摘要：随着社会的快速发展，工业水平的不断提升，人们的生活质量水平也在不断提升，电能作为工业生产以及人们生活中的重要能源，需求量越来越大，为了满足不断发展的需要，电力行业也在不断发展，保障电能传输的稳定性和安全性是关键。电气设备机房做为电力系统的重要组成，其运行的稳定性直接关乎整个电力系统的运行安全，所以一旦电气设备机房出现故障就需要及时发现，及时处理，减少对于整个电力系统的影响。智能故障诊断系统是科学技术快速发展的产物，并且智能故障诊断系统在电气设备机房中的应用也越来越广泛，促进了设备管理的有效性，但同时也需要针对智能故障诊断系统做好防护工作，基于此本文针对电气设备机房的智能故障诊断与防护研究展开了详细的探究，首先就电气设备机房状态监测与自动化防护的发展状态进行了分析，然后分析了常用的电气机房微机保护类型，最后就机房电气设备的状态监测与诊断进行了分析。
关键词：电气设备；机房；智能；故障诊断；防护；研究
前言
随着时代的不断变迁，工业生产以及人们生活对于电力供应的需求不断提升电力系统朝着更加系统化，更加规范化的方向发展，当然也给电力系统提出了更高的要求。电气设备作为电力系统的重要组成，在电力系统运行中发挥着重要的作用，所以做好电气设备的智能检测，保障电气设备机房运行的安全性和稳定性对于促进电力行业的整体性发展有着重要的意义，因此需要广大电力系统重视电气设备机房的智能故障诊断系统的应用和防护。
1 电气设备机房状态监测与自动化防护的发展状态
目前中国电力系统中的电气设备检修一般为两种模式：a）计划检修。即按照前期制定的检修周期进行定期检修；”故障检修。即当电气设备中出现故障后，对故障进行针对性检修。但从检修实施效果来看，无论是计划检修还是故障检修，都存在一定局限性和被动性，增加了资金和人力投入，且并未取得良好效果。这种常规性检修方法不能成为电气设备防护的发展方向，在这种背景下，人工智能控制和在线监测技术逐渐发展起来，并渐渐成为电气设备防护未来发展的趋势。从电力系统现在的在线监测技术发展情况来看，其发展趋势主要集中体现几个方面：首先在线监测技术和故障智能诊断技术必将最终覆盖整个电力系统；其次不断发展的技术优势将会使越来越多电气设备状态量进入在线监测范围，在线监测和故障智能诊断的功能和数据处理能力也将越来越强大；将会出现更多智能技术充实到电气设备防护中，完善电力系统防护工程。
2 常用的电气机房微机保护类型
2.1线路保护
电气设备线路保护有保护功能和监测功能两方面，其中保护功能主要体现在电流保护、低周减载、重合闸、小电流接地选线、装置告警、信号指示等几个方面；监测功能主要体现在测量功能、遥信功能、遥控功能、故障录波、事件记录功能等几个方面。其中装置告警功能的报警范围主要有继电保护系统硬件故障、TV断线、控制回路断线、分闸压力降低与合闸压力降低等异常。
2.2变压器保护
对电气设备机房中的变压器保护主要有变压器差动保护、变压器后备保护和变压器非电量保护三个方面，其中变压器差动保护包括差动速断保护、二次谐波制动比率差动保护、偶次谐波制动比率差动保护、鉴别波形原理的差动保护4种方式；变压器后备保护包括高压侧电流速断保护、高压侧反时限过流保护、高压侧零序过流保护、负序过流保护和欠压保护5种方式。
3 机房电气设备的状态监测与诊断
3.1高压断路器的状态监测
在电力系统的电气设备中，高压断路器在电气机房防护体系中占据非常重要的地位，其在故障诊断和处理中发挥重要作用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通常对高压断路器的在线状态监测有几种常用方法，比如机械振动信号监测、断路器合分闸线圈电流监测、断路器行程与速度监测、开断电流累计监测、合分闸时间与同期测量、合闸弹簧状态监测、动态电阻监测、真空度监测等，通过高压断路器这些方面状态的监测和监控，能对其实现实时监控。当高压断路器在正常运行中时，这些指标会产生一系列稳定信号并传输给控制终端，通过微机系统显现在监控显示屏中，一旦某个环节出现故障，监控终端会及时收到故障信号并及时做出反应，以确保高压断路器持续稳定运行。通过机械振动信号监测能及时发现断路器故障激励源，进而找出故障源；对合分闸线圈电流的监测可有效诊断拒动、误动等故障；断路器行程与速度监测对其机械部分的磨损、变形、老化、阀的缓幔动作等故障有良好监测效果；开断电流累计监测能间接反应触头磨损状况，
3.2变压器在线监测与故障诊断技术
变压器是电力系统中主要的电气设备，在常见的电气设备机房防护与监测中，变压器监测范围通常包括光纤传感器热点监测，油中可燃气体含量，局部放电监测，冷却装置监测，湿度、温度、酸度监测，绝缘纸的湿度和迁移情况，负载电流和结构件加紧力监测，OLTC声音传播监测，铁心接地和绕组缺陷监测，GIS全封闭组合电路监测等。对变压器的局部放电监测目前方法主要有脉冲电流法和超声波法，二者各具优缺点。脉冲电流法的敏感性较强，能监测到较小局部放电，但其对外界电磁干扰抵抗较弱；超声波法则相反，其受电磁干扰影响较小，能准确定位放电部位，但其灵敏度不高，容易受振动干扰。目前国际上推荐且较为实用的3种脉冲电流法为并联法、串联法和电桥法。为了最大限度降低外界电磁干扰，通常采用脉冲极性鉴别法，原理为外部干扰脉冲与内部放电脉冲极性不同，利用传感器将外部脉冲与内部脉冲两路信号放大成适当幅度，然后分别进入4个极性门，形成一定宽度的逻辑电平，从而实现干扰信号抑制。超声波法的原理是监测局部放电形成的超生信号用来确定局部放电位置，但鉴于变压器复杂化程度和超声波传输的干扰因素，通常采用多个超声传感器合应用来获取较强超声信号。
3.3电容型设备的在线监测与防护
电容型设备是电力系统中运用最为广泛的电气设备之一，比如电容器、电容式绝缘电流互感器、电容式高压套管、耦合电容器等，通常采用的在线监测方法是通过对其介电特性进行监测。电容设备常见故障有绝缘缺陷、绝缘受潮、金属异物放电、过电压下击穿、外绝缘放电等。常用在线监测方法有三相不平衡法、电桥法和数字测量法。
3.4金属氧化物避雷器的在线监测与防护
避雷器是电气设备机房防护的重要组成，氧化锌避雷器是目前应用比较广泛的，由于其应用性能优良所以得到了快速的发展，残压低，通流性能好，动作延时小等都是氧化锌避雷器的优势。当然使用金属避雷器在应用过程中会遇到一些问题，并且每一种问题对于电力系统来讲都会造成难以估计的破坏，所以需要做好避雷器的在线监测工作。
4 结语
综上所述，电力系统的快速发展，推动了社会生产的不断进步，电气设备机房的故障诊断系统对电力系统的运行安全性以及稳定性起着至关重要的作用，所以广大电力企业一定要重视对机房故障智能诊断系统的应用，减少设备机房故障发生对电力系统运行稳定性的影响。
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论文作者:汪根洋
论文发表刊物:《基层建设》2018年第6期
论文发表时间:2018/5/23
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