【正文】 (5) 設(shè)備由正常狀態(tài)到故障的發(fā)生都是有一個(gè)過程的。 真空斷路器電壽命的檢測(cè) 根據(jù)相應(yīng)的真空斷路器的電壽命曲線，計(jì)算得出其 α值和 Qg值。斷路器在正常運(yùn)行時(shí)很少發(fā)生動(dòng)作，造成關(guān)鍵數(shù)據(jù)的缺乏，不利于經(jīng)驗(yàn)的累計(jì)。結(jié)合診斷知識(shí)融合結(jié)果和檢測(cè)層的數(shù)據(jù)融合結(jié)果，進(jìn)行特征層數(shù)據(jù)融合，實(shí)現(xiàn)故障診斷系統(tǒng)中的診斷功能。 (3)維修策略的制訂是狀態(tài)維修的目標(biāo)。 ? 涉及學(xué)科 傳感器技術(shù)、電子、機(jī)械、化學(xué)、物理、數(shù)學(xué)、 光學(xué)、計(jì)算機(jī)及通信等。 電力設(shè)備故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測(cè)的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀 ? 狀態(tài)檢修作為一種較定期檢修方式更能降低維修成本、縮短檢修停電 時(shí)間、延長(zhǎng)設(shè)備壽命的檢修方式。隨著電力系統(tǒng)自動(dòng)化水平的 提高，越來越多的變電站引入了變壓器在線監(jiān)測(cè)裝置。 數(shù)據(jù)融合結(jié)果和對(duì)策知識(shí)融合的結(jié)果，根據(jù)決策層數(shù)據(jù)融合的結(jié)果，采取相應(yīng)的故障隔離策略，實(shí)現(xiàn)故障檢測(cè)、故障診斷等。 斷路器故障的性質(zhì) 國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議第 13研究委員會(huì)對(duì)高壓斷路器的可靠性作過兩次世界范圍的調(diào)查： 第一次調(diào)查（ 1974一 1977年） 調(diào)查對(duì)象： 63kV及以上電壓等級(jí)的高壓斷路器； 第二次調(diào)查（ 1988~1991年） 調(diào)查對(duì)象為 SF6斷路器； 調(diào)查結(jié)果顯示： 操動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)械故障和電氣控制、輔助回路故障在主要故障中比重占到 78%以上，在次要故障中也超過了 59%，斷路器的主要故障為機(jī)械性故障 我國(guó)對(duì) 1989年至 1997年間高壓斷路器發(fā)生的 4632次故障進(jìn)行統(tǒng)計(jì)： 操動(dòng)機(jī)構(gòu)引起的故障： %（占全部故障），其中機(jī)構(gòu)故障： 55% （占全部故障）；二次部分故障占全部故障的 % 。 真空斷路器已損耗的電壽命的計(jì)算可以表示為 將之與表征允許的電磨損總量（ Qg）相比較，可得出損耗的百分比 真空斷路器電壽命的檢測(cè) ? 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)原理框圖 電流傳感器 A 電流傳感器 B 電流傳感器 C 通信模塊 遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī) 信 號(hào) 調(diào) 理 電 路 模 數(shù) 轉(zhuǎn) 換 電 路 單 片 機(jī) 接口驅(qū) 動(dòng)電路 開關(guān)量輸入 時(shí)鐘電路 ROM RAM LCD LCD 五、結(jié)論 ☆ 研制優(yōu)良性能、高可靠性的智能傳感器 ☆ 研究電氣設(shè)備故障產(chǎn)生的機(jī)理與特征 ☆ 研究電氣設(shè)備故障診斷的方法 ☆ 研究綜合的故障診斷與狀態(tài)評(píng)估系統(tǒng) ☆ 建立完善的狀態(tài)檢修組織機(jī)構(gòu)和管理體制 謝 謝！ 運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估、維修決策 t 狀 態(tài) 監(jiān) 測(cè) 故障前期發(fā)展過程 （故障征兆） 故障發(fā)生 （故障特征） 故障災(zāi)害 故障預(yù)報(bào) 故障診斷 可能發(fā)生的故障的 位置、時(shí)間和程度 故障定位 故障程度 t : 故障發(fā)展進(jìn)程 按故障發(fā)展進(jìn)程分類的故障處理方法 數(shù)據(jù)分析 ? 數(shù)據(jù)分析的過程 數(shù)據(jù)預(yù)處理 特征提取 狀態(tài)分類 處理決策 信號(hào)處理技術(shù) 人工智能技術(shù) 機(jī)理分析與建模 計(jì)算機(jī)處理 人工處理 數(shù)據(jù)消噪、 選取 時(shí)域、頻域、 小波、分形、 混沌 模式識(shí)別 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 專家系統(tǒng) 故障診斷 （部位、程度） 維修決策 故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的硬件構(gòu)成 ? 故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（ 1） 信號(hào)調(diào)理 信號(hào)調(diào)理 信號(hào)調(diào)理 信號(hào)調(diào)理 多路切換開關(guān)路 A/D轉(zhuǎn)換 單片計(jì)算機(jī) 通信接口 上位機(jī) 各類傳感器 故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的硬件構(gòu)成 ? 狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（ 2） 用戶 用戶 用戶 用戶 數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)分析中心 Inter 局域網(wǎng) 傳感器 傳感器 傳感器 故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的軟件構(gòu)成 ? 故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的軟件構(gòu)成 數(shù)據(jù)庫 知識(shí)庫 系統(tǒng)管理 數(shù)據(jù)庫管理 故障診斷 數(shù)據(jù)圖表顯示 數(shù)據(jù)打印輸出 數(shù)據(jù)采集 參數(shù)報(bào)警 設(shè)備狀態(tài)分析 運(yùn)行狀態(tài)分析 ? 自適應(yīng)確定閾值的狀態(tài)監(jiān)測(cè)方案 過程 模型 診斷 被監(jiān)測(cè)狀態(tài) 變壓器故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測(cè)的現(xiàn)狀 變壓器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)框圖 220kV 185MVA 三相變壓器 負(fù)荷、油溫 系統(tǒng)中心站 數(shù)據(jù)記 錄儀器 箱殼及環(huán)境 DGA及微水 短路電流 振動(dòng)、過電壓 計(jì)算機(jī) Modem 變壓器故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測(cè)的現(xiàn)狀 變壓器故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測(cè)的現(xiàn)狀 英國(guó)評(píng)估變壓器狀況的試驗(yàn) 試驗(yàn)內(nèi)容 發(fā)現(xiàn)故障 故障定位 費(fèi)用及難易 采用情況 DGA 放電、過熱 否 (累計(jì)效應(yīng) ) 廉、易、在線 常規(guī)用 糠醛分析 紙老化及熱點(diǎn) 否 (累計(jì)效應(yīng) ) 廉、易、在線 常規(guī)用 無線電干擾 放電 否或部分 廉、易、在線 常規(guī)用 超聲檢測(cè) 放電 好 (如放電在 較貴、 在線 常規(guī)、研究用 繞組外 ) 繞組變形檢測(cè) 機(jī)械狀況 部分 貴 ,需停運(yùn)及換線 研究用 測(cè) tanδ 油紙狀況 部分 貴 ,需停運(yùn)及換線 研究用 極化譜 紙受潮、老化 否 貴 ,需停運(yùn) 研究、大修后 繞組電阻 電氣狀況 部分 貴 ,需停運(yùn) 研究用 水平： A、 B、 C、 D類 存儲(chǔ) 每月增長(zhǎng)超過 10％， 1月后取樣 確認(rèn)每月超過 10％ 每月增長(zhǎng)低于 10％ 根據(jù)不同類別選擇采樣周期 發(fā)警報(bào)、工程師 分析氣體發(fā)展、 考慮在線監(jiān)測(cè) C類 D類 B類 A類 6月或 1－ 2年 6月或 1－ 2年 3月或 6－ 12月 3－ 6月 ? DGA的診斷決策樹（比利時(shí)） 變壓器故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測(cè)的現(xiàn)狀 濾波器 瞬態(tài)記錄儀 存儲(chǔ)器 微處理機(jī) 顯示 檢圖 打印機(jī) 數(shù)據(jù)母線 聲通道 … n 前置 放大 電信通道 中性線 變壓器（局部放電） 變壓器局部放電超聲定位系統(tǒng) 油色譜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)原理框圖 變壓器油 油氣分離單元 儲(chǔ)氣管 色譜柱 氣敏傳感器 A/D轉(zhuǎn)換 終端計(jì)算機(jī) 主控計(jì)算機(jī) 主控室 串行通信 變壓器現(xiàn)場(chǎng) 變壓器結(jié)構(gòu)示意圖 變壓器繞組變形檢測(cè)原理框圖 探頭 前置放大 高頻放大 檢波 視頻放大 發(fā)射電路 同步電路 水平掃描 控制電路 放大整形 脈沖 /方波變換 電源 接口電路 單片機(jī) 計(jì)算機(jī) Y偏轉(zhuǎn) X偏轉(zhuǎn) 變壓器繞組變形平面展開圖 縱向 橫向 100mm 顯示框 基于聲發(fā)射技術(shù)的真空斷路器真空度監(jiān)