摘要：电力设备状态监测系统的主要目的是采取有效的监测、分析、诊断技术,及时、准确的掌握设备运行的各种状态,从而保证电力设备的正常运行。为了保证电力系统的正常运行,对系统的设备的运行状况及时进行监测和诊断是十分重要的。监测的主要目的是及时发现设备可能出现故障的各种问题,从而在设备出现故障或设备功能下降影响正常工作之前,及时维修、更换设施,以避免各种危机生命财产安全的事故的发生。但由于目前传统的监测体制存在明显不足,这就需要在监测和诊断技术发展的基础之上,创新管理方式。通过对设备的状态监测和故障诊断等技术获取设备运行信息,在故障发生之前有目的的对设备进行及时的维修。
关键词：电力设备；状态监测系统；设计
一、电力系统设备状态监测以及故障诊断的意义
（一）电力设备状态检测和故障诊断的必要性
电力设备在建成运行的过程中会受到多方面的影响,比如环境、机械、温度等,这些因素的存在会逐渐的降低电力设备的性能,最后出现一些故障。为了保证电力设备的安全性,在电力设备中都存在着一些绝缘材料,这些材料的成分基本都是有机材料,比如绝缘纸、矿物油等,有机合成材料受到影响后极易老化。电力设备对于电力系统是十分重要的,如果电力设备发生故障,就会导致电力系统瘫痪,从而发生大规模停电,给社会带来严重影响。另外,随着科技水平的不断提高,电力系统的自动化程度也越来越高,只要一台设备出现故障,就会影响整个系统。并且随着电力设备越来越先进,原本的人工判断已经很难找出设备的故障所在,因此做好电力设备状态检测和故障诊断就变得十分重要。
监测是在某种目的下对目标进行观察和监视,而在电力设备中的状态监测就是利用一些传感器对电力设备的运行状态进行监测,通过获取的数据来判断设备是否良好。而电力设备的故障诊断,则是通过状态检测获取的数据,相关人员凭借自己的经验对监测数据进行分析,从而判断出故障的具体内容,比如故障的类型、位置等,通过故障的明确来进行相应的维修工作。由此可以看出,状态监测主要是对数据进行收集,而故障诊断则是对数据进行分析和判断。
（二）状态监测和故障诊断的技术依据
在进行电力设备状态监测的时候,想要获取不同的数据就要使用不同的监测设备进行监测,如果发现设备的某项参数大于最高允许值时,就可以初步判断设备的异常。电力设备故障诊断技术则是通过监测到的数据,来分析设备的运行情况,找出可能会发生故障的部位或者发生故障的部位,并对故障的具体内容做出判断,然后进行相应的维修工作,阻止故障的继续发生,从而使设备恢复到正常的运行状态,保证电力系统的稳定性。
目前在对电力设备进行管理的过程中,状态检测和故障诊断技术已经成为重要内容,对保障电力设备的正常运行有重大作用。另外,随着市场竞争的日益激烈,电力企业也要通过降低一些成本来获得竞争优势,而在设备故障诊断方面可以进行不断优化以减少维修成本。所以对电力设备使用先进的状态监测和故障诊断逐渐成为电力行业的主流趋势,最终取代传统的维修方式。
二、电力设备状态监测系统
（一）信号采集
电力设备状态监测系统是指在设备的运行过程中对设备状态不断进行检查和诊断,分析设备状态发展趋势的系统。主要是通过对设备运行状态进行分析设备运行情况,首先是要获取电力设备的状态信息,收集有关电力设施的各种电流、电压、运行频率以及磁力线密度等信号,信号同时包括正常信号和非正常信号。信号采集的方法有很多,主要包括:一次性采集、定时采集、自动采集以及特殊采集方式。针对不同的电力设备的要求,所采取的诊断方式不同,要根据设备状态的不同信号采取不同的信号采样方法。
（二）数据传送
通常信号处理系统距离监测设备相对较远,在信号传输过程中容易受到外界因素的干扰。因此需要先进行模数转换、预处理和压缩打包等方法将信号传输到信号处理中心。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目前通信设备已经广泛应用于电力领域,为了防止信号在传输过程中受到干扰,应采用光纤传输数字信号,可以较好地抑制干扰,从而保证传输信号的质量。
（三）数据处理
信号数据处理中心通过对通信线路传输过来的状态监测信号进行数据处理。根据信号的不同采取不同的数学方法进行解析处理。由于数字信息技术和智能处理技术的广泛应用,使得电力设备监测系统的数据处理的在线监测更加真实准确。
由此可见,电力设备状态监测系统首先是要对信号进行采集,再通过信息输送将数据传送到数据处理中心,由数据处理中进行数据处理。如图1所示:状态监测系统由管理与分析系统、数据采集中系统、中心系统集成系统三部分组成。对信息的监测主要有油色谱在线监测、铁心接地在线监测、高压绝缘在线监测以及其他在线监测等。
三、新技术在监测系统的应用
（一）智能传感器的应用
传感器的作用是获取设备状态信息。传统的传感器具有易受干扰、灵敏度低、成本高、不稳定性等缺点。随着科学技术的发展,智能传感器的使用克服了传统传感器的缺点,解决了信息采集可得性的问题。建立在新工艺基础上的智能传感器,具有提高采集信息的精准度、自动校正的优点,将智能传感器应用到电力设备状态监测领域中,能解决接收数据不稳定、易受干扰等问题,同时能提高监测数据的精确度,为系统诊断分析奠定了良好的基础。
（二）智能信息处理的应用
智能信息处理技术就是将不确定的信息逐步地精简成可靠有用的信息的过程。对信息的处理方法主要有神经网络、模糊系统、信息网络等。在设备的诊断、分析、评估的过程中都存在着信息处理的问题,比如在设备故障诊断的过程中,设备故障的种类有很多,产生故障的因素也很复杂,这种复杂性和特殊性决定了设备监测信息中存在着不确定的信息,而传统的处理方法并不能处理这种不确定的信息,相反的是智能信息处理技术可以有效的克服这一缺点。在电力设备状态监测系统中通过对可获得的信息进行分析处理,提取相关信息,从而对设备运行状态进行分析诊断,得到可靠评定,为设备维修提供了可靠依据。在电力设备状态监测系统中采用各种智能信息处理的技术,必能提高监测系统的精确性。
四、状态监测系统现状及发展前景
（一）状态监测系统现状
目前状态监测系统还没有达到完善的程度,存在着信号收集易受干扰、在数据处理方面不够完善、理论上缺乏系统的专业知识等问题,目前还不能够完全的对信息进行精确的处理,对数据的处理、管理能力方面体系不够完善。
（二）发展前景
电力设备状态监测系统与技术性的诊断技术紧紧结合,将计算机技术、人工智能技术与设备诊断技术融合,提高设备诊断技术。设备监测状态系统的远程监测与网络化相结合,以及通信技术在电力领域的广泛应用,使得设备诊断技术与计算机技术结合,采集到的设备的状态信号通过远程监测进行远程传送,并进行远程协作诊断,提高诊断技术的运行效率。总之,随着计算机技术和信息技术的日益完善,在智能化理论的基础上结合计算机监测技术和诊断技术,使得电力设备状态监测系统日益成熟。
五、结论
综上所述,做好电力设备的状态监测和故障诊断是电力系统良好运行的重要保证。相关人员要根据电力设备的具体情况,选择合适的方式进行监测和诊断,从而提高工作效率,保证电力系统稳定。
参考文献
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论文作者:卢志发
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/8
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