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摘要：电力系统在我国社会发展中起着重要的作用。论述了我国电力设备状态监测以及故障诊断技术的相关内容与发展，并探讨了有关电力系统设备状态检测与故障诊断存在的重要性。
关键词：电气设备；安全运行；状态监测；故障诊断
前言
电气设备是电力系统中的重要元件，也是电力系统中使用量最大且耗资最多的一次设备，其可靠运行直接影响着电力系统的安全与稳定。随着电气设备的发展，固体绝缘材料以其优良的电气、化学、物理及力学特性大量的应用于电气设备中，固体绝缘结构件如灭弧筒、绝缘筒、绝缘子以及电气设备的出线套管等已经普遍的使用，根据其绝缘特点对于以大型固体绝缘结构为主绝缘体的电气设备统称为电容型电气设备。根据统计，绝缘故障是引发电气设备事故最重要的原因，因此研究电气设备绝缘状态在线监测具有十分重要意义。
1国内外电气设备状态监测与故障诊断研究状况
现代测试技术是以信号采集、信号传输、信号处理为主干，传感是测量与检测的第一步。随着科技的发展，新的测量传感技术在电力设备监测中有了更为广泛的应用，由此发展的光纤传感技术、噪声监测技术、红外测温技术、声发射技术，无损探伤技术等拓宽了传统的电力设备的测量范围，提高了测量的准确性，使电力设备监测与诊断技术得到了重要发展。（1）信号变送：电器设备在线运行参数采用各种传感器进行采集，例如电压、电流、湿度、温度、压力等，将各项参数转换为电信号送入到后续单元，是在线监测系统是否准确的前提。（2）信号处理：将传感器采集到的信号进行处理，将信号幅值调整到适合A/D采样电路的电压范围，并对采样信号进行滤波处理，滤除掉信号中存在的干扰成分，使得信号能够大大趋近于真实值。（3）数据采集：对信号进行采集和存储。（4）信号的传输：采集到的信号需要传送到后续单元中，通常采USB通信、RS485通信，RS232通信、红外通信等方式对信号进行传输，在传输中需要考虑信号的隔离问题，保证信号的完整性和真实性。（5）数据处理：采集信号通常存在干扰成分，需要采用软件方法进一步滤波处理，通过数字算法的采用，提高信号的信噪比，滤除信号中存在的干扰成分，为状态评估提供真实有效的数据信息。（6）评估诊断：对采集的信号通过先进的评估算法对设备运行状态进行评估，给出评估结果，为制定检修策略提供依据。
2状态监测和故障诊断技术的概念
电力系统设备的状态监测技术主要采用一些相关传感器，配合相应的测量手段，得知一些相关的数据，这些数据可以反映出电力系统设备的工作状态，让我们实时得知设备是否运行正常，还是出现一些故障。
电力系统设备的故障诊断指的是通过状态监测系统所获得一系列有关电力系统设备的各种状态、数据、测量值后，对得到的信息通过一些技术手段进行相应的推理以及判断，最后得出一个合理的维修建议。通俗一点说便是在特征量获取后进行的一系列分析过程以及判断过程称之为故障诊断，而整个获取过程被称之为状态监测。
3电气设备状态监测技术
3.1局部放电在线监测技术
电气设备中，由于设备绝缘平均工作场的结构复杂，不均匀的电场分布，非常有可能会产生局部电场较高。不当的工艺处理方法和恶劣的运行条件，都会发生个别区域先出现局部放电，最终逐渐发展到严重事故程度。特别是在变压器的油纸绝缘中存在一些有气隙的地方，也容易产生局部放电现象。
3.2油色谱监测技术
这种分析油中气体的方法也是设备绝缘检测中常用到的方法，是很成熟的检测方法。它主要原理是用电和热，把电气设备中的油和材料进行老化和分解，产生一些低分子气体，如氢气、一氧化碳和二氧化碳等。当设备内部发生放电故障或潜在故障时，就会加快气体的生成速度，以这些气体的生成速率，就会探知设备故障的种类及严重程度。因为不同种类、不同程度的故障会产生不同类型、不同含量的气体。通过对这些气体进行分析研究，就会达到判断故障类别的目的。
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3.3介损监测技术
它主要用于电容类型的设备上。电容型设备的主要特点是绝缘的覆盖率较高，有的甚至是全部绝缘。检测的介电质的特性，也可用相对测量法加以克服。由于外界环境的变化会导致测量结果的波动，所以，相对测量值是保持稳定的，真实反映设备的绝缘情况。
4故障诊断的关键技术
4.1数据挖掘技术
随着我国科技信息水平的不断提升，数据挖掘技术也在快速发展，数据挖掘技术在我国很多领域都得到了广泛应用，并取得了很好的应用效果。数据挖掘又称作数据采矿，主要是指技术人员通过不同的算法，对海量的数据资料进行分析，得到其中存在的隐藏信息，也是数据知识发现的重要内容。计算机技术和数据挖掘存在密切的联系，同时数据挖掘涉及到搜素算法、建模技术、理论技术、人工智能、模式识别及统计学等多方面的知识。现阶段，数据挖掘技术在电力设备故障诊断中发挥着重要的作用，大大提高了电力设备故障诊断的效率和质量。
4.2信息技术和故障诊断分析技术
故障诊断分析技术主要是对电力设备故障的发生过程以及故障的来源去向进行分析。首先将出现的设备状态特征量以及降维等进行总结归纳，然后再采取模糊识别以及专家系统等识别技术，准确得出故障特征参数，最后得出故障出现的原因以及性质等。由于现在电力设备具有一定的网络传输功能，可以采用局域网传输信息进行故障诊断，必要时也可以使用远程协助进行一定的诊断工作。这样可以更准确地监测设备的状态，实现故障诊断的异地处理，还可以使用一种更先进的设备，即可以进行虚拟诊断的仪器，使数据实时上传。
5基于风险的电力设备运维策略分析
5.1加强电力设备状态监测技术的推广运用
想要加强设备状态监测技术的推广以及应用，首先要对推动思路进行明确。对此，电力企业要不断对设备状态监测技术进行完善，使之趋于成熟，促进技术使用的便捷性以及高效性。在电力预防性试验规程允许的范围内，不断推动设备状态监测技术与停电预防性试验的有效结合，利用有效的风险评估机制，逐渐实现停电试验周期的延长，最后彻底完成对停电预防性试验的取代，加强设备状态监测技术在设备运维工作中的渗透以及普及，促使其成为主要的技术监督手段。其次是对业务进行科学的整合，将设备运行单位纳入到状态监测工作，实现对电力设备运行状态的实时掌控。再次，建立高效的设备状态监测工作机制。通过度相关工作的明确，保障工作质量。同时，针对设备运行中出现的问题，及时给出反馈处理。最后，构建状态监测数据分析系统。系统的构成主要包括三个方面，分别是统计、分析以及知识库。主要是对设备状态的信息数据进行统计，分析以及保存，为运维策略的制定提供综合性依据。
5.2基于风险的运维策略的制定
电力企业要根据风险评估的结果以及其影响因素，有针对性的制定运维策略，加强对风险的管控，通过严格监督促进运维策略的落实，针对突发问题及时发现、及时处理，提升运维质量，减少成本投入。电力企业可以根据风险评估结果，对设计年限、经济因素进行综合考量，制定适应性更强的运维策略，使电力设备得到最大程度的使用，同时也要避免老化设备的继续使用，影响到电力生产活动的效率。
总结
我国目前电气设备在线检测研究还处于初级阶段，实践运行经验还比较缺乏，所以，许多监测系统还不够完善和精确，还要继续积累有益经验，确立统一标准，广泛开展实践，建立与专家体系相应的检测标准。
参考文献：
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[2]陈卓，刘念，薄丽雅.电力设备状态监测与故障诊断[J].高电压技术，2005，31（4）：46-48.
[3]陈家斌.电气设备各故障检测诊断方法及实例［M］．中国水利水电出版社，2016.
论文作者:郭雅迈,刘克东,刘长道
论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期
论文发表时间:2018/4/19
标签：状态论文; 技术论文; 设备论文; 信号论文; 故障诊断论文; 电气设备论文; 电力设备论文; 《电力设备》2017年第34期论文;