电气设备在线监测及故障诊断分析论文_钟磊

电气设备在线监测及故障诊断分析论文_钟磊

(中电建湖北电力建设有限公司)

摘要:在经济增长的同时,电量的需求日益加大,并且电网的超负荷运转以及设备自身故障等原因经常会导致电网大面积的停电,在电能的生产以及运输过程中任何环节出现问题都会对系统产生危害。文章阐述了电气设备的在线监控,并对其中出现的问题进行了分析。

关键词:电气设备;在线监测;故障诊断

1电气设备在线监测与故障诊断技术的重要性

电气设备在线检测与诊断技术为电网供应提供保证,以目前导致停电的原因来讲,使电力供应出现问题的原因有很多,例如天气原因、地质灾害原因等,都会导致电器设备自身的故障出现问题。电气设备自身的故障问题也是导致停电事故的主要原因,并且此种原因产生的事故现象比例也在逐渐增加,需要引起一定的重视,电气设备状态的在线检测以及诊断技术的主要目的便是对电网运行状态进行检测,并且判断其使用寿命,为电网的运行以及设备的维修提供理论基础,使电网的安全性得到提升的同时,降低维修成本。因此,为有效防止电网大面积停电的产生,需要建立完善的电气设备状态在线检测工作。电气设备的诊断技术,是通过科学的方式,以电气的状态作为主要的依据,对电气设备故障程度以及原因等因素进行分析,确定故障类型,判断仪器的使用寿命以及维修方案。电气设备故障检测的主要方式是对一段时间内的在线检测特征以及检测结果进行比较,然后对数据进行分析,保证最终判断原因以及故障类型的合理性。在新技术的不断更新以及应用的前提条件下,不断对其完善,最终提升电网的安全水平。

2电气设备状态在线监测与故障诊断技术的原理及方法

2.1在线监测系统构架分析

第一,信息传输和检测。根据要监测的对象和目的,选择不同的传感器,监测出能够反映设备特征的信号,并把这些信号通过转化形成模拟或数字信号。第二,数据处理。检测到的数据需要集中处理和分析,其经过前台机预处理和后台机预处理,检测的数据有维数压缩、抑制电磁场干扰等,然后,对能体现设备故障的特征量进行提取,为诊断提供依据。第三,诊断。经过各单元处理后的有用数据和之前的数据以及导则,还有专业方面的知识进行比对,然后,判断是什么类型的故障、如何导致以及故障是否严重。第四,在线评估根据状态识别发现的故障,通过提前设置的阀值由决策支持系统报警,或是通过分析软件对故障做出正确评估,为维修决策提供参考依据。

2.2离线检测系统分析

指的是通过多种检测措施对生产状况进行人工检测,例如日常巡查、检查以及诊断实验等。对设备的状况进行及时收集,并且准确的对设备的运行状态进行评估,为以后事故的诊断以及状态的检修提供重要的参考依据。离线检测的主要目的是对已经存在或者可能存在的故障进行分析;在线监测的目的是掌握设备的状态以及以后的工作状态,在故障发生前,便开展检修计划,将故障控制于未发生的状态中,属于基础状态检修技术之一。

2.3诊断技术和系统分析

第一,检测信号的诊断和处理。信号传感器进行采集,这些信号要通过处理,为的是防止干扰,找出信号特征,处理信号的方法有多种,常用的分为时频分析、频域分析还有时域分析等。传感器的多维化和精密化是以后诊断技术的发展方向。

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第二,集成分布式远程诊断系统。变电站多台需要监测的电气设备通过前台机采集数据,预处理和诊断,而后台机负责整个系统的诊断、识别和管理。另外,也可以由MIS或者是互联网,连接电力公司所有变电站诊断子系统和管理部门的调度,这样就可以远程监测和诊断。第三,电气设备虚拟医院。由于集成分布式远程诊断系统在不断发展进步,电力管理部门、专家以及厂商等很希望对在线监测和诊断系统的信息共享,以此借鉴和收集案例,不断完善此系统。

3提升诊断质量的有效对策

3.1在线监测装置的稳定性

在线监测装置要在推广和应用上取得进步,就必须保证其稳定性。其中涉及到工艺问题和技术问题。第一,元器件老化。作为在线监测装置的元器件比较多,但是运行的环境比较恶劣,当电压过大,短路等情况发生的时候,很容易发生损坏。例如,前台机运行环境就比较复杂,对元器件的寿命和稳定性有很大影响。还有就是后台工控机质量不高,冲击负荷也对元器件损坏较大,而且会发生死机的现象。第二,电磁兼容性。电磁干扰对相关研究者和制造商造成了很大困难,不容易解决,目前是以软件为主,以及和硬件结合的方法解决电磁干扰,虽然在实验室该方法得到了验证,到是实际情况不同,就要采取不同的应对措施,制定出电磁兼容性的标准。第三,现场维护。因为电子器件运行的环境复杂且了,就比较容易老化,致使应有特性和灵敏度不强,这样就会使检测到的数据发生偏差,需要重新检修或者是更新。

3.2在线监测与故障诊断系统的标准化

电气设备的在线检测以及故障的诊断,目前,尚处于起步阶段,在此过程中的软件以及技术不成熟,软件有着很大的提升以及开发空间,技术的互相沟通不是很明显,电气设备的标准化以及故障诊断需要长时间的完善。电气检测设备为达到在线检测以及故障诊断的目的,需要建立相应的产品型号与信息管理系统,使用标准化的总线技术,制定统一的标准,可以通过不同的厂商随意更换设备,减少维修所需要的成本以及人力资源,可以及时对电气检测设备进行维护。

3.3健康状态评估和设备寿命预测技术

在线监测的优势就是监测设备的健康状态,通过数据比对得出变化规律,然后,判断设备的剩余寿命。正常电气设备故障分运行初期、稳定期、劣化期以及危险期4个阶段。每个阶段维护和暴露的问题不同,应当采取相应的策略去解决。

结语:

在电气设备的运行过程中,检测策略的全面推进以及智能电网的推行,使故障诊断技术得到广泛的应用,检测系统的诊断与判断结果也会对检修方案的制定产生影响,因此需要加强监测系统的安全性以及稳定性,提高电气设备运行的可靠程度,优化检测方案。

参考文献:

[1] 黄爱华,吕慧娟.电气设备在线监测与故障诊断技术现状和前景分析[J].企业技术开发(学术版),2016,35(9):103-105.

[2] 谢平,杨玉昕,江国乾,等.基于局部均值分解的滚动轴承故障诊断新方法[J].计量学报,2014,35(1):73-77.

[3] 张曙光.矿山机电设备的故障诊断技术与管理[J].硅谷,2013,(21):115-116.

论文作者:钟磊

论文发表刊物:《电力设备》2019年第19期

论文发表时间:2020/1/15

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