摘要：保障电气设备的运行效率是提升企业经济效益与发展的重要手段，但是在新形式下，企业传统的监测以及诊断方式已经难以满足现阶段的需求，因而需要不断的引进技术，设计设备状态监测与故障诊断系统。本文主要分析该系统的功能与构成。希望通过本文的分析，企业可以积极的引进硬件及软件技术，实现对电气设备运行的实施监控和诊断，以便最大程度的保障电气设备的使用性能和寿命。
关键词：电气设备；状态监测；故障诊断技术
引言
在经济全球化时代下，我国工业得到迅速发展，工业规模不断扩大，企业生产也逐渐实现了自动一体化。对于供电企业而言，电气设备是电力系统中的重要组成部分，电气设备的运行状态决定了人们的用电质量。伴随着科技进步，我国电气设备状态监测与故障诊断技术得到进一步优化，为供电企业提供了强有力的技术支持。然而，电气设备在长期运作下，仍然会存在较多的隐患，受到外界各种因素的影响，设备中的绝缘物质易出现老化、磨损，如果不及时检修，电气设备中各元件会受到损伤，容易出现各种故障，甚至引发更大的安全事故，对工作人员的生命安全造成威胁，还会对供电企业带来巨大的经济损失。
1状态监测的关键技术
1.1信号采集
电气设备的状态监测主要包含三方面内容，分别为信号的采集、传输和处理。首先，在电气设备状态监测前，技术人员需做好一系列准备工作，选取被监测设备，统计设备运行参数、规格、使用说明书等信息，提取设备运行中产生的信号。在对这些信号进行处理时，技术人员需根据信号源类型的不同，分别采取处理措施。根据数据处理的相关要求，在规定的时间内采集信号样本，为方便后续设备诊断工作的开展，技术人员可采取转速跟踪采样或峰值采样等方法。在电气系统运行过程中，每种电气设备的使用性能不同，对其进行状态监测时所使用的检测手段也存在一定差异。例如：在对变压器运行状态进行检测时，技术人员应根据变压器的机械、电气特性，采用局部放电、极化波谱等方法进行检测。一般情况下，造成变压器故障的原因主要是内部绝缘层脱落或老化所致。交流旋转电机在运行过程中也会出现较多的故障，该设备故障原因较多，且每次故障位置都不相同。要想降低交流旋转电机运行故障的发生频率，技术人员可采用神经网络方式进行监测。断路器可对线路内电流、电压值进行监测，是电路保护的重要基础设施，在对断路器的运行状态进行监测时，可采用跳闸轮廓法或振动监测法。
1.2数据传输
般情况下，负责进行信号处理的系统与负责进行监测的设备距离很远，所以，在数据被传输到设备的过程中，经常受到一定的破坏，因此要对数据进行处理。首先进行A/D转换、数据预处理以及将数据压缩后进行打包，然后再传送到控制中心。如今，通讯设备已经在电力领域得到了很多应用，采用光纤传输数字信号能够很好地克服干扰问题。
1.3机械特性在线监测
在真空断路器的运行过程中，合闸与分闸的速度控制工作是真空断路器运行状态的主要监测内容。真空断路器分闸速度升高或降低，都会影响真空断路器的正常运行，从而引发各种故障，不仅会缩短真空断路器的使用寿命，还会给企业带来安全风险。当真空断路器分闸速度降低时，真空断路器的功能发挥受到一定限制，燃弧时间被延长，如果不能及时发现，真空断路器触头便会遭到磨损，长此以往下去，真空断路器使用寿命被缩短，影响真空断路器的正常运行。当真空断路器分闸速度升高时，其运行过程会产生较大的应力，对整个机械设备带来一定的冲击，造成设备中的零部件损毁。
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2故障诊断的关键技术
2.1红外诊断技术
工程中经常用到的、经过实践检验的电气设备状态监测与故障诊断技术方法是红外诊断技术。该技术在光电成像技术基础上发展而来，还融合了计算机技术、图像处理技术等，主要作用是检测设备潜在问题、甄别前期故障、检测绝缘性能，以此将设备的监控、诊断、预防等工作都做在事前，降低电气设备损坏而带来的损失。与此同时，使用该技术的优势是可以不用靠近设备、不必接触设备、不用拆解设备就能实现检测。除此之外，其还兼具精准、快捷、及时等特点。
2.2选取故障信号特征量
众多的数据信号中，将可以用到的信息从中提炼，便是信号处理技术的任务，如果电力设备在运行时提供的数据更加准确，相应的设备的故障诊断便会有更好的灵敏度。某个故障特征量一般不是由一种故障状态造成的，可是一般情况下，很多的故障特征量代表着一样的故障。所以，需要克服的难题就是如何正确选取故障特征量。由于特征量选择不正确，往往造成无法识别到底是故障状态还是正常状态，由于正常状态和故障状态的特征参量有一定的相同部分，便造成错误的判断，即故障特征量具有一定的模糊性，因此要采取正确的方法选择。
2.3故障诊断
电力设备可能出现的故障类别非常多，并且相同的事故也许是由好几种故障状态表现出来的，下面介绍几种诊断的方法：①一种故障会带有多种故障表象，需要采用多传感技术以及信息融合技术来进行诊断。对同一对象，从多个面、多个角度采用不同的传感器进行处理，之后对相同故障出现的不同表现特征选择出灵敏度较高的状态信息量，这种诊断方法可以保证诊断效果的整体性。②特征空间矢量法，这种方法首先对得到的故障误差数据进行实时分析与学习，然后再通过一步一步修正来进行，对象都具有一定的慢时变性和不确定性。除以上方法，也可以结合人工智能、神经网络等方法诊断故障。
2.4高压断路设备监测与诊断
进行高压断路设备监控时，需要关注以下几点，断路器绝缘水平是否达标，载流回路是否满足要求，操作机构是否完好，断路器通断能力是否良好等。经过调研发现，在断路器各项要求都满足的条件下，断路器的维修周期通常都是规定值的上限，如果在相关生产厂家保证的情况下，就会超过上限值。高压断路设备检测重点是故障出现时的电流数值和跳闸次数。这些数据具有很大的工程价值，一般都会重点记录下来，也将据此安排检修时间。高压断路器的监测和诊断结果显示一切正常，表明暂时没有出现潜在故障，系统运行稳定。
2.5预测和分析功能
在设备运行监控以及诊断系统中，可以实现对系统运行的预测以及综分析，其主要是由于系统通过相关数据，可以实现对设备的综合预测，通过历史数据以及工作状态，可以分析设备的使用寿命及功率的变化，另外，在系统的运行中，可以实现对故障的分析，从而可以最大程度的保障设备的运行状态。
结语
发电机、变压器类电气设备的状态监测和故障诊断技术，能精准、有效、及时地呈现出设备运行情况，排查出设备内部的潜在风险，制定对应的处理方案，延长设备寿命，去除一些无用的干扰，最大限度的降低运转成本，方便实行。只有实现设备管理的合理化，提升管控的自动化，才能确保电力设备的稳定运行，这一点必须落实。对电气设备的状态监测和诊断，能有效保证系统的平稳运行，满足社会的供电需求。因此，必须加大电力设备状态监测和故障诊断技术的研讨力度，使用先进的科学技术对电气设备进行监测、预防、维修，以此延长设备的使用寿命，减小故障出现的概率，实现电力企业经济效益的最大化。
参考文献:
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论文作者:梁龙,宋信红
论文发表刊物:《电力设备》2019年第8期
论文发表时间:2019/9/18
标签：故障论文; 设备论文; 状态论文; 电气设备论文; 技术论文; 故障诊断论文; 断路器论文; 《电力设备》2019年第8期论文;