摘要：现如今，电力系统设备在人们的生产生活中发挥重要作用，电力系统设备运行时面临着各种干扰因素，为了避免设备出现故障损坏，有必要强化设备状态监测，将故障诊断技术用于其中。基于此，本文以电力系统设备作为研究对象，分析设备状态监测主要内容，并从发电机、变压器与红外线故障诊断等方面阐述技术的应用。
关键词：电力系统；设备状态监测；故障诊断技术
引言：提升电力系统设备运行稳定性关系到电力企业的未来发展，状态监测和故障诊断是近年来兴起的技术。电力系统设备故障监测与诊断以设备状态为主，将状态监测与故障诊断作为转变内容，对故障特征信号做出全面分析，并根据诊断结果展开针对性检修维护。电力系统设备故障诊断以分析和处理监测信息为要点。
1.电力系统设备状态监测研究
1.1信号采集
电力设备状态监测主要采用在线监测的方式，具体指设备在使用中，在线监测系统对设备展开长期不间断的运行状态监测与故障诊断，以便及时分析设备运行状态，以此为基础进行设备运行状态的科学预测。信号采集指的是分析并处理设备运行状态参量，从中获取设备运行状态情况，当前我国电力人员使用以下几种方式进行信号采集：（1）定时采样。根据电力系统设备的运转周期，以此为固定采样时间展开采样工作。（2）跟踪采样。针对电力系统设备的故障诊断特殊性，对设备当前运行情况跟踪采样。（3）一次性采样。按需求采集足够的信息数据。（4）自动采样，根据电力系统设备故障发生随机性，对信号突变情况自动采集[1]。
1.2数据传输与处理
现如今，电力系统已经成为普遍的通信设备，基于电力系统设备数据传输快的优势，设备可以利用通信装置的光线信号完成无干扰数据传输。这样的数据传输能够保证信息内容的完整性和精确性。在处理信息时，系统应用特定的数学分析方法对数据科学分析。比如对频谱展开数据分析，可以将时域连续时间的信号转化为频域不同频率的信号，这样的数据处理方法是智能化与数字化信息技术的结合。
2.电力系统设备故障诊断技术
2.1发电机状态监测与故障诊断技术
对发电机运行状态进行故障监测与诊断，了解电力系统设备故障的产生是否由发电机引起，从而对电力系统展开维修计划。电机光线测漏仪与发电机状态监视器的应用能够跟踪发电机运行状态。建立无线路由器发电机远程故障监测方案，在发电塔台安装工业级路由器，通过4G和5G网络组网，中心监控站通过传回的数据了解目前发电机运行情况。发电机在线监测系统主要包含前端部署、数据采集传输与控制中心三部分。前端部署指的是前端传感器，传感器能够实现为发电机提供参数设置和负载控制、模拟量保护、功率管理等功能，保护发电机控制接口不受干扰。风力发电设备传感器中主要包含风力机、风向计、温湿度计、电压电流计表及油压液位传感器及马达转速计等传感器。数据采集传输时，通过RS232、RS485、IO接口接入工业路由器，实现数据的高效传输，应用行业协议可将数据传到云平台。系统控制中心与云平台紧密结合，实现发电机运行状态数据的存储和分析，应用端对设备运行、地理位置、阈值和预警信息进行可视化分析。当发电机有故障出现时，应用端可将预警信息与相关数据第一时间通知电力运维人员，以便维修人员尽快到达现场对发电机组进行维护管理[2]。
2.2变压器状态监测与故障诊断技术
电力系统在实际运行中会使用不同的变压器装置，我国电力行业普遍使用充油式变压器。应用局部放电监测、红外诊断、超声定位技术可监测变压器运行状态，故障诊断技术应用原理为介质耗损因数，通过对数据的数字化处理，实现变压器高压套管在线故障诊断，从而保障变压器稳定运行。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对变压器运行状态进行监测时，还应对变压器油温、绕组温度与冷却泵做出参数研究，从细节入手，避免故障产生。
变压器故障监测与诊断技术具体如下：（1）红外热像检测。变压器的发热量会随着电流呈指数增长，变压器多点接地之后，经过铁芯的电流也会增大，因此变压器的温度出现明显变化，使用精确红外热像检测设备就能及时发现变压器异常。（2）绝缘油色谱检测。变压器正常运行时，要求绝缘油色谱总烃低于150ul/L，铁心多点接地时会有气体产生，总烃也会增长，超出额定范围时将引起工作人员注意。（3）铁芯接地电流测试。变压器无故障状态运行时，电流很小，只有100mA左右，50MVA变压器的铁芯接地电流往往不超过1mA，而多点接地形成回路后该电流将达到安培级，有明显的大幅增长。（4）绝缘电阻检测。变压器故障或铁芯多点接地后，绝缘电阻下降，这一变化趋势将立即引起工作人员注意。同时，发现中溶解气体分析异常时，应展开故障判断，加强对溶解气体的检查。
2.3红外线故障诊断技术
红外线诊断技术综合了光电成像技术、图像处理技术，将计算机技术、网络信息技术与大数据技术用于其中，通过接受物体传来的红外线信号，让信号在计算机上得到分析，信号以热成像图的形式呈现给电力人员。人们对热成像图展开研究，分析物体表面温度是否出现异常变化，以此判断电力系统设备是否处于故障状态。红外线故障诊断技术能够直观反映设备真实运行状态，强化电力系统管理效益，节约设备维修成本，为电力行业提供优质化电力服务。应用红外热像仪器后，设备检测工程师能够快速找出系统设备发热异常点，并将故障所在位置以报告的形式传递给故障维修人员，维修人员根据设备运行工况与维修计划做出维修安排，应用可靠的故障维修技术将安全隐患成功消除。
2.4人工网络神经技术
在电力系统设备故障诊断过程中可充分借助人工网络神经技术加以辅助。人工网络神经技术主要是以人类大脑组织结构作为依托，模拟人类思维模式科学处理信息的通用技术。就目前发展趋势来看，人工神经网络技术已基本上满足电力系统对于故障诊断方面的需求，故而具有较大的研发意义。通过人工网络神经技术的应用，可保证电力系统在诊断故障期间，可快速将系统故障信息上传到相关体系中，从而制作对应的数据模型，以便工作人员能够根据数据模型对故障信息进行精准识别，进而有效提升故障诊断效率。另外，根据相关研究表明：运用人工网络神经技术对电力系统故障加以诊断可形成一个具备记忆功能的结构，它能扩大系统异常运行信息，并且准确识别该信息是否成为潜在的故障隐患，这样可为工作人员带来相应的故障诊断依据，以此保证电力系统故障诊断能取得良好的处理效果。
2.5专家故障诊断系统
电力系统故障诊断技术的应用也需借助专家的力量，保证电力系统的稳定运行。专家故障诊断系统应运而生。它主要是集合了多个专业的学者及专家，对电力系统的实际运行情况进行细致的分析，一方面，在监测电力系统运行状态时需要充分运用专业知识加以识别；另一方面，可从系统提供的故障信息中制定相应的处理方案，以便全面提高电力系统的性能，让其能够实现稳定运行。首先，专家故障诊断系统中具有完善的数据库，可与历史故障数据进行对比，以此提高诊断效率；其次，根据数据库的具体信息可为专家提供参考资料，从而经过科学推理可得出准确度较高的诊断结果；最后，在专家故障诊断系统中往往通过发现故障、分析故障、诊断故障、处理故障模式能快速找到电力系统故障，以此形成良好的电力供应。
总结：总而言之，电力行业发展进程中，电力系统设备状态监测与故障诊断技术属于一项复杂性工作，为供电系统安全运行提供保障。通过信号采集、数据传输与处理掌握电力系统设备状态监测内容，应用发电机、变压器故障诊断技术，利用红外线故障诊断设备直观了解故障设备状态，实现对设备的在线监测。建立设备状态监测维护系统，做好设备监测、故障诊断和故障维修工作，为行业与用户提供优质电力服务。
参考文献：
[1]林仕斌.浅析电气系统设备状态监测与故障诊断技术[J].机电信息,2019(17):120-121.
[2]郑李利.电力系统设备状态监测与故障诊断探讨[J].科技风,2018(20):194.
论文作者:郝爽
论文发表刊物:《电力设备》2019年第15期
论文发表时间:2019/11/27
标签：设备论文; 电力系统论文; 故障诊断论文; 故障论文; 变压器论文; 技术论文; 状态论文; 《电力设备》2019年第15期论文;