电力设备状态监测技术的运用

李雪连 罗洋

摘 要：状态检测是在监测设备运行中采用了传感技术以及微电子技术，然后通过分析处理各种反映运行状态的物理量，来对运行状况进行预测，可以为报警以及故障信息，让工作人员能够及时的对故障进行处理。在20世纪80年代，状态监测技术开始在我国应用，随着技术的不断发展，状态维修也逐渐取代了计划维修。但是在状态监测技术的应用中，还存在一定的不足，尤其是性价比较高。近些来来，设备状态监测技术有着明显的进步，通过相关人员的不断努力，状态监测更加的系统化、智能化。同时在状态监测中也开始应用新型传感器技术与智能信息处理技术，能够有效的分析和处理在线以及离线数据，实时监测设备运行状态，有效的诊断设备故障，对设备的健康水平进行评估。本文主要对电力设备状态检测技术的运用进行了分析与探讨，希望能够提供一定的借鉴意义。

关键词：电力设备；状态监测；技术

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.06.140

1 必要性

电力设备运行过程中众多因素的影响，其中有负荷作用的影响，包括电、热、机械等，还有自然因素的影响，包括湿度、温度、气压等，在这些因素的影响下，电力设备难免会出现一定的问题，影响其运行的可靠性。高电压、高温度会对设备的绝缘材料带来不良影响，改变其成分以及结构，增加其介质损耗，降低绝缘性能，长时间下会破坏绝缘性能。环境污秽情况也会影响到工期在大气中的绝缘子，降低其表面的绝缘性能，其表面放电故障的情况极容易出现。长期热负荷会影响设备的导电材料，出现氧化、腐蚀的情况，增大电阻、接触电阻，或者降低机械强度，对其原有的工作性能带来不利影响。电力设备的长时间运行，将会出现很多的问题，其性能以及可靠性也会受到影响，进而发生故障，其问题的出现都是一个缓慢的过程，因此实时监测设备的运行状态十分重要。电力设备状态监测能够直接检测运行状态下的设备，对系统的正常运行没有影响，与停止检测相比，其效率更高，有助于电力设备可靠的运行。

2 发展简况

电力设备状态监测最初应用时都是采用人工方式，包括经常性的人工巡视以及定期预防性检修。安排值班人员经常巡视设备的运行情况，设备问题的判断指标通常都是外观、仪表等，在发现异常情况时及时的处理。同时定期例行检查，通过预防性检修来处理设备缺陷也是保障电力设备安全运行的重要措施。随着科学技术的不断发展，传感技术以及计算机技术都应用到状态监测中，使得电力设备状态监测更加的自动化、智能化，预警式检修制度也逐渐取代了定期检修制度。电力设备状态监测有着十分广阔的范围，所需要的传感器也是各种各样的。随着传感元件的逐渐应用，提升了电力设备状态监测的整体水平，促进了电力系统自动化的进一步发展。

3 状态监测的关键技术

3.1 信号采集

信号的采集是电力设备状态监测工作的第一步。信号采集的方法应根据表征设备状态量各种信号的不同而合理的选择，一次性采样是最为常用的采样方法，每次只采集一个信号样本，其必须要满足数据处理所需的长度。采样的时间必须要根据规定进行，自动采集随机故障发出的信号。同时需要通过一些特殊的采样方法来采集特殊故障的信号，包括峰值采样、转速跟踪采样等。状态监测的方法也会因设备及任务要求的不同而所有差异。变压器故障的主要原因通常都是绝缘材料问题，因此变压器的状态监测方法通常以机械特性、电气特性为主，包括极化波谱、局部放电、油中气体分析等。而交流旋转电机的故障原因较多，因此神经网络等预测方法较为适用。此外，通常采用跳闸轮廓法和振动监测法来对断路器进行状态监测。

3.2 数据传输

通常处理信号的系统都源于监测设备，因此需要较长的距离进行数据传输，在数据传输过程中容易出现问题，需要进行有效的控制。首先进行A/D转换、数据预处理以及将数据压缩后进行打包，然后向控制中心传输。当前在电力领域中已经广泛应用了通讯设备，对于干扰问题，光纤传输数字信号能够有效的克服。

3.3 智能信息处理

处理不完全、不精确、不可靠、不一致以及不确定的知识与信息的过程与方法称为智能信息处理技术，主要是通过对不精确性、不确定性的容忍来处理问题。神经网络、粗糙集、模糊系统、信息融合等是其主要的处理方法。信息处理存在于设备的诊断、分析、评估以及决策等环节中。例如故障诊断，设备故障多种多样，造成故障的原因也有很多，因此設备故障的形成机理没有一定的顾虑，因此监测信息就存在着不确定性，而传统方法不能对这些不确定性信息进行处理，而智能信息处理技术在处理不确定信息中，对设备的在线、离线预防性试验以及历史数据等信息进行获取，从中提取有效的信息，然后根据信息评定设备的可靠性，提供可靠的决策来进行状态维修。在智能管理系统中通过各种智能信息处理技术的融合应用，能够使得系统的可靠性得到显著提升。例如，将神经网络与粗糙集结合应用到变压器故障诊断当中，就能将复杂组合神经网络中不必要的属性进行约简并删除，对神经网络规模庞大以及分类速度慢的缺点进行有效的改善，也将粗糙集良好的分类能力进行有效的运用。

4 电力设备状态监测技术的应用措施分析

我国始终都在大力推动电力行业的发展，也促进了我国电力行业的快速进步。在我国电力行业中，传统的电力设备监测已经落后于电力行业的发展，不能满足具体的需求。而状态监测技术具有明显的优势，有助于提升我国电力行业的整体水平，因此我们需要采取合理的措施来推动电力设备状态监测技术更好的应用。

4.1 创新技术管理，完善管理体制

电力设备状态监测不仅需要可靠的技术水平，其管理工作也要满足实际要求，因此在实际工作中应当将技术与管理相结合，促进电力设备状态监测水平的不断提升。首先，相关技术人员应当根据实际情况来不断的改进和完善电力设备状态监测的相关技术，促进技术水平的提升，要勇于创新。其次，管理人员应根据企业的实际情况制定完善的管理体系，以制度来约束员工的工作行为，严格进行电力设备状态监测工作，促进电力设备状态监测工作有条不紊的进行。

4.2 完善规划方案，科学诊断设备状态

对电力设备监测工作的实际情况进行总结，根据电力设备状态监测的相关理论经验来制定以及论证电力设备状态监测的实现方式以及方案。数据处理在电力设备状态监测中至关重要，我们需要给予高度的重视。动态以及静态两个方面的数据是完整的数据管理系统。动态数据能够准确的记录电力一次设备实时的运行情况，实时的状态监测设备数据、线路故障等。静态数据主要是完善数据体系的建立，描述设备的故障、检修等设备的特点。在诊断当中，以往对于设备的诊断只有两种类型，好与不好，而当前中间地带的诊断则最多，这也是故

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障最为容易出现的地方。因此对此需要制定合理的措施，避免电力设备故障的出现，科学的诊断电力设备的情况。

4.3 监测变压器状态，及时处理故障问题

首先，变压器是否存在故障，可以通过声音体现出来，例如正常状态的变压器，是有节奏的嗡嗡声，不存在杂音，若是声音存在异常，则变压器存在故障。变压器声音出现异常的因素主要有一下几点：一，在大容量的动力设备运行时会瞬间提升变压器的负荷。二，变压器中零部件存在问题，松动或者脱落。三，低压线路存在问题，例如短路或者接地问题。其次，监测绝缘状态，主要是检测变压器的老化以及受潮情况，通过诸多的试验来检测分析变压器的状态。最后，引线问题。引线主要存在烧断、松动等问题。若是引线与接线柱间存在松动，线路接触不良的情况就会出现。引线间没有牢固焊接，开焊等问题将会出现，若是不能有效的处理这些问题，对变压器的正常运行就会带来不良影响，甚至会影响到整个系统的运行。

5 结语

在电力行业中，设备状态监测技术广泛的应用，对于提升监测水平有着重要的意义，也间接促进了电力行业的发展。但是在设备状态监测技术的具体应用当中仍存在一定的不足，使设备状态监测的整体水平得不到充分发挥，效果也大打折扣，因此我们需要对此进行分析和研究，提升状态监测技术在电力设备中的应用水平，并不断的改进和创新，积极的应用新技术，使得状态监测更加的智能化、自动化，为电力行业的健康發展提供有力的保障。本文首先对于电力设备状态监测技术应用的必要性以及发展情况进行阐述，然后对电力设备状态监测应用的关键技术进行了分析，最后提出了一些提升状态监测技术在电力设备中应用水平策略，希望本文的讨论能够为大家提供一定的借鉴，我们共同努力，推动电力行业的进一步发展。

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