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摘要：随着生活水平的不断提高，我们生活中已经离不开电气设备的应用。电气系统的规模在不断扩大，其功能也逐渐得到完善，复杂系数越来越高，这很容易造成电气设备出现各种故障，一旦电气设备出现故障，就需要停电检修，就会对人们的生活会造成严重的影响。因此，要做好电气系统设备状态监测与故障诊断，保证电气设备能够正常运行。对此，本文分析了电气设备状态监测与故障诊断的重要性，探讨了电气系统设备状态监测与故障诊断技术，以供参考。
关键词：电气系统设备；状态监测技术；故障诊断技术
1电气系统设备状态监测与故障诊断的重要性
1.1保障电力系统运行的安全性和稳定性
电气设备在电力系统中扮演着重要的角色，是电力系统运行的基础，只有保证设备安全运转，才能确保整个电力系统的稳定运行。为此，首先监控每个电气设备的运转状态，确保获取精准的第一手资料。这样当设备潜在问题暴露出来时，可以尽快发现、尽早处理，确保电气设备的稳定运行，以此保证电气系统的整体稳定。随着国家经济的突飞猛进，国民生活水平有了极大提升，对电力的要求越来越高，一旦发生重大故障，必然导致电力供应难题，人们正常的社会生活就会受到影响。因此，只有确保电力系统的平稳运行，才能满足社会的电力需求。
1.2降低成本、提高经济效益
在社会主义市场经济体制下，企业要想获得长足的发展，就必须赢得残酷的市场竞争。只有有效降低成本，才能够将企业效益最大化，在市场竞争中掌握主动权。在电力系统实际运行中，如果不在电气设备状态监控上花费时间，必然会引发设备的超负荷工作，无法避免问题的出现。如果等到设备已出现严重问题再采取维修措施，会花费更多的人力物力，甚至有无法修复的可能。如果形成不可修复的故障，就必须要购置新设备，期间生产就必须要中断，不仅会花费巨大的维修费用，还会导致企业运营停滞，带来一些负面的社会影响。
2状态监测的关键技术
2.1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。
2.2数据传输
在对电气设备运行状态进行监测的过程中，信号处理系统往往与检测设备距离较远，在信号传输过程中，容易受到外界各种因素的影响，造成信号毁损或中断。监测系统无法得到真实的数据，增加了后期故障诊断工作的难度。为避免这种现象的发生，技术人员可将电信号进行转换、压缩，提高信号传递的安全、保密性，数据经过打包后便可直接传输至控制中心，以免对数据进行后续处理，保障了数据传输的高效。随着我国通信技术水平的提高，各种通信设备层出不穷，将光纤技术应用于数字信号的处理过程中，可增强信号传输的抗干扰能力，满足人们远距离沟通的要求，为人们的生活提供更多便利。
2.3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。真空断路器是电力系统中的重要组成元素，要想提高电力系统运行的稳定性，在对设备状态进行监测过程中，技术人员需明确真空断路器的分闸、合闸断开时间、运行速度以及其他运行参数，针对性地实施监控。真空断路器的状态监测过程如图1所示。
3故障诊断的关键技术
3.1选取故障信号特征量
故障诊断技术的使用成效与信号处理技术息息相关，在对设备运行数据信号进行处理过程中，将电信号转变为其他数字化形式，利用一定的技术手段对数据进行包装、传递、处理，将真实、可靠的数据信息展现在计算机等信息设备当中，以便开展后期故障诊断工作。一般情况下，不同的故障特征量代表了不同的故障，技术人员应合理利用故障诊断技术，对不同的故障特征量进行分析，寻找出故障的具体位置，便于后期故障检修工作的开展。不过，在故障特征量的诊断过程中，存在故障状态与非故障状态一致的现象，加大了故障特征量诊断的难度，如果技术人员选择错误，容易造成误判。针对故障特征量模糊的特点，技术人员需采用其他手段对故障特征量进行选择。
3.2选择合适的故障诊断方法
电力系统内部结构十分复杂，其包含了多种电气设备，不同的设备故障问题都会影响到电力系统的正常运行。有时候同一故障问题往往会存在多种表现形式，在对这种故障类型进行诊断时，技术人员可将传感技术与信息技术相互融合，从不同的方面对故障设备进行诊断，将每一种故障表现形式下所提取到的信息进行统计并分析，根据故障类型的不同，分别制定相应的检修方案，彻底解决设备故障。这种诊断方法较为全面，且具有一定的灵敏性，诊断效果较为明显，在电气系统的维护与检修工作中发挥了一定的作用。另外，技术人员还可采用特征空间矢量法对电气设备进行诊断，这种诊断方法涉及一定的物理知识，技术人员通过学习故障诊断误差，了解设备故障诊断的基本操作方法，对故障模型进行不断修正，以此来确定设备故障的根本原因。这种诊断方法主要针对不确定对象，可及时发现电气设备运行中存在的隐患，通过构建故障诊断模型，寻找更多的故障诊断方法。
结语
综上所述，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:黄卓伟1,张伟斌2
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第06期
论文发表时间:2019/7/31
标签：故障论文; 电气设备论文; 设备论文; 故障诊断论文; 状态论文; 技术人员论文; 真空断路器论文; 《当代电力文化》2019年第06期论文;