電氣設備故障診斷技術與狀態監測研究

姜曉峰

摘要：電力系統運行中，確保電力設備穩定運行是確保電力系統穩定運行之基礎。由此可見，需對電力設備狀態檢測，運用先進故障診斷技術，合理處理故障。文章結合實際案例，分析電氣設備故障診斷技術與狀態監測，并對變壓器色譜在線系統的應用。

關鍵詞：電氣設備；故障診斷；技術；狀態監測

電氣設備穩定運行需設備狀態監測及故障診斷技術支持，實際應用中，對電氣設備運行狀況實時監督，幫助檢修人員更快的掌握設備故障信息，合理安排停電檢修時間，設計科學檢修技術，提高維護維修質量[1]。因此，電氣設備狀態監測及故障診斷對電氣設備穩定運行具有重要作用。

1電氣設備狀態監測及故障診斷重要性

1.1確保電力系統穩定運行

電力系統由電力設備構成，不同設備支持不同電氣系統運行，設備運行質量直接關系到電氣系統安全性及穩定性。為確保電氣系統穩定運行，需強化對電氣設備的維護檢修管理，及時發現隱患、故障，消除問題[2]。社會經濟持續發展，生產及生活對電力需求逐漸增加，電力供應中，若設備故障，將影響各項生產生活持續進行，需對電氣設備狀態檢測、故障分析，排查故障，確保系統穩定運行。

1.2可減低成本，提高效益

市場經濟持續發展，各行業競爭日趨激烈，電力企業同樣面臨嚴峻市場形勢，生產經營中，需提高質量及安全，因此降低生產成本，提高自身競爭力。電力系統運行中，若忽視對電氣設備狀態檢修，導致設備運行異常，將引發故障問題。一些電力企業在故障發生后被動檢修，徒增檢修難度，增加檢修人員負擔[3]。維持，需重視電氣設備狀態監測，減少人力、物力、財力投入，提高電力系統運行效益。

2電力企業電氣設備狀態監測及故障診斷

2.1變壓器

變壓器是電力系統重要設備，其種類繁多，分為充油式變壓器、干式變壓器、六氟化硫變壓器等。對變壓器狀態監測，采用多種方式監測，如紅外監測技術、超聲定位監測技術、局部放電監測技術等[4]。對變壓器狀態監測檢修，高壓套管采用介質損耗數數字化在線監測，有載調壓開關故障常有發生，可以專業有載診斷設備監測，及時分析觸電磨損、電氣回路故障。變壓器監測，還包含風扇監測、油溫監測、負載電流監測等，對變壓器科學監測，要求監測對象具備固體絕緣、氣體絕緣、冷卻組織。

變壓器常發生熱故障、放電故障、進水故障或機械故障等。例如，對一發電廠設備更新喲花，采用三相油浸變壓器支持，內部絕緣油及介質不接觸空氣，變壓器運行無需換油，使用壽命長，在農村配電中可推廣應用。但是，三相油浸變壓器在實際應用中對外界環境要求苛刻，若周圍溫度變化明顯，可能導致變壓器漏油，導致繼電器誤動。

2.2電容設備

電容設備為互感設備，在狀態監測及故障診斷中，常用紅外檢測、離線監測、停電預試方式支持。電容設備狀態監測，可采用信息檢出、數據采集、信息傳遞等方式落實監測，對設備各信息綜合診斷，獲取診斷報告，有針對性的維修設備。

此外，若采用停電預試驗技術，需和主設備結合起來，在電力線路斷電后監測，及時發現電動設備故障隱患，針對設備故障嚴重度，決定是否停電檢修。

2.3 高壓配電柜

高壓配電柜狀態監測故障診斷，可采用機械監測、在線監測、網絡理論的技術監測、真空斷路器在線監測等多種形式監測狀態。

2.3.1對機械特性監測而言，其主要針對高壓配單柜自身合閘電壓、分閘電壓、電流、斷路器觸頭等監測，分析彈簧狀態、斷路器動作等硬件是否工作正常[5]。

2.3.2在線監測技術主要是針對電氣性能操作，包含滅弧室真空度、斷路器開關電流加權值。監測中，不同開斷電流支持，獲取各個等效磨損曲線，額定短路開關電流直接影響斷路器的允許磨損量。因此，對觸頭磨損量累積計算，得到電氣設備用電的實際壽命。

2.3.3采用徑向基函數網絡理論檢測技術，在實際應用中，將正常振動信號及斷路器振動信號波峰幅值之間的差異參數收集，結合沖擊事件時間，判斷斷路器故障具體參數，檢查斷路器是否穩定運行。

2.3.4當下，采用真空斷路器電壽命在線監測技術不需要投入過多人力成本，實際應用中，分析設備開斷過程及燃弧時間，監測可獲取精準數據，反映出各個點磨損實情。在高壓配電柜實際運行中，若發現產生局部放電現象，必然存在電磁波，以開關柜為支持，可促進電磁波傳輸，開關柜自身柜體形成TEA（暫態對地電壓），此時，電容耦合傳感器對TEA檢測，判斷高壓開關柜是否存在故障，如圖1所示。

3結束語

綜上所述，在電力系統穩定運行中，電氣設備自身狀狀態穩定性及故障診斷直接關系到設備能否穩定、安全運行，對保障電力系統正常供電有重要作用。文章對變壓器、電容性設備、高壓配電柜等狀態監測及故障診斷技術詳細分析，以變壓器為主要研究對象，對具體的狀態監測及故障診斷技術的應用討論，可及時發現故障，采取措施，保障帶那里系統安全性及穩定性。

參考文獻：

[1]汪希偉， 李超， 郭啟偉，等. 智能變電站繼電保護狀態監測與故障診斷系統研究[J]. 山東電力技術， 2017， 44（2）：55-57.

[2]吳艷標. 風力發電機狀態監測和故障診斷技術的研究[J]. 城市建設理論研究（電子版）， 2018， No.253（7）：7.

[3]范紅巖， 劉軍， 張可薇. 堆垛機狀態監測與故障診斷的研究和進展[J]. 物流技術， 2017， 36（2）：33-37.

[4]邢芝福. 電力系統設備狀態監測與故障診斷技術分析[J]. 天津科技， 2017， 44（7）：65-67.

[5]劉鈺翔. 電氣設備管理中狀態檢測及故障診斷技術分析[J]. 技術與市場， 2017， 24（10）：124-125.

（作者單位：五凌電力有限公司）