)點(diǎn)多達(dá) 5 000 個(gè) ~6 000 個(gè) (其中發(fā)電機(jī)的測(cè)點(diǎn)有 300 個(gè) ~400 個(gè) ),從測(cè)點(diǎn)得到的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)庫管理起來 ,在控制室的終端可以任意調(diào)用各點(diǎn)實(shí)時(shí)的和歷史的數(shù)據(jù) ,并顯示出來。英國經(jīng)過對(duì) 2 000 個(gè)大型工廠的調(diào)查表明 ,采用狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)后 ,每年節(jié)約維修費(fèi)用 3 億英鎊 ,而監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的成本為 億英鎊 ,收益為投入的 6 倍 [7]。國外傳感器產(chǎn)品的性能和可靠性都達(dá)到了較高的水平 ,產(chǎn)品監(jiān)測(cè)范圍逐漸覆蓋包括溫度、壓力、振動(dòng)和絕緣狀態(tài)等各種物理量 ,以及變壓器、斷路器和發(fā)電機(jī)機(jī)組等各種主要設(shè)備。由于我國工業(yè)發(fā)展迅速，用電一直緊張，加之部分設(shè)備故障率較高，因此，對(duì)于推行在線診斷技術(shù)以提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性更為迫切。各發(fā)達(dá)國家都很重視。 摘 要 針對(duì)我國電力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)和診斷技術(shù)研究及應(yīng)用中存在的問題 ,對(duì)狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷的任務(wù)、電力系統(tǒng)設(shè)備故障的特點(diǎn)、狀態(tài)監(jiān)測(cè)的實(shí)現(xiàn)條件及關(guān)鍵技術(shù)等進(jìn)行了討論和分析。 國外對(duì)電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)的研究，始于 60 年代。 80 年代以來，隨著高新技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，我國的電氣設(shè)備在線診斷技術(shù)也得到了迅猛發(fā)展。②狀態(tài)監(jiān)測(cè)應(yīng)用比較普遍 ,有經(jīng)濟(jì)效益。據(jù)日本一些工廠統(tǒng)計(jì) ,事故率可減少 75%,維修費(fèi)用可降低 25%~50%。近幾年 ,國內(nèi)一些大型發(fā)電廠較全面地安裝了成套進(jìn)口的先進(jìn)傳感器裝置 ,通過計(jì)算機(jī)網(wǎng) 絡(luò)形成一定規(guī)模的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng) ,并達(dá)到了先進(jìn)水平 ,而這些成套軟件系統(tǒng)全部由我國技術(shù)人員開發(fā)。②已具有狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的工廠 ,其現(xiàn)場技術(shù)人員還沒有技術(shù)能力處理和分析狀態(tài)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù) ,因而不能合理分析和利用數(shù)據(jù)。故障診斷 —— 根據(jù)故障特征 ,對(duì)已發(fā)生的故障進(jìn)行定位和對(duì)故障發(fā)展程度進(jìn)行判斷。 第一節(jié) 狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)的含義 電氣設(shè)備在運(yùn)行中受到電、熱、機(jī)械、環(huán)境等各種因素的作用，其性能逐漸劣化，最終導(dǎo)致故障。 廣義而言，“診斷”的含義概括了“狀態(tài)監(jiān)測(cè)”和“故障診斷”：前者是“診”；后者是“斷”。 ,根據(jù)歷史檔案、運(yùn)行狀態(tài)等級(jí)和已出現(xiàn)的故障特征或征兆 ,判斷故障的性質(zhì)和程度。據(jù)報(bào)道 ,國外有的企業(yè)因?yàn)椴捎昧藸顟B(tài)檢修的管理方法 ,已經(jīng)能做到一些設(shè)備可以十幾年內(nèi)不進(jìn)行常規(guī)的檢修 ,其經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。我們不能僅僅停留在在線監(jiān)測(cè)所提供的表面數(shù)據(jù)的上，更需要的是總結(jié)出有規(guī)律的東西，明確在線監(jiān)測(cè)狀態(tài)量與電氣設(shè)備故障、絕緣老化的關(guān)系。一些機(jī)械裝置和控制系統(tǒng)常用的故障診斷方法并不適合于電力系統(tǒng)設(shè)備的特定情況。當(dāng)出現(xiàn)故障征兆時(shí) ,需要對(duì)故障進(jìn)行定位 ,或?qū)收系某潭群桶l(fā)展進(jìn)行監(jiān)測(cè) ,采取措施 ,防止故障狀態(tài)的進(jìn)一步發(fā)展和造成重大損失。電力系統(tǒng)設(shè)備絕緣故障特征表現(xiàn)在多個(gè)方面 , 不僅表現(xiàn)在很多電參數(shù)上 ,而且還有力、熱、聲、光等物理方面和氣體、油等化學(xué)方面的特征變化。在網(wǎng)上建立數(shù)據(jù)庫和分析中心 ,對(duì)狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。信息管理層實(shí)現(xiàn)的途徑是通過企業(yè)外部網(wǎng) (Inter)和企業(yè)內(nèi)部網(wǎng) (Intra)，由于涉及實(shí)際的生產(chǎn)過程，必須保證網(wǎng)絡(luò)安全。狀態(tài)監(jiān)測(cè)的應(yīng)用和狀態(tài)檢修的實(shí)現(xiàn)也需要國產(chǎn)設(shè)備質(zhì)量的進(jìn)一步提高作為支持和保證。 在線監(jiān)測(cè)和離線試驗(yàn)也不是對(duì)立的，而是相輔相成的。發(fā)展在線診斷技術(shù)，既需對(duì)設(shè)備結(jié)構(gòu)及其老化機(jī)理有深入的了解，也需應(yīng)用傳感、微電子等高新技術(shù)。 定子電流檢測(cè)診斷斷條的原理 :理論上 ,定子電流的頻率是單一的 ,即電源頻率。設(shè)計(jì) 和正常運(yùn)行的電機(jī)設(shè)備其值很小。 采用微分探測(cè)線圈 ,安裝在定轉(zhuǎn)子間氣隙或固定于定子槽內(nèi) ,由于探測(cè)線圈的感應(yīng)電勢(shì)正比于轉(zhuǎn)子各槽漏磁密波的微分 ,從感應(yīng)電勢(shì)波形圖可以判斷對(duì)應(yīng)各槽有無匝間短路。聲音中有像水沸騰的“咕嘟”聲。 12 可通過紅外熱成像準(zhǔn)確測(cè)量。 監(jiān)測(cè) 手段 :變壓器頂層油溫計(jì)指示變壓器 ?，F(xiàn)場采集單元包括精簡功能節(jié)點(diǎn)（ RFD）、匯聚節(jié)點(diǎn)（ Sink）以及網(wǎng)關(guān)。 數(shù)據(jù)分析（ DA）是以得到有關(guān)信息的一些結(jié)論為目的而對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行研究的一 14 門科學(xué)。很多情況還需要人工處理 ,計(jì)算機(jī)只能對(duì)少數(shù)故障進(jìn)行分析和決策。歸納推理階段為樣本學(xué)習(xí)過程 ,而狀態(tài)分類過程就是演繹推理。不需要先驗(yàn)知識(shí)的分類方法一般稱為聚類分析 ,如二維的特征指數(shù)空間。例如觀察一個(gè)溫度測(cè)值的歷史和當(dāng)前值的變化規(guī)律。信號(hào)的處理和分析是要從現(xiàn)場大量的噪聲背景下提取有用的信息量，通過對(duì)這些信息量與注意值的分析，從而判斷設(shè)備是否趨向故障或是已處在故障狀態(tài)，根據(jù)需要確定是否退出運(yùn)行。 （ 3）電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了單片機(jī)檢測(cè)到基于 DSP 技術(shù)的檢測(cè)，再到基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的檢測(cè)系統(tǒng)階段，而基于新型總線技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)也正在被越來越多的學(xué)者認(rèn)可。狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)在現(xiàn)場的實(shí)施 和推廣 ,有一個(gè)積累資料、逐步提高的過