电力设备状态监测技术的应用和思考论文_许东伟

电力设备状态监测技术的应用和思考论文_许东伟

(国家新闻出版广电总局654台)

摘要:随着科学技术的发展,电力设备状态监测技术也在不断进步。从目前的发展情况来看,我们会发现监测技术在电力系统中被广泛应用。电力设备状态监测技术的最终目的就是运用有效的检测手段以及相对应的分析诊断技术,以便准确、及时地掌握电力设备的运行状态,确保设备能够安全可靠运行。在这篇文章中,我们主要对电力设备状态监测技术的应用以及未来的发展趋势进行阐述。

关键词:电力设备;状态监测技术;应用;思考

从目前的发展情况来看,发电厂最重要的任务就是应用状态监测技术以及不断去研发新的状态监测技术,这是因为发电厂中电气设备的安全运行离不开电力监测技术的应用。为了尽量避免意外事故的发生,我们需要去研究新的电力设备状态监测技术。

一、电力设备状态监测概论

1、状态监测

所谓的状态监测是指某种监测机器运行特定的技术或过程,运用提取故障特征信号的方式来进行监测,我们可以利用被监测特性的发展趋势以及变化情况作为严重故障发生前提前预知维护需要,还能够评估机器是否健康运行。状态监测非常显著的一个特点是它能够通过运用电力设备以及电力设备中的某些重要部件的寿命特征去研发一些拥有特殊用途的设备,并加以应用。除此之外,我们还可以使用数据采集以及数据分析对设备状态的发展趋势进行预测。通过研究我们可以发现,状态监测技术是以预知性维护和状态的维护作为基础的,对其进行服务的一种技术,这种技术的优势是能够让系统运行人员详细了解设备的状态信息,明确机器维护时间。与此同时,在保证设备不出现意外停机的情况下尽量减少人力的消耗,这样才能够有效地进行机器的维护工作。

2、电力设备状态监测技术发展现状

从目前的发展情况来看,电力设备状态监测技术已经广泛应用,同时还能够带动电力企业的发展,主要是因为人们对用电质量的要求变得越来越高。我们需要注意的是,电力设备状态监测需要的数据量是非常大的,因此我们需要针对数据分析来研究新的分析软件,当前知识系统以及神经网络技术运用的比较广泛。除此之外,为了确保监测工作做到位,各种多状态、多功能的在线监测系统将会发展的越来越快。为了使电力设备状态监测技术变得更加人性化,我们需要发展远程监控以及诊断技术,使监测技术变得更加人性化。

二、采用电力设备状态监测技术的必要性

之所以采用电力设备状态监测技术主要是因为所有电力设备在运行的过程中难免会受到机械、电、热等负荷作用,除此之外,自然环境也会影响电力设备的运行。电力设备在运行过程中,由于电路老化以及机器严重磨损等问题,就会导致电力设备性能的下降。电力设备中的导电材料因为受到热负荷的影响,会出现被腐蚀以及被氧化现象的发生,这时接触电阻会变大,使其失去原有的工作性能。通过研究我们可以发现,导致绝缘性能遭受破坏的重要原因就是电力设备中所含的绝缘材料在高温以及高压的共同作用下,它的结构以及主要成分都会发生变化,使设备的绝缘性能下降[1]。不仅如此,电力设备在工作的过程中,存在大气中的绝缘子会因环境差等因素而受到影响,使得其表面的绝缘性能下降,出现放电故障的情况。因此,我们需要对电力设备的运行状态进行检测,确保电力系统正常运行。

三、重要电力设备的状态监测情况

1、发电机的状态监测

发电机是电力设备正常运行的关键,发电机故障的状态主要表现为定子铁心故障、转子体故障以及转子绕组故障和定子绕组故障。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其中定子铁心故障就是铁心深处的温度过高,转子体故障是由于转子不同心、巨大的转子离心力以及大的负序暂态电流所引起的;转子绕组故障是因为匝间短路出现故障,匝间短路故障主要是因为过高的温度以及巨大的离心力对绕组和绕组绝缘产生了严重的影响,根据这一情况,我们最常用的监测方法就是气隙磁密监测,这种方法可以帮助我们确定匝间短路的数量和位置;定子绕组故障主要有绕组导体故障以及绝缘故障和绕组端部故障。为了解决这一问题,我们加强了对局部放电的监测。

2、感应电动机的状态监测

感应电动机的故障主要表现为转子故障、轴承故障、气隙不均匀以及定子故障。其中转子故障主要是因为感应电动机的转子导条出现断裂,还会出现转子温度过高以及转子振动的现象。针对这一问题,我们经常使用的就是定子电流监测以及气隙监测方法,其中定力电流监测方法不需要在电机内安装传感器,被广泛使用;轴承故障是我们经常会遇到的一个问题,一般遇到这种故障时,我们会采用定子电流监测以及振动的方法来检测电力设备的运行状态;气隙不均匀主要分为动态和静态两种,一般情况下我们会将其控制在百分之十左右。针对动态不均的情况,我们会发现转子的中心和旋转中心是不一致的,其最小的气隙位置在空间上是不固定的,一直在旋转。对于静态不均来说,其最小的气隙位置在空间上是相对比较固定的[2]。为了解决这一问题,我们需要运用定子电流监测的方法对电力设备进行检测,有时也可以使用定子铁心振动监测的方法;造成定子故障主要是由绝缘破坏而引起的绕组匝间短路,从目前监测技术的发展情况来看,我们最常用的方法是对定子电流信号进行分析,这种方法的最大优势就是功能齐全、成本低以及操作过程简单等。除此之外,定子电流也可以用来检测感应电动机的故障,因为感应电动机的定子绕组匝间故障会使定子电流中产生谐波,使用这种方法最合适不过。

3、高压断路器的状态监测

高压断路器的故障主要表现为电气故障和机械故障,电力系统中最重要的开关设备就是高压断路器。其中影响电力系统安全运行的重要因素就是高压断路器开关,通过研究我们可以发现,一般高压断路器故障大多为机械故障,所以,我们应该在机械故障监测上多下功夫。从目前的发展情况来看,我们主要是对触头的寿命以及机械的寿命进行监测。我们在检测高压断路器时常用的监测技术主要对速度和行程进行监测,从监测的结果来看,我们会发现如果合闸振动波形的各峰值大小以及各峰值的时间差是比较稳定的,就可以断定高压断路器的机械性能是稳定的。当前,我们监测的内容主要有开断次数、振动波型、断路器红外成像以及气体密度和泄漏电流等方面的监测。针对断路器触头寿命监测而言,我们发现影响其寿命的主要因素是触头以及灭弧介质和灭弧室。从目前的发展情况来看,我们一般使用的是开断电流加权累积法,但是这种方法还需要进一步的改善,随着科学技术的不断进步,电磨损监测技术开始应用,准确性得以提高,值得大力推广。

4、电力变压器的状态监测

电力变压器故障大多是绕组故障以及载调节器故障,绕组和载调节器是变压器正常运行的保证。所以,我们在对变压器的状态进行监测时,关注重点应该是绕组以及变压器的老化情况,还有载调节器的故障情况、油或纸的绝缘问题。通过研究我们可以发现,影响变压器寿命的关键因素是主绝缘以及绕组绝缘[3]。为了降低成本,我们一般采用测量负载电流和油温来计算热点温度,利用光纤传感器也可以测量热点温度,但由于成本过高,一般很少使用。我们在对载调节器进行监测时,会用到的是振动监测方法,载调节器发生故障主要是因为机械故障,机械故障以后就会引起电气故障,常见的电气故障有绝缘、触电损坏以及转换电阻燃烧等。

结束语

综上所述,电力设备状态监测技术的发展离不开科学技术的进步,我们一定要及时更新监测技术,因为这有利于减少事故发生的概率。不仅如此,只有大力推广和应用新的电力设备状态监测技术,才能使电力企业在竞争中占据更大的优势,促进电力企业的发展。

参考文献:

[1]肖时雨.电力设备状态监测及故障诊断技术的应用[J].电工文摘,2015(10).

[2]潘睿,陈伟,梅春华,张渊渊,蔡文.新型检测技术在电力设备状态监测中的应用[J].自动化应用,2015(03).

[3]何君霞.电力设备状态监测技术的应用和思考[J].电气技术,2011(04).

论文作者:许东伟

论文发表刊物:《电力设备》2016年第6期

论文发表时间:2016/6/18

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