电气设备故障诊断技术与状态监测研究

姜纪元 张欣若 刘希闻

1.国网吉林省电力有限公司检修公司 吉林长春 130000

2.国网吉林省电力有限公司吉林供电公司 吉林吉林 132000

3.国网吉林省电力有限公司电力科学研究院 吉林长春 130000

1 故障诊断技术以及状态监测的相关概念

通常来说，故障的预报、诊断以及状态的监测在字面内容上并没有明确的区分标准，都需要对数据以及实际情况进行分析、总结，这样做的目的是为了防患于未然，并且针对这些项目的监测都是运用同一种方式，只是进行工作的目的以及任务有所不同。从客观的角度来说，故障的诊断主要针对已经出现故障的电气设备，对出现故障的位置进行判断，并且探究其发生故障的原因；故障的预报就是对电气设备所出现的可能发生故障的征兆，对其对应故障位置进行预警；状态监测通俗来说就是电气设备的状态做到实时的监督以及记录，为设备往后的故障维修以及日常检测提供数据依据。区分三者的主要依据为设备发生故障的时间段，另外，值得注意的是，如果不能准确判断出故障的类型以及发生位置，就不能将这种现象归为故障诊断或者是故障预报，只能归属于状态监测[1]。

值得注意的是，在对电气设备进行预测或者是预报故障的过程中，一定要对相应的电气设备进行建模以及仿真实验，并且在对故障进行诊断的过程中，不能够仅仅以故障的外表现象为主要的分析内容，而要将研究以及分析的侧重点放在电气设备的内部运行机理中去。与其他状态监测相比较之下，利用信号处理以及模式评估识别这两种方式来对电气设备故障进行诊断，是目前为止最容易实现的一种状态监测方式，但是在实际的应用过程中发现，这种状态监测的方式只是一种处于初级阶段的简单方式，因此，想要通过这种方式来得到比较准确的数据是非常困难的，基于此，在对电力工业中进行电气设备状态监测的过程中，要注意有以下几个必须要完成的任务，第一个任务就是要建立与电气设备相关的监测日志以及维护记录，并且以此为往后设备的检查提供相关数据以及资料；第二个任务就是要根据以往设备的状态监测材料对电气设备的运行现状进行判断，如果在电气设备过程中一旦发现任何的问题，就要根据历史的资料以及信息对电气设备的故障状态进行归类以及程度；第三个任务就是要对运行的电气设备的状态进行及时的评估，除此之外，还要对电气设备的状态进行分类处理，并且这些任务与电力工业对电气设备后续的维护以及检修的过程中有着不可分割的关系[2]。

2 电气设备的故障诊断技术以及对其在线状态的监测

电气设备的故障诊断技术以及其在线状态的监测主要包括三个部分，分别是信息的检测、数据的搜集以及整理。在这三个过程中，一般都是通过各种物理和化学方式来对电气设备中的信号进行监测，比如振动、光以及温度等等。与此同时，还要通过相关设备对检测到的信号进行处理、传输以及分析整理，最后在将这些处理完成的数据统一储存到储存器中。但是在实际的应用的过程中发现，进行信号检测时极易受到其他因素的干扰，基于此，为了能够提高信号检测过程中的抗干扰能力，在信号的传送载体这方面一般都是采用光缆或者是数据进行信号的传输。除此之外，在对搜集的信号进行处理的过程中，为了提高信号处理的质量，一般都是以特征信号为依据，采用模糊逻辑以及专家系统对其进行诊断，以保证得到更加准确的诊断结果。

根据不完全统计，目前在我国电力工业针对电气设备所采用的监测方式主要有三种，分别是以局部放电为主的监测技术、介损监测技术以及油状色谱监测技术。其中以局部放电为主的监测技术有主要分为四种方式，一是中性点监测方式，二是以超声波为主的监测方式，三是电容器监测方式，四是电波以及声波联合起来的监测方式。介损监测技术与其他监测技术不同，这种检测技术主要应用于具有绝缘结构的电气设备上，并且介损监测技术具有一定的局限性，只对电容、电流泄露都具有介电特性的现象进行监测。介损监测技术在应用的过程中主要以相对测量的方式为主体，举例来说，在同一个变电站内，利用电容较大的电气设备来发现在变电站中电容变化最大的设备。通过对目前最新的数据调查发现，在油色谱监测技术中比较成熟的分析方式为DGA（油中气体分析法），并且这种分析方式也是在现有电气设备绝缘监测过程中最常用的方式之一。油色谱监测技术主要是在电与热的作用下，绝缘油在绝缘材料以及充油的电气设备中会出现老化、分解的现象，这样就会在容器中产生一定量的氢气、二氧化氮以及一氧化氮等其他化学易燃气体，一旦储存绝缘油的设备中存在潜在的故障，就会使容器内的气流流动速度加快，基于此，就可以利用这些产生的气体，对其进行流动的速度进行监测以及分析，从而找到设备中出现故障的位置。这种判断方式虽然看起来很抽象，但是由于不同的电气设备故障所产生的气体也不同种类的，因此可以对气体的成分、浓度以及动态变化进行分析，判断设备中发生故障的类型以及程度，从而达到对故障电气设备进行诊断的目的[3]。

3 结语

总而言之，在电力工业的运行过程中，电气设备故障诊断技术以及状态监测在其运行过程中具有至关重要的作用，并且能够全面整体的反应出电力工业设备运行的状态以及需要改善的地方。基于此，为了能够减少设备运行过程中出现不必要的维修干扰，就要采取有针对性的措施，对电气设备进行科学化的管理，通过这种方式来保证电力工业中电气设备的顺利进行[4]。