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摘要：发电厂是我国的基础设施工程，发电厂的安全稳定运行对于社会经济发展意义重大。在发电厂运行过程中，要时刻关注对电气设备状态的监测和故障分析，要确保电气设备能长期稳定运行。本文在分析发电厂电气设备状态监测和故障诊断时，首先介绍了电气设备状态监测和故障诊断系统，并全面的介绍了发电厂电气设备状态监测技术与故障诊断过程。
关键词：发电厂；电气设备；状态监测；故障诊断
引言：
在发电厂的日常运行过程中，需要定期的对电气设备的运行状态以及故障进行监测和诊断，这样才能确保及时的发现电气设备运行过程中存在的问题，在解决之后才能保障发电厂正常供电。对发电厂电气设备状态进行监测以及对设备故障进行诊断，主要是对电气设备的日常安全隐患进行排查，要确保电气设备的稳定运行，为发电厂的正常工作提供支持。
1 发电厂电气设备状态监测与故障诊断系统概述
在对发电厂的电气设备进行状态监测和故障诊断时，是有一套完善的电气设备状态监测和故障诊断系统。在对机电设备状态进行监测时，需要遵循相应的环节，主要包括信号检测、数据采集、数据处理和状态诊断。在完善的状态监测与故障诊断系统的支持下，在监测设备状态时，首先要对数据进行采集，确保采集到完整的光、电、温度、振动、化学、流量等数据。检测时主要是对数据进行检测，对采集到的数据进行处理并将数据储存到存储器之中。数据的传输设备主要是缆线，可以是光缆也可以是电缆，常用的是光缆或数字信号，这两种传输方式能够提高采集信号的抗干扰能力。
在具体的数据采集过程中，可以按照以下三种方式进行，这三种采集方式分别为采集信号波形、采集信号峰值以及采集记录峰值脉冲值。在整个数据采集过程中都要确保对外界的抗干扰能力强，要提炼出有用的数据信号，对信号进行分析，借助相应的分析软件，常用的为人工智能神经网络、专家诊断系统和模糊逻辑概念等，通过专业的数据分析软件的分析可以对设备的故障进行准确的诊断。
2 电气设备状态监测技术
2.1 局部放电在线监测技术
在电气设备运行过程中，要时刻关注设备绝缘平均工作场的运行状况，注意是不是出现电场不均匀的现场。当对设备绝缘平均工作场的施工工艺不当或其处于恶劣的运行状态之中时，都会导致设备绝缘平均工作场出现局部放电的现象，不利于机电设备的安全运行。变压器放电作为一种常见的故障，应该加强监测，主要的监测方法有以下几种：
（1）超声监测技术
在机电设备中的变压器设备中，一般都需要在油枕壁上安装超声传感器，超声传感器的作用在于对变压器内部的局部放电所产生的超声波进行接收与监测，通过监测超声波可以对局部放电的大小和所在位置有准确的掌握。超声监测技术就是通过超声传感器实现对变压器设备的运行状态的监测的。一般情况下，选择的超声波传感器的频率范围为70~150KHz，以确保完全避开铁心磁噪声和变压器机械振动噪声。利用超声监测技术可以尽量避免受到电气的干扰，可以广泛的应用在局部放电监测中。
在应用超声监测技术进行监测的过程中，需要注意的是声速强弱和变压器内部绝缘的复杂结构，这些因素会影响超声监测结果的准确性。超声波传感器必须确保有较强的抗电磁干扰能力，并且保持较高的灵敏度。当前我国已经开始积极研发相应的灵敏度较高的超声波传感器，能够推动未来超声波监测技术的发展。
（2）超高频局部放电监测技术
在监测电气设备的局部放电情况时，还有一种新型的监测技术即超高频局部放电监测技术。超高频局部放电监测技术能够对局部放电现象产生时出现的超高频信号进行定位，同时能够很好的抵抗外界的干扰，检测结果准确度高。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆超高频局部放电监测技术有诸多应用优点，监测时的灵敏度较高，且能够得出比较准确的局部放电的物理数据。在使用超高频局部放电监测技术时，需要监测的主要信号是电脉冲和超声波信号，要综合利用超声波传感器对不同的电气设备部位进行监测，以准确定位局部放电点的方位。
（3）光测技术
当变压器出现局部放电现象是会产生光辐射，对光辐射进行监测即光测技术。变压器中出现局部放电使一般的波长为500-700mm，光测法可以测出波长，同时能够对光电转换后的电流属性机芯监测。光测法的灵敏度较低，监测环境要求高，并没有被广泛应用。
（3）化学监测技术
对变压器的局部放电进行监测还有一个重要思路即监测局部放电过程中出现的绝缘体化学反应而生成的新的物质。化学监测技术则能够监测出这些化学物质的构成和浓度，从而了解局部放电产生的位置。但是在实际的应用过程中化学监测技术相较于其他的监测技术，监测水平较低。
（4）脉冲电流监测技术
脉冲电流监测技术是较早应用到局部放电监测中的监测技术之一，其原理是对电流大小进行判断以得知实际的局部放电量。脉冲电流监测技术需要借助相应的传感器以灵敏的感应电流变化，脉冲电流监测技术的传感器分为窄带和宽带两种。在使用时要根据实际监测要求选择窄带或宽带的传感器。
（5）射频监测技术
射频监测技术是对信号源进行测量，测量部位是变压器的中点处。射频监测技术可以在原有的电力系统的运行方式下进行监测，且能够高效的测算出局部放电频率。射频监测技术在应用时也存在易受外界干扰以及不能详细的测算局部放电总和的劣势。
2.2 油色谱监测技术
在监测设备绝缘情况时，基本思路是对油中气体进行分析，此时就需要使用油色谱监测技术。油色谱检测技术是一种应用较为成熟的监测技术，其原理在于在监测时老化和分解电气设备中的油和材料，将其分解成一种低分子气体，低分子气体能够在设备内部发生放电故障或潜在故障时加快生成速率，由此可以判断设备是否出现故障，并能够判断出设备故障的严重程度。同时根据氢气、二氧化碳等低分子气体的生成情况，还可以判断出设备故障的基本类别，因此，利用油色谱监测技术能够有效的对故障进行甄别。
2.3 介损监测技术
当监测的电气设备为电容类型的设备时，常用的监测技术为介损监测技术。分析电容设备的基本特点可知，其具有较高的绝缘的覆盖率，有的电容设备甚至达到了全部绝缘覆盖。而介损监测技术则能够规避绝缘层的影响实现对电容设备的运行状态的监测和故障诊断，主要是监测介电质的特性，能够保持测量值的相对稳定，能将设备的绝缘情况真实、准确的反映出来。
3 变压器振动故障诊断与分析
首先对于变压器的振动故障的分析，应在了解常见的变压器振动故障的基础上进行，在变压器的使用过程中，长期的使用可能会导致电力变压器出现铁心位移、松动和变形等现象，从而影响正常信号的振动状态，使其脱离正常的轨道。当出现铁心位移、松动或变形时会导致高频成分出现，位移、变形和松动程度越大，高频成分就越多，二者是呈正比例关系的。当出现变压器铁心的位移和变形时也会导致信号能量分布出现变化。由此可知，在诊断变压器故障时应该时刻关注变压器的振动信号，由此可以检测出变压器的铁心是否出现故障。将变压器振动故障诊断方法应用到实际的诊断工作中去，要深入分析时域信号频谱，观察各分量幅值是否出现了明显的变化，若出现了明显的变化即可得知变压器出现了故障。在得知变压器出现振动故障后，对故障部位和故障程度进行判定，接着进行故障处理。
结语：
对于我国当前的状况而言，我国的发电厂电气设备运行状态监测和故障诊断仍处于初级阶段，还需要不断的加强机电设备运行状态监测和故障诊断实践，要不断的积累经验，提高对各种机电设备运行状态监测技术的熟练程度，做好对故障的诊断，确保能够为发电厂中机电设备的正常运行提供保障。
参考文献：
[1]田丹.发电厂电气设备状态监测和故障诊断[J].黑龙江科学,2017,8(12).
[2]张越.发电厂电气设备状态检修的思考[J].电工文摘,2015(01).
[3]陈剑.火力发电厂电气设备状态检修实例分析[J].电气技术,2014(10).
论文作者:应起胜
论文发表刊物:《防护工程》2018年第7期
论文发表时间:2018/8/8
标签：技术论文; 电气设备论文; 局部论文; 发电厂论文; 变压器论文; 状态论文; 故障论文; 《防护工程》2018年第7期论文;