【正文】 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)。 特征 :邊頻分量隨負(fù)載增加而增加 。 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。③人為的誤操作停車(chē)故障。 :①使設(shè)備立刻喪失其功能的破壞性故障 。它 是具有交叉學(xué)科性質(zhì)的一門(mén)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。因此，抑制各種干擾，提高信噪比是在線監(jiān)測(cè)中首先必須解決的難題。 狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)有很 大的難度。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。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)。隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、光電技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)和各種傳感技術(shù)的發(fā)展，可以對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行在線的狀態(tài)監(jiān)測(cè)，及時(shí)取得各種即使是微弱的信息。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。 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。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。設(shè)備控制層是面向變電站的電氣設(shè)備及自動(dòng)控制要求的遠(yuǎn)程監(jiān)控體系的最底層，主要包括現(xiàn)場(chǎng)的各種監(jiān)測(cè)、控制子系統(tǒng)等。通過(guò)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(jiàn)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)。 中間層即所搭建的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，具體由 DCS 現(xiàn)場(chǎng)控制分站、遠(yuǎn)程 I／ O 分站、現(xiàn)場(chǎng)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。 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。與現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)相比，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：通信協(xié)議透明，兼容性好，有廣泛的技術(shù)支持；為了更好地發(fā)揮各種監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)的作用，協(xié)調(diào)生產(chǎn)過(guò)程中各系統(tǒng)間的關(guān)系，提高安全生產(chǎn)和管理水平，必須對(duì)上述系統(tǒng)整合，進(jìn)行綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的集成建設(shè)。 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(guò)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。局域網(wǎng)可以通過(guò)一個(gè)服務(wù)器與 Inter 相聯(lián)。 集站 ,通過(guò)局域網(wǎng)連接起來(lái)。 8 第二節(jié) 計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 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)十幾年來(lái) ,已經(jīng)有很多監(jiān)測(cè)裝置應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng) ,但是 ,大多數(shù)的現(xiàn)場(chǎng)裝置沒(méi)有形成系統(tǒng) ,記錄數(shù)據(jù)仍然依靠人工觀測(cè)和抄表的方式 ,這對(duì)于突發(fā)的故障很難及時(shí)反映 ,也不利于綜合分析和查閱歷史資料。這也正是電力系統(tǒng)設(shè)備故障的特點(diǎn)和難點(diǎn)之一。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。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]。兩種技術(shù)互相補(bǔ)充 ,缺一不可。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)。因此 ,緩變故障是狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷的對(duì)象。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(lèi)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。繼電保護(hù)裝置必須在 10 ms~20 ms 內(nèi)處理這類(lèi)故障 ,以避免損失擴(kuò)大。 ,形成了瞬變故障和緩變故障兩個(gè)類(lèi)型。因此 ,必須首先認(rèn)識(shí)電力系統(tǒng)設(shè)備故障的類(lèi)型和特點(diǎn)。 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(lèi)及特點(diǎn) 被監(jiān)測(cè)設(shè)備和故障的種類(lèi)及特點(diǎn)對(duì)不同的設(shè)備和不同的故障類(lèi)型 ,采用的狀態(tài)監(jiān)測(cè)的方法可能完全不一樣。雖然在國(guó)內(nèi)外對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)已在許多方面取得了成績(jī)，但還有不少問(wèn)題需要進(jìn)一步解決研究，需要在實(shí)際運(yùn)行中考驗(yàn)各種檢測(cè)方法的可行性。而在信號(hào)采集過(guò)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。同時(shí)對(duì)于現(xiàn)行的在線監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)不能過(guò)度依賴，許多測(cè)量數(shù)據(jù)可能并不準(zhǔn)確。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。只有充分利用現(xiàn)有手段，并將其與在線監(jiān)測(cè)緊密結(jié)合，才能更全面真實(shí)反映設(shè)備的狀態(tài)，為實(shí)施正確的狀態(tài)檢修提供數(shù)據(jù)資源。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。狀態(tài)檢修是我國(guó)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)。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。因此 ,狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)代設(shè)備管理是必要的。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(lái)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。 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(lèi)。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。對(duì)于主設(shè)備 ,如果需要打開(kāi)機(jī)蓋檢修 ,進(jìn)一步查找故障點(diǎn) ,就比在線監(jiān)測(cè)時(shí)的定位容易 得多。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(guò)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。 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。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。“診斷”一詞原是一醫(yī)學(xué)名詞，指醫(yī)生對(duì)收集到的病人癥狀（包括醫(yī)生的感觀所感覺(jué)到的、病人自身主觀陳述以及各種化驗(yàn)檢測(cè)所得到的結(jié)果）進(jìn) 行分析處理、尋求患者的病因、了解疾病的嚴(yán)重程度及制訂治療措施與方案 5 的過(guò)程。 “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。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。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。狀態(tài)監(jiān)測(cè)主要依據(jù)信號(hào)處理和模式識(shí)別對(duì)設(shè)備進(jìn)行評(píng)估和判斷 ,相對(duì)容易實(shí)現(xiàn)。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。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(lèi)和評(píng)估 ,為設(shè)備維護(hù)、維修提供決策。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)。一般來(lái)講 ,它們?cè)趦?nèi)容上沒(méi)有嚴(yán)格的界限 ,采用的方法很多是一樣的 ,都要進(jìn)行在線檢測(cè)和數(shù)據(jù)分析 ,而且最終目標(biāo)也是一致的 ,即防患于 未然。其中 ,進(jìn)一步開(kāi)發(fā)高層次的數(shù)據(jù)分析軟件也是一項(xiàng)重要工作。 由于無(wú)論對(duì)進(jìn)口的還是國(guó)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(chǎng) 技術(shù)人員的培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)還沒(méi)有到位。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。另一方面 ,一些狀態(tài)監(jiān)測(cè)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(yīng)發(fā)展要求。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。例如 ,一臺(tái) 300 MW 發(fā)電機(jī)組的鍋爐、汽機(jī)