淺談電氣設(shè)備狀態(tài)維修與故障診斷技術(shù)

摘 要：如今提升電氣設(shè)備的穩(wěn)定性、降低生產(chǎn)成本，創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟(jì)利益和社會效率，如何采取合理的檢測策略和制訂有效的檢修計(jì)劃，采用科學(xué)的故障診斷技術(shù)，保障在不降低可靠性的前提下節(jié)省檢修費(fèi)用，成為電力設(shè)備檢測維護(hù)部門的重要課題。而狀態(tài)檢修是以安全、可靠性、環(huán)境、成本為基礎(chǔ)，通過設(shè)備狀態(tài)評價、風(fēng)險評估，檢修決策，達(dá)到運(yùn)行安全可靠，檢修成本合理的一種檢修策略。針對這一點(diǎn)，本文闡述了電氣設(shè)備的設(shè)備狀態(tài)清查、維修制度的制訂以及狀態(tài)偵測技術(shù)的相關(guān)問題。

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備；狀態(tài)維修；故障診斷

中圖分類號：TM507 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 12-0000-01

狀態(tài)維修是指目前正在發(fā)展以狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷為基礎(chǔ)的狀態(tài)維修，通過對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時監(jiān)測，預(yù)先得知將要發(fā)生事故的部位和時間，從容的安排停電計(jì)劃和組織維修，采購必備配件以高質(zhì)量地維修。采用狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)后，可以使預(yù)防性維修向預(yù)知行維修即狀態(tài)維修過渡，從到期必修到判斷該修。以下從幾個方面的要求進(jìn)行闡釋：

一、摸清設(shè)備狀態(tài)

一是了解設(shè)備的先天條件、進(jìn)口設(shè)備和國產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)狀況、使用環(huán)境；二是設(shè)備所處的外部自然環(huán)境不一樣，尤其是供電設(shè)備，大部分暴露在室外自然環(huán)境中，因溫度、濕度、污染、紫外線、日照等有較大差異，對設(shè)備的影響有較大不同；三是設(shè)備在電力系統(tǒng)的位置不同，所承受系統(tǒng)運(yùn)行電壓、短路電流和熱穩(wěn)定時間等不同，特別是故障時系統(tǒng)短路容量差異較大。

二、靈活的維修制度對癥下藥

隨著傳感技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，電力設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測方法向著自動化、智能化的方向發(fā)展，設(shè)備的定期檢修制度向著預(yù)警式檢修制度發(fā)展。由于電氣設(shè)備的初始狀況和現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行狀況有很大差異，即現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行狀況好壞相差甚大，由于電氣設(shè)備的初始狀況和現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行狀況有很大差異，即現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行狀況好壞相差甚大，而定期維修制度無視這些狀況的差異，而采用統(tǒng)一的、一刀切的定期維修方式，其最主要的表現(xiàn)在維修結(jié)果上，要么維修過剩，要么維修不足，工程的實(shí)際情況大多是出現(xiàn)維修過剩，經(jīng)常出現(xiàn)盲目維修的現(xiàn)象，這些反而增加了設(shè)備的故障隱患和故障率，從而造成維修成本浪費(fèi)較大，增大了設(shè)備運(yùn)行管理成本，而狀態(tài)維修完全替代定期維修的可能性。

首先，電氣設(shè)備的大小、結(jié)構(gòu)、用材、功能各不相同，出現(xiàn)缺陷的原因和規(guī)律也不相同。另外在工作時所受的電、熱、機(jī)械、環(huán)境各不相同，呈現(xiàn)的損耗規(guī)律不會相同，根據(jù)不同設(shè)備的損耗規(guī)律來科學(xué)安排檢修時間。

其次，各個設(shè)備在電力系統(tǒng)中的地位和影響不同，每個設(shè)備中部件對設(shè)備功能的影響也不相同。把握設(shè)備故障規(guī)律，有針對性的調(diào)整檢修計(jì)劃，預(yù)診斷出設(shè)備較精確的剩余壽命，合理使用設(shè)備避免浪費(fèi)，根據(jù)診斷信息有矢維修。

三、電氣設(shè)備的狀態(tài)檢測技術(shù)

在對設(shè)備故障的監(jiān)控維護(hù)中，充分利用電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)為設(shè)備的故障診斷和性能評估提供依據(jù)。目前在機(jī)器、發(fā)動機(jī)和設(shè)備器材等設(shè)施上放置傳感器，用來記錄散發(fā)的熱量、振幅、承壓和發(fā)出的聲音等，從而找出設(shè)備的異常點(diǎn)，同時了解設(shè)備運(yùn)行狀況，以及找出設(shè)備的易損易耗單元，統(tǒng)計(jì)單元平均壽命提前更換確保設(shè)備完好率，提早檢修保養(yǎng)防患于未然。

通過各種測量、檢測和分析方法，結(jié)合系統(tǒng)運(yùn)行的歷史和現(xiàn)狀，對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評估，以便了解和掌握設(shè)備的運(yùn)行狀況，并且對設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行顯示和記錄，對異常情況進(jìn)行處理，并為設(shè)備的故障分析診斷、性能評估提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，包括故障定位、故障性質(zhì)、故障程度的判斷個絕緣壽命的預(yù)測。

四、實(shí)例分析（以變壓器為例）

變壓器的狀態(tài)監(jiān)測方法主要有：局部放電、絕緣監(jiān)測、變壓器油氣色譜分析等。

（一）變壓器局部放電監(jiān)測

局部放電既是設(shè)備絕緣老化的先兆，也是造成絕緣老化并最終發(fā)生絕緣擊穿的一個重要原因。很多故障都可以從局部放電量和放電模式的變化中反映出來。變壓器局部放電過程中伴隨著電脈沖、電磁輻射、超聲波等現(xiàn)象，可能引起變壓器局部過熱及產(chǎn)生特征油氣。常用的聲學(xué)檢測法是將幾個高頻聲學(xué)傳感器附在變壓器箱的外部，這些傳感器對局部放電或電弧放電產(chǎn)生的暫態(tài)聲音信號非常敏感，能夠檢測出放電信號和放電部位。局部放電檢測的其它方法還有光學(xué)檢測、化學(xué)檢測、電氣測量等。

（二）變壓器絕緣狀態(tài)監(jiān)測

變壓器絕緣狀態(tài)監(jiān)測是保證變壓器可靠運(yùn)行的手段，變壓器絕緣的老化、失效是一個緩慢發(fā)展的潛伏性故障。變壓器絕緣狀態(tài)監(jiān)測主要有外殼接地線電流監(jiān)測和高、低壓套管接地引下線電流監(jiān)測以及鐵心接地線電流監(jiān)測等。電容套管監(jiān)測是為了檢測套管的正常運(yùn)行電容電流、電容量的變化和介損的變化；外絕緣泄漏電流監(jiān)測是為了監(jiān)測變壓器套管外絕緣的積污程度，并通過縱向、橫向的比較進(jìn)行判斷；鐵心接地在線監(jiān)測裝置能及時監(jiān)視主變壓器鐵心接地的情況。

（三）變壓器油氣色譜分析

變壓器運(yùn)行時，變壓器油中的固體有機(jī)絕緣材料在運(yùn)行電壓的作用下，會因電、熱、局部電弧等多種因素作用逐漸變質(zhì)，裂解出包括H2、CO、CH4、C2H2、C2H4、C2H6等在內(nèi)的多種氣體。變壓器油氣色譜分析法主要是通過監(jiān)測和分析變壓器油中氣體的組分、濃度及產(chǎn)生速率，進(jìn)而判斷變壓器內(nèi)部是否存在過熱性故障（導(dǎo)電回路、鐵心多點(diǎn)接地引起過熱等）和放電性（局部放電和電弧放電等）故障等。由于這種方法具有實(shí)時性和連續(xù)性的特點(diǎn)，能及時發(fā)現(xiàn)被監(jiān)測設(shè)備存在的故障，被公認(rèn)為是檢測變壓器（包括本體、套管）缺陷最直接、準(zhǔn)確的方法。

五、結(jié)束語

電氣設(shè)備的維修制度和維修方法也要隨著形勢適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行調(diào)整，利用先進(jìn)科學(xué)的設(shè)備狀態(tài)檢測維修和診斷技術(shù)，才能提升電氣設(shè)備的穩(wěn)定性、降低生產(chǎn)成本，創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟(jì)利益和社會價值。

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