电气设备状态监测与故障诊断
电力设备的在线监测与故障诊断
超声一体化气室+膜渗透平衡脱气
气敏传感器
H2,CO,CH4,C2H6,C2H4,C2H2 单一色谱柱，单一传感器
空气做载气（部分型号）
TRANSFIX
英国Kelman 凯尔曼
动态顶空平衡
光声光谱技术（PAS）
H2,CO,CH4,C2H6,C2H4,C2H2,CO2,O2,八种气体加水分
机械振动监测
高压导体、触头温度监测
①母线电流 ②磁场 ③组件。a 温度传感器， b 感应线圈，c 电子线路 ④红外发光二极管 ⑤红外光接收器 ⑥温度信息接收器
主要问题：绝缘、供电 方法：无线（射频、红外）、光纤
高压开关柜局部放电的监测
暂态地电压（Transient Earth Voltages，TEV） 声发射（AE）
绕组变形
变压器的在线监测
在电场的作用下，绝缘系统中只有部分区域发生放电，而没有贯穿施加电压的导体之间，即尚未击穿。
在绝缘结构中局部场强集中的部位，出现局部缺陷时，将导致局部放电。
变压器局部放电监测
局部放电监测的意义
刷形树枝 丛林状树枝
局部放电是造成高压电气设备最终发生绝缘击穿的主要原因。这是一个“日积月累”的过程，可谓“冰冻三尺非一日之寒”。
宽带脉冲电流法局部放电监测
宽带脉冲电流法局部放电监测
常规局放测量的相位谱图不能分离噪声与信号，不能分离不同种类的信号，从而不能准确识别放电类型。
宽带脉冲电流法局部放电监测
b
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2
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局放A
基于脉冲信号分离分类技术的局放检测则可根据信号特征将每一类局放的相位谱图分离出来
电气设备状态监测与故障诊断系统的研究
电气设备状态监测与故障诊断系统的研究摘要:电气设备状态监测与故障诊断系统是整个电力系统状态检修的重要组成。
本文阐述了一个电气设备状态监测与故障诊断系统的结构组成及功能,并着重介绍了变压器状态监测及故障诊断实现的方式。
本系统利用在线及离线测量技术获得电气设备试验数据,并通过对试验的数据分析,获取设备的绝缘状态及可能存在的故障。
关键词:电气设备故障诊断检修1 电气设备状态检测重要性电气设备的定期检修试验,是整个电力系统长期以来的一条原则。
状态检修是根据设备当下的实际情况决定它是否需要及时检修,对需要进行检修的设备及时修理,以保证其安全性和运行的可靠性,对于不需要检修的设备,可以延长其检修周期,在需要检修时再进行检修。
目前实际系统中造成电气设备内部各类安全隐患有很多,例如:出厂时试验不严格、厂家设计不够合理、搬运安装工程中不规范操作也可能导致绝缘损伤等。
较轻的安全隐患在试验中较难发现,而随着设备使用年限的增加,又在外部强大电磁交融的诱导下,安全隐患会逐步转换为故障,会导致供电系统随时出现停电故障,会影响到整个系统供电质量。
那么,电气预防试验则是电力系统设备可靠运行有效的保障。
2 故障诊断系统的功能及构成2.1 故障诊断系统的功能本文介绍的故障诊断系统的功能有如下几个主要方面。
(1)数据浏览电气设备的状态监测和故障诊断系统采用的是浏览器方式实现。
使用者可以在任何一台联网机上查询有关设备的数据和工作状态,也可以要求主机对设备的数据进行计算、分析和判断,并将分析结论返回给使用者。
诊断中用到的数据则是由数据库获取,而诊断结果存到数据库中。
这样,使得本系统与数据库紧密结合在一起,可以实现资源共享,成为一个有机整体。
(2)故障和灾害的分析计算。
当电气设备发生故障和灾害时,有助于分析发生的原因和对损失的计算等。
(3)智能诊断。
将神经网络、专家系统、粗糙集理论这些人工智能理论使用到设备的运行状态和故障的判断,故障诊断和检修建议。
电力系统设备状态监测与故障诊断技术分析
电力系统设备状态监测与故障诊断技术分析一、概述随着电力工业的快速发展，电力系统设备的安全稳定运行对于保障社会经济的持续发展和人民生活的正常进行具有至关重要的意义。
由于设备老化、运行环境恶劣以及人为操作失误等多种因素的影响，电力系统设备在运行过程中难免会出现各种故障。
对电力系统设备进行状态监测与故障诊断技术的研究与应用，成为了确保电力系统安全稳定运行的关键环节。
状态监测技术是指通过实时采集设备运行状态信息，对设备的健康状况进行实时监测和评估的技术。
该技术能够及时发现设备的异常状态，为故障诊断提供有力的数据支持。
而故障诊断技术则是根据状态监测所获得的数据，结合设备的结构特点、工作原理以及运行环境等因素，对设备故障进行准确判断和定位的技术。
通过故障诊断，可以确定故障的原因、程度和范围，为后续的维修和更换工作提供指导。
近年来，随着传感器技术、信号处理技术和人工智能技术的不断发展，电力系统设备状态监测与故障诊断技术也取得了显著的进步。
各种新型传感器和监测设备的出现，使得状态信息的获取更加准确和全面信号处理技术的发展，使得对监测数据的分析和处理更加高效和精确而人工智能技术的应用，则为故障诊断提供了更加智能和自动化的方法。
尽管取得了这些进展，但电力系统设备状态监测与故障诊断技术仍面临着一些挑战和问题。
例如，对于复杂设备和系统的监测与诊断，需要更加深入的理论研究和更加完善的技术体系同时，还需要解决在实际应用过程中可能出现的误报、漏报等问题，提高监测与诊断的准确性和可靠性。
本文旨在对电力系统设备状态监测与故障诊断技术进行深入的分析和研究，探讨其在实际应用中的优势和不足，并提出相应的改进和发展方向。
通过对该技术的深入研究和应用推广，有望为电力系统设备的安全稳定运行提供更加坚实的技术保障。
1. 电力系统设备状态监测与故障诊断的重要性在电力系统中，设备状态监测与故障诊断技术的应用具有极其重要的意义。
这一技术能够确保电力系统的稳定运行。
电气设备在线监测与故障诊断技术综述
电气设备在线监测与故障诊断技术综述周远超摘㊀要:随着经济的发展ꎬ国内电量需求日益加大ꎬ电网超负荷运转ꎬ再加上电网设备自身存在一些故障ꎬ导致国内电网大面积停电的事故时有发生ꎮ文章在阐述电气设备状态监测及诊断相关概念的基础上ꎬ分析电气设备状态监测与故障诊断系统的组成及相应功能ꎬ总结并提出了目前常用的在线监测与故障诊断技术存在的问题及解决办法ꎮ关键词:电气设备ꎻ在线监测ꎻ故障诊断一㊁电气设备在线监测与故障诊断的定义与实现(一)电气设备在线监测与故障诊断的定义１.在线监测在线监测是在电气设备正常运行的前提下ꎬ利用传感技术㊁计算机技术和光电技术对电气设备状态进行连续㊁自动的监测方法ꎮ为防止产品质量问题对电气设备运行可靠性造成不利影响ꎬ采用在线监测技术ꎬ对电气设备的运行状态进行实时监测ꎬ及时发现隐患ꎮ２.故障诊断故障诊断主要是对电气设备的在线实时监测数据进行比较分析ꎬ给出设备的故障点㊁故障类型和故障发展趋势ꎬ提出有效的维修策略ꎬ以保证设备安全稳定运行ꎬ减少电气设备故障造成的不利影响ꎮ(二)电气设备在线监测与故障诊断的实现一般来说ꎬ电气设备的在线监测和故障诊断过程可分为运行信号检测㊁信号特征提取㊁运行状态识别和故障诊断结果ꎮ运行信号检测:根据对电气设备的监测和监测目的ꎬ选择相应的不同传感器ꎬ对电气设备的运行信号进行监测ꎬ将模拟信号同声传译为数字信号ꎮ信号特征提取:保留或增加信号中有用的部分ꎬ提取一些与电气设备故障有关的信号ꎬ便于后续故障诊断ꎮ二㊁制约电气设备状态在线监测与故障诊断技术的问题根据以往的经验ꎬ从停电后电气设备的诊断和维护过渡到电气设备的诊断和评估ꎬ确定电气设备的剩余寿命ꎬ并提供维修计划ꎬ是一项重大的技术变革ꎮ它需要大量的技术支持ꎮ根据我国国情ꎬ引进先进技术ꎬ开展长期的实践工作和经验ꎬ总结了防治的技术流程ꎮ电气设备的在线监测与故障诊断技术是实现无停电检修的基本和必要条件ꎮ因此ꎬ要发展电气设备在线监测与故障诊断技术ꎬ必须解决运行中存在的问题ꎮ(一)在线监测设备稳定性在线监测设备的稳定性是电气设备在线监测与故障诊断技术广泛应用的基础和必要条件ꎮ电气设备监测元件老化㊁电气设备状态在线监测和故障诊断设备中使用的元器件种类繁多ꎬ而电子元器件在恶劣的环境条件下ꎬ经受住电网电压㊁短路等正常故障的考验ꎬ很容易损坏ꎮ对于温度变化范围大㊁工作环境恶劣的电器元件ꎬ也要求其工作温度和稳定性要求较高ꎮ但是ꎬ如果后台工控机的质量不能得到保证ꎬ很容易受到负载的冲击ꎬ导致主板㊁控制器等元器件损坏ꎬ导致频繁的死机ꎮ监测电气设备的电磁兼容性和防止电磁干扰一直是阻碍电气设备在线监测与故障诊断技术发展的重要原因ꎮ制造商一直在不断地研究和探索这个问题ꎮ从现有技术来看ꎬ在线监测主要是软硬件结合ꎬ软件是电气设备在线监测的主导因素ꎬ但在强电磁场干扰下ꎬ监测信号的提取非常困难ꎮ虽然已经取得了一流的进展ꎬ但在实际运行过程中ꎬ不同变电站的干扰是不同的ꎬ需要具体分析才能得到在线监测结果ꎮ因此ꎬ有必要在积累大量经验的基础上ꎬ根据不同的工作环境定制相应的设备标准ꎮ电气设备的现场维护监测ꎬ由于电气设备的在线监测设备长期工作在复杂的环境中ꎬ受多种因素的影响ꎮ电子元器件的老化速度和灵敏度下降很快ꎬ导致采集的数据存在一定的误差ꎬ需要定期更换和维修ꎮ这就要求生产厂家对电气设备进行在线监测ꎬ给出准确的设备维护和更换时间ꎮ电力监控不仅可以对这些设备进行归档ꎬ建立信息ꎬ以便及时更换和维护以及相应的维修队伍ꎬ并增设专职岗位负责ꎮ(二)实行电气设备状态在线监测与故障诊断系统标准化电气设备在线监测与故障诊断技术尚处于起步阶段ꎮ相关软件和技术还不成熟ꎬ软件有待开发和完善ꎮ而且ꎬ互相交流是不现实的ꎮ电气设备在线监测与故障诊断技术的标准化在短期内是不可能建立的ꎮ为了发展电气设备在线监测和故障诊断技术ꎬ必须建立标准的产品模型和信息管理系统ꎬ采用标准的现场总线技术和数据管理系统ꎬ相互借鉴ꎬ统一标准ꎬ使设备的任何一部分都可以由不同的厂家更换ꎬ不同厂家的不同产品具有一定的可开发性㊁互换性和可扩展性ꎬ减少维修的制约性和依赖性ꎬ降低维修成本和人员ꎬ以便用户及时维修和维护电气监控设备ꎮ(三)电气设备剩余寿命的精确预测电气设备在线监测与故障诊断技术的最大优点是根据大量的数据和实证分析来判断电气设备在正常情况下的使用寿命ꎮ在电气设备正常运行的情况下ꎬ故障主要分为初次安装调试一年左右暴露的故障ꎬ在稳定期为５~１０年期间ꎬ定期检查主要是为了延长电气监控设备的使用寿命ꎻ在劣化期从１０年开始到２０年ꎬ根据实际情况逐步增加定期检查的频率ꎬ根据大量监测数据判断电气设备的剩余寿命ꎻ主要采用２０年以上的风险期ꎬ要持续监测ꎬ准确预测剩余寿命ꎬ制订更换和维护计划ꎮ三㊁结束语随着电力设备状态检修策略的全面推广和智能电网的加速发展ꎬ状态监测与故障诊断技术将得到广泛应用ꎮ电气设备状态监测系统和诊断结果的准确性将直接影响状态检修策略的有效实施ꎮ因此ꎬ电力系统状态监测应与前沿技术成果紧密结合ꎬ创新开发智能化㊁系统化的信息诊断专家应用系统ꎬ提高电气设备运行的可靠性ꎬ优化设备状态检修策略ꎮ参考文献:[１]钟连宏ꎬ梁异先.智能变电站技术应用[Ｍ].北京:北京出版社ꎬ２０１９.[２]王波ꎬ陆承宇.数字化变电站继电保护的ＧＯＯＳＥ网络方案[Ｊ].电力系统自动化ꎬ２０１９(３７).作者简介:周远超ꎬ男ꎬ山东省青岛市ꎬ研究方向:电气方向ꎮ２２２。
电力设备状态监测与故障诊断
电力设备状态监测与故障诊断电力设备是电力系统供电的关键组成部分，其性能稳定可靠性对供电系统的正常运行至关重要。
然而，随着电力设备使用时间的推移和工作环境的变化，设备的磨损与老化等问题开始逐渐显现，这些问题可能导致设备的故障甚至损坏，给供电系统带来不同程度的影响和损失。
为了及时发现电力设备的异常状况，并进行及时处理，实现设备的状态可视化监测和故障诊断已成为现代电力系统运维的重要手段之一。
这里我们将介绍电力设备状态监测与故障诊断的基本概念、方法和应用。
一、电力设备状态监测基本概念电力设备状态监测是指通过采集设备运行的各项指标、参数，建立设备状态模型，对设备的运行状态进行监测和评估的过程。
设备状态模型是描述设备性能状态的模型，由获得的数据通过计算和处理得到，通常采用数学模型或神经网络模型等来描述设备状态。
设备状态监测的目的是发现设备的异常状态，并给出预警，以便及时采取相应的措施防止设备故障的出现，从而提高供电系统的可靠性。
设备状态监测的主要内容包括：1、数据采集与处理：包括采集设备各项指标、参数，并进行数据处理，建立设备状态模型；2、设备状态评估：基于设备状态模型，对设备的状态进行评估和比较，寻找设备的性能异常；3、异常诊断与预测：针对设备异常状态，进行诊断和预测，给出预警和故障处理建议；4、状态监测报告：根据监测结果，生成状态监测报告，给出详细的监测结果和建议。
电力设备状态监测方法有多种，根据设备的类型和监测的具体要求不同，可采用不同的方法。
以下是常用的电力设备状态监测方法：1、振动分析法：运用振动计、加速度计等传感器对设备的振动情况进行监测和分析，根据设备的振动特征，进行异常诊断和预测，推测设备的潜在故障或故障来源，为设备的维修保养提供依据。
2、红外热像法：采用红外热像仪对设备进行热像扫描和分析，通过对设备温度变化的监测和诊断，寻找热量异常区域，确定设备的问题和潜在故障。
3、声波分析法：利用设备发出的声波信号，通过声学传感器将声波信号采集并分析，推测设备的故障源头和结构异常。
电气设备设施管理“三三二五制”规定与监测、检测、故障诊断及技术评估方法
电气管理“三三二五制”规定与监测、检测、故障诊断及技术评估方法一、电气管理“三三二五制”的规定：（一）、认真执行三图、三票、三定、五规程、五记录制度：1、“三图”指一次系统图、二次回路图、电缆走向图。
2、“三票”指工作票、操作票、临时用电票。
3、“三定”指定期检修、定期清扫、定期试验。
4、“五规程”是指检修规程、试验规程、运行规程、安全规程、事故处理规程。
5、“五记录”指检修记录、试验记录、运行记录、事故记录、设备缺陷记录。
6、各单位电气一次系统图、二次原理图、电缆走向图应是完整的竣工图纸，必须与现场实际相吻合，并绘制电子版以便及时修改。
7、6KV及以上等级的变电所必须健全模拟图，电气设备运行及维护部门必须有各系统完整的二次接线图，图纸要与实际完全相符。
8、二次系统的改接以及保护连锁的摘除与恢复必须经由单位主管电气的经理审核批准后方可进行。
电气设备运行及维护部门必须有完整的电缆走向图。
9、电气作业要严格执行工作票制度、工作许可制度、工作监护制度、工作间断、转移和终结恢复送电制度，“三票”（《第一种工作票》、《第二种工作票》、《变电站（所）倒闸操作票》、《临时用电作业许可证》）的填写内容要依据《电业安全工作规程》（发电厂和变电所电气部分）等要求进行规范填写，内容准确、字迹清晰、工整，严禁有任何涂改。
10、签名处要由相关人员亲笔填写，不得代笔。
11、“三票”的保存时间为一年。
（二）、工作票规定：1、工作票是允许在电气设备上从事作业的书面命令，工作票制度是保证工作人员人身和设备安全的具体组织措施。
2、公司电气工作人员及在公司各单位（场所）进行施工作业的外来施工人员必须遵照《电业安全工作规程》的规定严格执行，严禁不使用工作票在电气设备上工作。
3、工作票的签发必须由符合资格的车间专责技术工程师或车间主任完成，不得由他人代签。
4、工作票中地线的封拆要严格按照《电业安全工作规程》的规定执行，坚决杜绝带地线分合刀闸或带电封地线等恶性事故发生。
电气设备状态监测与故障诊断word版本
电气设备状态监测与故障诊断1 前言1.1 状态监测与故障诊断技术的含义电气设备在运行中受到电、热、机械、环境等各种因素的作用，其性能逐渐劣化，最终导致故障。
特别是电气设备中的绝缘介质，大多为有机材料，如矿物油、绝缘纸、各种有机合成材料等，容易在外界因素作用下发生老化。
电气设备是组成电力系统的基本元件，一旦失效，必将引起局部甚至广大地区的停电，造成巨大的经济损失和社会影响。
“监测”一词的含义是为了特殊的目的而进行的注视、观察与校核。
设备的状态监测是利用各种传感器和测量手段对反映设备运行状态的物理、化学量进行检测，其目的是为了判明设备是否处于正常状态。
“诊断”一词原是一医学名词，指医生对收集到的病人症状（包括医生的感观所感觉到的、病人自身主观陈述以及各种化验检测所得到的结果）进行分析处理、寻求患者的病因、了解疾病的严重程度及制订治疗措施与方案的过程。
设备的“故障诊断”借用了上述概念，其含义是指这样的过程：专家根据状态监测所得到的各测量值及其运算处理结果所提供的信息，采用所掌握的关于设备的知识和经验，进行推理判断，找出设备故障的类型、部位及严重程度，从而提出对设备的维修处理建议。
简言之，“状态监测”是特征量的收集过程，而“故障诊断”是特征量收集后的分析判断过程。
广义而言，“诊断”的含义概括了“状态监测”和“故障诊断”：前者是“诊”；后者是“断”。
1.2 状态监测与故障诊断技术的意义电气设备特别是大型高压设备发生突发性停电事故，会造成巨大的经济损失和不良的社会影响。
提高电气设备的可靠性，一种办法是提高设备的质量，选用优质材料及先进工艺，优化设计，合理选择设计裕度，力求在工作寿命内不发生故障。
但这样会导致制造成本增加。
此外，设备在运行中，总会逐渐老化，而大型设备不可能象一次性工具那“用过即丢”。
因此，另一方面，必须对设备进行必要的检查和维修，这构成了电力运行部门的重要工作内容。
早期是对设备使用直到发生故障，然后维修，称为事故维修。
设备状态监测与故障诊断
5 设备状态监测与故障诊断所谓“状态监测与故障诊断”，就是对运行中的设备实施定期或连续监测、有关参数分析、有效地对设备运行状态进行系统自动监测分析或人工分析，读取相应的自诊断状态报告，以便尽早发现潜伏性故障，提出预防性措施，避免发生严重事故，保证设备的安全、稳定和经济运行，并以此指导设备检修。
设备状态监测和故障诊断技术也称为预测维修技术，是新兴的一门包含很多新科技的多学科性综合技术。
简单地说就是通过一些技术手段，对设备的振动、噪声、电流、温度、油质等进行监测和技术分析，掌握设备的运行状态，判断设备未来的发展趋势，诊断故障发生的部位、故障的原因，进而具体指导维修工作。
传统的耳听、手摸等也可以算是其中的一种比较简单的手段。
5.1 设备故障的规律设备故障是一个非常广义的概念。
简单地说，设备故障就是设备系统或其中的元件／部件丧失了规定的功能或精度。
与故障意义相近的还有“失效”的概念，失效通常指的是不可修复的对象；故障指的是可以修复的对象。
早期故障：这种故障的产生可能是设计、加工或材料上的缺陷，在设备投入运行初期暴露出来。
或者是有些零部件如齿轮箱中的齿轮及其他摩擦副需经过一段时期“跑合” , 使工作情况逐渐改善。
这种早期故障经过暴露、处理、完善后，故障率开始下降。
使用期故障：这是产品有效寿命期内发生的故障，这种故障是由于载荷（外因，指运行条件等）和系统特性（内因，指零部件故障、结构损伤等）无法预知的偶然因素引起的。
设备大部分时间处于这种工作状态。
这时的故障率基本上是恒定的。
对这个时期的故障进行监测与诊断具有重要意义。
后期故障（耗散期故障）：它往往发生在设备的后期，由于设备长期使用，甚至超过设备的使用寿命后，设备的零部件由于逐渐磨损、疲劳、老化等原因使系统功能退化，最后可能导致系统发生突发性的、危险性的、全局性的故障。
这期间设备故障率是上升趋势，通过监测、诊断，发现失效零部件应及时更换，以避免发生事故。
设备故障的规律可分为以下六种模式。
电气设备状态监测与故障诊断
电气设备状态监测与故障诊断1 前言1.1 状态监测与故障诊断技术的含义电气设备在运行中受到电、热、机械、环境等各种因素的作用，其性能逐渐劣化，最终导致故障。
特别是电气设备中的绝缘介质，大多为有机材料，如矿物油、绝缘纸、各种有机合成材料等，容易在外界因素作用下发生老化。
电气设备是组成电力系统的基本元件，一旦失效，必将引起局部甚至广大地区的停电，造成巨大的经济损失和社会影响。
“监测”一词的含义是为了特殊的目的而进行的注视、观察与校核。
设备的状态监测是利用各种传感器和测量手段对反映设备运行状态的物理、化学量进行检测，其目的是为了判明设备是否处于正常状态。
“诊断”一词原是一医学名词，指医生对收集到的病人症状（包括医生的感观所感觉到的、病人自身主观陈述以及各种化验检测所得到的结果）进行分析处理、寻求患者的病因、了解疾病的严重程度及制订治疗措施与方案的过程。
设备的“故障诊断”借用了上述概念，其含义是指这样的过程：专家根据状态监测所得到的各测量值及其运算处理结果所提供的信息，采用所掌握的关于设备的知识和经验，进行推理判断，找出设备故障的类型、部位及严重程度，从而提出对设备的维修处理建议。
简言之，“状态监测”是特征量的收集过程，而“故障诊断”是特征量收集后的分析判断过程。
广义而言，“诊断”的含义概括了“状态监测”和“故障诊断”：前者是“诊”；后者是“断”。
1.2 状态监测与故障诊断技术的意义电气设备特别是大型高压设备发生突发性停电事故，会造成巨大的经济损失和不良的社会影响。
提高电气设备的可靠性，一种办法是提高设备的质量，选用优质材料及先进工艺，优化设计，合理选择设计裕度，力求在工作寿命内不发生故障。
但这样会导致制造成本增加。
此外，设备在运行中，总会逐渐老化，而大型设备不可能象一次性工具那“用过即丢”。
因此，另一方面，必须对设备进行必要的检查和维修，这构成了电力运行部门的重要工作内容。
早期是对设备使用直到发生故障，然后维修，称为事故维修。
发电厂电气设备状态监测与故障诊断方法分析
发电厂电气设备状态监测与故障诊断方法分析随着电力行业的发展，各种各样的发电厂已经成为人们生活的重要组成部分。
发电厂的电气设备故障一直是影响发电效率和安全的重要问题。
电气设备状态监测与故障诊断方法成为了必不可少的一环。
本文将从监测方法和诊断方法两个方面进行分析，以期为电力行业提供一些参考和借鉴。
一、电气设备状态监测方法1. 传统监测方法传统的电气设备状态监测方法包括定期巡检和手动监控。
定期巡检需要定期检查设备的运行状况，包括外观、温度、振动等指标。
而手动监控则是通过人工对设备进行实时监测。
这种方法的优点是简单易行，缺点是效率低下，容易漏检和误检。
2. 远程监测技术随着物联网和大数据技术的发展，远程监测技术逐渐成为了电气设备状态监测的主流方法。
远程监测技术可以实现对设备运行状态的实时监测和数据采集，通过传感器和数据传输设备将监测数据传输到远程监测中心，实现对设备的远程监控。
这样可以及时发现设备运行异常，做出及时的处理和维修，提高了监测效率和准确性。
3. 智能监测系统智能监测系统是远程监测技术的延伸，主要采用多种传感器和数据采集技术，结合人工智能和大数据分析技术，实现对设备状态的智能监测和诊断。
智能监测系统可以通过学习历史数据和设备运行特征，建立预测模型，实现对设备未来故障的预测和预警，提高了设备状态监测的准确性和及时性。
二、电气设备故障诊断方法1. 经验诊断法经验诊断法是基于工作人员多年的经验和对设备的熟悉程度，通过分析设备的运行状况和故障特征，从而判断设备是否存在故障和故障的原因。
这种方法的优点是简单易行，缺点是受到工作人员经验水平的限制，无法做到准确的诊断。
模型诊断法是基于数学模型和物理模型对设备进行故障诊断。
通过建立设备的数学模型和物理模型，分析设备运行数据，从而实现对设备的故障诊断。
这种方法的优点是能够做到较准确的诊断，缺点是需要对设备进行深入的建模和分析，成本较高。
结论电气设备状态监测与故障诊断是提高发电厂运行效率和安全的重要环节。
电气设备状态监测与故障诊断技术
电气设备状态监测与故障诊断技术1 前言1.1 状态监测与故障诊断技术的含义电气设备在运行中受到电、热、机械、环境等各种因素的作用，其性能逐渐劣化，最终导致故障。
特别是电气设备中的绝缘介质，大多为有机材料，如矿物油、绝缘纸、各种有机合成材料等，容易在外界因素作用下发生老化。
电气设备是组成电力系统的基本元件，一旦失效，必将引起局部甚至广大地区的停电，造成巨大的经济损失和社会影响。
“监测”一词的含义是为了特殊的目的而进行的注视、观察与校核。
设备的状态监测是利用各种传感器和测量手段对反映设备运行状态的物理、化学量进行检测，其目的是为了判明设备是否处于正常状态。
“诊断”一词原是一医学名词，指医生对收集到的病人症状（包括医生的感观所感觉到的、病人自身主观陈述以及各种化验检测所得到的结果）进行分析处理、寻求患者的病因、了解疾病的严重程度及制订治疗措施与方案的过程。
设备的“故障诊断”借用了上述概念，其含义是指这样的过程：专家根据状态监测所得到的各测量值及其运算处理结果所提供的信息，采用所掌握的关于设备的知识和经验，进行推理判断，找出设备故障的类型、部位及严重程度，从而提出对设备的维修处理建议。
简言之，“状态监测”是特征量的收集过程，而“故障诊断”是特征量收集后的分析判断过程。
广义而言，“诊断”的含义概括了“状态监测”和“故障诊断”：前者是“诊”；后者是“断”。
1.2 状态监测与故障诊断技术的意义电气设备特别是大型高压设备发生突发性停电事故，会造成巨大的经济损失和不良的社会影响。
提高电气设备的可靠性，一种办法是提高设备的质量，选用优质材料及先进工艺，优化设计，合理选择设计裕度，力求在工作寿命内不发生故障。
但这样会导致制造成本增加。
此外，设备在运行中，总会逐渐老化，而大型设备不可能象一次性工具那“用过即丢”。
因此，另一方面，必须对设备进行必要的检查和维修，这构成了电力运行部门的重要工作内容。
早期是对设备使用直到发生故障，然后维修，称为事故维修。
电力系统中的设备状态监测与故障诊断
电力系统中的设备状态监测与故障诊断电力系统是现代社会不可或缺的基础设施，它为工业、商业和居民提供了稳定可靠的电力供应。
然而，与电力系统的规模不断扩大和负荷不断增加相比，设备故障和事故的发生频率也在逐渐上升。
因此，电力系统中的设备状态监测与故障诊断显得尤为重要。
设备状态监测是通过对电力系统中的设备进行实时监测和数据采集来了解设备的工作状态和运行特征，以及预测设备的健康状况。
它可以帮助电力系统运维人员及时发现设备故障、预测设备失效，从而采取相应的维修措施，避免设备故障给电网运行带来的不良影响。
一种常见的设备状态监测方法是利用传感器对电力系统中的设备进行连续监测。
这些传感器可以监测设备的温度、振动、声音、电流和电压等参数，将采集到的数据实时传输到监控中心或云平台上进行处理和分析。
通过对这些数据进行挖掘和诊断，可以及时发现设备运行异常和潜在故障的蛛丝马迹。
另一种设备状态监测方法是利用无人机技术进行设备巡检。
无人机可以搭载各种传感器和摄像设备，通过飞行巡检电力系统中的设备，实时采集设备的图像、视频和数据等信息。
这些数据可以帮助运维人员发现设备的损坏、腐蚀、松动等异常情况，及时进行维护和修复，避免设备故障的发生。
除了设备状态监测外，故障诊断是电力系统中的另一个重要环节。
故障诊断是通过对设备故障的原因和特征进行分析和判断，找出故障根源，制定合理的维修方案。
常见的故障诊断方法包括传统的经验法和基于人工智能的智能诊断法。
传统的经验法是依靠运维人员多年的经验和知识来判断设备故障的原因和位置。
这种方法具有经济、便捷的特点，但也存在主观性强、缺乏准确性和可靠性的问题。
随着人工智能技术的快速发展，基于人工智能的智能诊断法逐渐引起了人们的关注。
基于人工智能的智能诊断法利用机器学习、数据挖掘和模式识别等技术，从大量的历史数据中学习和提取设备故障的模式和规律。
通过与实时监测数据进行比对和分析，可以及时判断设备是否存在故障，以及故障的类型和位置。
发电厂电气设备状态监测与故障诊断方法分析
发电厂电气设备状态监测与故障诊断方法分析
随着电力行业的快速发展，电力设备的智能化、自动化已成为发展的主流趋势，其中电气设备状态监测与故障诊断技术的应用也越来越多。
本文将介绍发电厂电气设备状态监测与故障诊断方法分析。
1.在线监测方法
在线监测方法主要采用非接触式的检测技术，通过检测设备的声音、振动、温度等参数，实现对设备状态的监测。
常用的在线监测方法有：
（1）声音监测：利用麦克风或声音传感器，对设备噪声进行检测，判断设备的运行状态。
（2）振动监测：通过检测设备振动情况，判断设备运行状态。
（3）温度监测：通过测量设备表面的温度变化，判断设备是否存在故障。
（1）断电检查：通过检查设备的零部件、连接器、电缆等是否有异常，判断设备状态。
1.基于特征分析的故障诊断方法
基于特征分析的故障诊断方法主要通过对设备的信号特征进行分析，判断设备是否存在故障。
常用的基于特征分析的故障诊断方法有：
（1）傅里叶变换法：将设备信号进行傅里叶变换，分析其频率特征，判断是否存在故障。
（1）神经网络法：通过搭建神经网络模型，学习设备数据，判断是否存在故障。
（3）遗传算法法：通过遗传算法优化模型参数，建立故障诊断模型，判断是否存在故障。
总之，电气设备状态监测与故障诊断技术在发电厂中的应用越来越广泛，不仅能够提高设备的可靠性和稳定性，还能够降低运行成本和维护难度，对于提高发电厂的经济效益和竞争力具有重要意义。
电力设备状态监测与故障诊断
电力设备状态监测与故障诊断电力设备状态监测与故障诊断是电力系统运行和维护的重要一环。
随着电网规模的扩大和电力设备的复杂性增加，如何及时准确地监测设备状态和诊断故障成为了亟待解决的问题。
电力设备状态监测主要是通过采集设备的各种信号数据，如电压、电流、温度等参数，实时反映设备的运行状况。
通过对这些数据进行分析和处理，可以判断设备是否正常运行，是否存在潜在故障隐患。
还可以根据设备的工作状态，提前制定维护计划，避免设备在运行过程中发生故障，提高电力系统的可靠性和稳定性。
电力设备故障诊断是在设备发生故障时，通过采集故障时的信号数据，分析故障的原因和范围。
通过对故障信号的分析，可以判断故障是由设备自身原因引起，还是由外部因素引起。
进一步，可以根据故障的诊断结果，制定相应的维修方案，保证设备在最短时间内恢复正常运行。
目前，电力设备状态监测与故障诊断主要依赖于传感器技术、数据采集与传输技术、数据处理与分析技术等。
传感器技术主要用于采集设备的各种信号数据，如电压、电流、温度等参数。
数据采集与传输技术主要用于将采集到的数据传输到监测中心进行处理。
数据处理与分析技术主要用于对采集到的数据进行处理和分析，获取设备的状态和故障信息。
电力设备状态监测与故障诊断的研究和应用已取得了很大的进展。
目前，国内外已经有很多相关的技术和产品。
可以通过无线传感器网络实现对设备状态的监测，可以通过人工智能技术实现对故障的自动诊断，可以通过远程监测平台实现对设备的远程监控和管理等。
电力设备状态监测与故障诊断对于提高电力系统的可靠性和稳定性具有重要意义。
通过及时准确地监测设备状态和诊断故障，可以降低设备的故障率和事故率，提高电力系统的安全性和经济性。
电力设备状态监测与故障诊断的研究和应用将会继续受到广泛关注和重视。
电力设备故障诊断与状态监测技术
电力设备故障诊断与状态监测技术随着电力行业的快速发展，电力设备的故障诊断和状态监测技术变得异常重要。
电力设备是电力系统运行的核心，其正常运行保障着电力供应的可靠性和稳定性。
因此，及时有效地诊断设备故障并进行状态监测，对于提高电力系统的可靠性和安全性具有关键性的作用。
首先，电力设备故障诊断技术是防范设备故障的重要手段。
故障诊断技术主要通过精确、迅速地确定设备故障的类型、位置和原因，为设备维修提供准确的信息和指导。
目前，根据设备类型和故障特点，电力设备故障诊断技术主要包括以下几种方法。
第一种方法是基于传统的测量和检测技术，如温度、振动、声波和气体检测等。
这些技术通过采集设备运行状态的实时数据，结合经验与分析，可以有效地判断设备是否存在故障，并对故障类型进行初步诊断。
例如，测量设备温度可以判断设备是否发生过载或过热，并通过对温度变化趋势的分析，可以预测设备故障的可能性。
第二种方法是基于故障模式识别技术，通过建立设备故障的模型库，结合故障特征提取和匹配算法，可以快速准确地诊断设备故障。
例如，对于变压器故障诊断，可以通过收集变压器运行数据，提取特征参数，并将其与故障模式库进行比对，从而准确地判断设备故障的类型和位置。
第三种方法是基于人工智能和机器学习技术，通过对大量数据进行处理和分析，建立设备故障的预测模型。
这种方法能够在设备故障发生之前提前发现潜在的问题，并采取相应的措施进行修复或预防。
例如，通过建立神经网络模型，可以对电力设备进行故障预测和状态监测，以提高电力设备的维护效率和可靠性。
除了故障诊断技术，电力设备状态监测技术也是提高设备可靠性和安全性的重要手段。
状态监测技术通过对设备运行状态进行实时监测，可以及时有效地发现设备的异常情况，并及时采取措施进行修复或维护。
当前，电力设备状态监测技术主要包括以下几种方法。
第一种方法是基于传感器技术，通过安装各类传感器对设备的电流、电压、温度、振动等参数进行实时监测。
电力设备状态监测与故障诊断
电力设备状态监测与故障诊断随着电力系统的不断发展，电力设备的状态监测和故障诊断变得越来越重要。
电力设备的正常运行对于保障电力系统的稳定运行以及电力供应的可靠性至关重要。
而当电力设备出现故障时，不仅可能导致电力系统瘫痪，还会对生产、生活以及环境带来严重的影响。
因此，对电力设备的状态进行实时监测和故障诊断显得尤为重要。
一、电力设备状态监测的重要性电力设备状态监测是通过对电力设备的各项参数、指标进行实时、连续、自动、远程的检测和监视，对设备的工作状态进行评估和判断的过程。
电力设备状态监测的主要优势在于它可以及时发现设备运行中的问题，避免因设备状态恶化而导致的故障和事故发生。
除此之外，电力设备状态监测还可以帮助电力系统的管理人员进行运行决策，提高设备的可用性和可靠性。
例如，对于高压开关设备的状态监测，可以通过检测温度、电流、电压等指标来判断设备的工作状况。
通过实时监测，可以及时发现设备的异常情况，如过载、温度异常等，并及时采取相应的措施。
这样就可以避免因设备故障而引发的火灾、停电等严重后果，保障电力系统的稳定运行。
二、电力设备故障诊断的意义电力设备故障诊断是在电力设备发生故障时，通过采集和分析设备工作状态的变化，确定故障的类型、位置和原因，并提出相应的修复方案的过程。
电力设备故障诊断的意义在于可以帮助维护人员快速准确地确定故障原因，并迅速采取相应的措施，以减少故障对电力系统的影响。
电力设备的故障种类繁多，可能包括线路短路、设备损坏、绝缘击穿等。
这些故障会导致设备无法正常运行，甚至造成设备烧毁、爆炸等严重后果。
通过故障诊断，可以帮助维护人员及时了解故障的发生，并迅速修复，从而减少因故障而带来的停电时间和设备维修费用。
三、电力设备状态监测与故障诊断的方法1. 传统方法传统的电力设备状态监测和故障诊断主要依靠人工巡检和定期检测。
这种方法需要维护人员定期进入现场，使用检测仪器对设备进行检查和测试。
然而，这种方法存在人力成本高、效率低等问题。
电气设备的状态监测与故障诊断
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１— ４
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马 晓 伟 卜令 勇 丁 宏 学
电气设 的状态监测 与故 障诊 断
（ 黑龙江建龙钢铁 有限公司， 黑龙江 双鸭山 １５ ０ ） ５ １０
摘 要 ： 文主要就 目 电器设备 的状 态监测及故障诊 断技术做一分析 阐述。 本 前 关键词 ： 电器设备 ； 态监测 ； 状 故障诊 断 状态监测是通过各种测量、检测和分析方 法， 结合 系统运行 的历史和现状 ， 对设备 的运行 状态进行评估 ，以便了解和掌握设备 的运行状 况。 并且对设备状态进行显示和记录 ， 对异常情 况进行处理 ， 并为设备的故障分析、 能评估提 性 供基础数据。 １ 高压断路器的状态监测 １ 断路器合、 闸线圈电流的监测 ． １ 分 高压断路器一般都以电磁铁作为操作 的第 级控制元件 ， 操动机构中使用的绝大部分是直 流电磁铁。当线圈中通过电流时 ， 电磁铁 内产 在 生磁通 ， 动铁心受磁力吸引 ， 断路器分ｌ 使 戈合 闸， 从能量角度看 ， 电磁铁的作用是把来 自电源 的电能转化为磁能 ， 并通 过动铁心 的动作 ， 再转 换成机械功输出。合 、 分闸线圈的电流中含有可 作为诊断机械故障用 的丰富信息 ， 以选用补偿 可 式霍尔电流传感器监测电流信号。 对线圈电流的 监测主要是提取事件发生的相对时刻 ， 根据时间 间隔来判断故障征兆 ， 于诊断拒动 、 对 误动故障 有效。 １ 断路器行程、 ． ２ 速度的监测 位移量采集是靠光电式行程传感器来实现 的。其工作原理如下 ： 把旋转光栅安装在断路器 操动机构的主轴上 ， 利用光栅和光 电断续器的相 对运动 ， 经光电转换， 将速度行程信号转换 为电
一
直接监测 ： 应用压力传感器 ， 通过测量合闸 其在线监测过程 ， 是将变压器本体油经循环管路 弹簧压力值的大小 ， 判断弹簧压缩状态。这种方 循环并进入脱气装置 ，经脱气装置进入分析仪 ， 法需要在机构上安装压力传感器。 在经数 据处理打印出可燃气体等的谱图及含量 间接监测 ： 应用电流传感器 ， 通过测量储能 值 ， 主要根据变压器油中溶解气体 甲烷、 乙烷、 乙 电动机的工作电流变换及工作时间， 监测合闸弹 块等 ， 反映出变压器内部是放电故障还是过热故 簧的状态 ， 通过分析电流波形得到 电流特征参数 障 。 ２２ ．局部放电的监测 的变化 ， 从而反映弹簧状态的变化 。 １ ． ６真空度的检测 变压器绝缘内部若存在如气泡或局部电场 现有对 真空度测定 的方法主要有 ： 观察法 ， 增强等缺陷， 中这些局部区域内可能发生放 运行 但导体间绝缘并未发生贯穿性击穿 ， 为局 称 仅仅用 于对玻璃外壳的真空灭弧室适应 。 并且只 电， 能作为经验判断 ， 参考使用 ； 交流耐压法 ， 在分闸 部放电 ， 局部放电本身是绝缘老化的原 因。设备 状态下 的真空断路器的触头间施加交流 电压 ， 根 发生击穿事故前 ， 往往以局部放电为其先兆。其 据电压施力 口过程中相关参数的变化来判定真 监测主要采用： 安装在接地线与套管末屏引下线 安装 空度 ， 但这种方法只能为真空灭弧室的真空状况 上的电流传感器提取放 电的脉 冲电流信号 ； 提供—个相 略的判定 ， 不能判断真空度 的变化趋 在外壳上 的 超声传感器提取局部放电的声信号 。 势， 只是 一个定性的判断方法 ， 有时和实际结果 声 、 电信号经过数据采集单元实现数字化测量并 并不一致； 火花计法， 这种方法也仅适用于玻璃 送人计算机进行数据处理与存储。 为了抑制电磁 管真空灭弧室 ， 使用时， 让火花探漏仪在灭弧室 于扰 ，采用了包括数字滤波技术在 内的各种干 表面移动， 根据高频电场作用下不同的发光情况 扰。 来判 断 真 空度 。 ３电缆的状态监测 ３１ 流叠 加法 ．直 １ ． ７动态 电 阻的 监测 般的 Ｓ ６断路器有 主触头和弧触 头 ， Ｆ 灭 借助电抗器将直流电压在线叠加于电缆绝 弧主要靠弧触头， 断路器在闭合状态时 ， 测得的 缘 ， 即直流电源经电抗器连接于三相导线 ， 由 并 通 回路 电阻主要时主触头接触 电阻和弧触头接触 并联电容来免除交流高压对直流电源的影响 ， 电阻的并联值 ， 一般情况下 ， 主触头接触电阻 比 过测量流过绝缘的直流电流进行诊断。 于 电缆 由 信号。 经数据处理后可得断路器操作过程中的行 弧触头接触电阻小的多 ， 以所测回路电阻无法 绝缘处于交流高压的作用下 ， 所 尽管所加直流电压 程和速度 随时间的变化关 系。 据此可计算出以下 反映弧触头的烧损情况 。 不高， 仍能真实反映绝缘的实际情况。 在分闸过程 中， 主触 头矢分离 ， 开断电流转 ３２ ．介质损耗因￣（ｎ ８避 ｔ ａ 参数 ：动触头行 程，超行程 ，刚分后及 刚分前 ｌｒｓ ｏ 内平均值等。通过触头的时间一行程信号 移到弧触头上 ， ｅ 弧触头问先出现 电弧 ， 借助灭弧 将加于电缆的电压（ 电压互感器） 通过 及流过 可以提取触头运动过程中各个事件发生 的时刻 ， 装置使 电弧熄灭。如果弧触头严重烧损 ， 在分断 绝缘的工频电流（ 通过电流互感器） 信号取出， 再 根据事件时间来诊断故障。 过程中先于主触头分离 ， 则灭弧装置不能发挥作 通 过数 字化 测 量装 置 测 出 电缆绝 缘 的 ｔｎ８。根 ａ １ 开断电流累计监测 ． ３ 用， 这样会导致断路器烧损 。从主触头分离到弧 据资料分析 ，当 ｔ ａ ８＞ ％时 ， ｎ １ 绝缘可判为不 在分闸过程中 ，由高压电流互感器和二次 触头分离这段时间称为有效接触时间 ， 其行程称 良。 由此法所得信息反映的是绝缘缺陷的平均程 电流传感器测量高压开关的主电流波形 ， 通过测 为有效接触行程。 只有保证弧触头有足够有效接 度 。 通过检测 ３３ ＿复合判断法 量触头每次开断 电流 ， 经过数据处理得到该次开 触行程和时间才能使断路器顺利灭弧。 断电流的有效值 ， 然后根据下式计算 ： 断路器动作过程 中的回路 电阻变化曲线可以不 由于绝缘状态与其特性参数间的统计分散 仅用一种方法来诊断绝缘 ， 会有漏判 和虚警 用拆开断路器就能得到弧触头的有效接触时间， 性， Ｑ ∑ ＝ｍ－Ｉ 这种检测方法称为动态回路检测， 测得的电阻称 的可能。采用几种方法， 互相配合进行复合诊断 其中 ： ｎ为开断 的次数 ； ｎ为该 次开断电 为动态 回路电阻 ， Ｉ ｂ 用以区别通常的在断路器闭合 可提高诊断的正确性。资料表明， 采用包含直流 流 的有 效 值 ； 开 断 电 流 指 数 ； ａ为 Ｑ为 开 断 电 流 时测得的回路电阻， 后者称为静态回路 电阻。 叠加法以及 ｔ ８的复合诊断 ，对不 良电缆诊 ａ ｎ 的加权 累计值。 Ｑ值超过闭值时， Ｑ 当 当 值超过 １ 机械振动信号的监测 － ８ 断准确率高达 １０ ０ ％。根据测量装置的难易程度 机械振动信号是一个丰富的信息载体 ， 包含 现场 的干扰情况 ，采 用包含直流叠加及 ｔ ８ ａ ｎ 阈值时， 则表明应该检修、 更换 ， 从而间接的反映 触头的磨损情况。 有大量的设备状态信息 ， 由 系列瞬态波形构 的复合诊断是较好的选择 。 它 一 １ ． 分闸时间， ４合、 同期测量 成 ，每一个瞬态波形都是断路器操作期 间内部 ４ 金属氧化物避雷器 的状态监测 的反映。 振动是对设备内部多种激励源的 ４１ ．补偿法 监测阻性电流：基本原理是在测 关于合分闸时间及同期 的测量 电路 原理 ， “ 事件” 既是在断路器断 口上下接线端子接上测量信号 响应 ， 对高压断路器而言 ， 激励源包括 分合 闸电 量电流 的同时 ， 检测 系统 的电压 ， 利用 电压信号 线， 当断路器合上时， 信号线上有电流流过 ， 经光 磁铁 、 储能机构、 脱扣机构 、 四连杆机构等内部构 消除 泄漏 电流 中 的容性 电流 分量 。 电隔 离器 、 电压 比较 器 ， 出高 电平 信 号 ； 输 当断 路 件的运动。 断路器机械状态的改变将导致振动信 ４２ 波 分析 法 监测 阻 性 电流 ：原 理 是在 正 －谐 这是利用振动信号作为故障诊断依据 弦交流电压下 ，由于避雷器阀片的非线性特性 ， 器分开时 ， 信号线上无电流通过 ， 出信号是一 号的变化 ， 输 而使 低电平。 测量 系统 以一 定 时 间周 期 同时 读取 所 有 的理论基础 。 通过适 当的检测手段和信号处理方 阻性电流分量中除基波外还含有高次谐波 ， 断 口的信号， 以操作线圈电流信号 为起点 ， 计算 法 ， 以识 别 振 动的 激励 源 ， 找 出故 障 源 。 可 从而 阀 片发热 的仅是 阻性 电 流 中的基 波 分量 ， 是 即正 基波分量才是避雷器劣化的关键指标 。 通过数字 出各个相的各断 【的分合闸时问和相间与相内 Ｊ ｌ ２变压器的状态监测 化测 量 和 谐 波 分 析技 术 可 以 从 总 泄漏 电流 中分 的同期差。这种技术只能用于临时性 ￣ｌ ｔ ｌ 。 Ｖ ｒ … ２１ 压 器 油色 谱 在线 监测 ．变 油色谱在线监测是灵敏度较高 的 测试方法， 离 出基 波 电流 。 责任 编辑 ： 兆杰 孙 １ ． ５合闸弹簧状态监测
浅谈电力系统设备状态监测与故障诊断技术
浅谈电力系统设备状态监测与故障诊断技术摘要：电力系统对于我国社会经济的发展有着至关重要的作用。
同时电力系统的运行情况也与经济的发展形势紧密相关，提升电力系统运行的安全性和稳定性，也让电力系统设备的状态监测及故障诊断工作水平得到提升，加强有关技术的完善性和创新性，保障工作效率。
关键词：电力系统设备；状态监测；故障诊断电力系统中的众多电气设备，一旦某个出现问题会对电力系统的整体安全运行带来不良影响，所以加强对电器设备运行状态的监测与管理尤为重要。
通过对电力系统设备状态的检测和故障诊断技术的正确使用，将电气设备中存在的问题进行及时发现和解决。
一、电力系统设备状态监测与故障诊断的重要意义将整个电力系统运行过程中的系统设备检测水平进行加强，将故障诊断工作效果进行提升，能够将整体电力系统的安全性和稳定性进行优化，避免电力系统设备受到不同因素的影响，导致运行效率减弱。
通常影响电力系统设备运行的因素，分为内部因素和外部因素。
在电力系统设备运行的过程中，受到时间和各种因素的影响，让有关设备不可避免地出现故障有问题，同时也会受到电热气候引起的老化问题。
因此，对不同因素引起的不同问题，应该进行及时的发现和处理，避免整体电力系统受到过多的危害，影响电力系统运行的安全性，避免导致区域性停电问题的出现同时，也通过加强电力系统设备状态监测与故障诊断工作水平，让电力企业的发展和经济收益得到帮助，也通过科学有效的故障诊断技术的使用，让电器设备故障问题出现的概率能够得到管控和减少，提升整体电力系统的稳定性。
二、关于电力系统设备状态监测技术的使用（一）重视在线状态监测技术的使用对于电力系统设备状态监测工作的开展，要根据实际情况进行合理分析，以此来选取合适的监测措施[1]。
通常来说，使用在线状态监测技术，主要从以下三个方面进行，一是故障诊断，二是监测分析，三是状态监测。
通过计算机对电力系统设备的参数进行抓取，展开电力系统设备故障诊断工作，并且所抓取的设备参数也要和以往的设备参数进行准确的结合，观察二者之间的差异。
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电气设备状态监测与故障诊断1前言1.1状态监测与故障诊断技术的含义电气设备在运行中受到电、热、机械、环境等各种因素的作用，其性能逐渐劣化，最终导致故障。
特别是电气设备中的绝缘介质，大多为有机材料，如矿物油、绝缘纸、各种有机合成材料等，容易在外界因素作用下发生老化。
电气设备是组成电力系统的基本元件，一旦失效，必将引起局部甚至广大地区的停电，造成巨大的经济损失和社会影响。
监测”一词的含义是为了特殊的目的而进行的注视、观察与校核。
设备的状态监测是利用各种传感器和测量手段对反映设备运行状态的物理、化学量进行检测，其目的是为了判明设备是否处于正常状态。
诊断”一词原是一医学名词，指医生对收集到的病人症状（包括医生的感观所感觉到的、病人自身主观陈述以及各种化验检测所得到的结果）进行分析处理、寻求患者的病因、了解疾病的严重程度及制订治疗措施与方案的过程。
设备的故障诊断”借用了上述概念，其含义是指这样的过程：专家根据状态监测所得到的各测量值及其运算处理结果所提供的信息，采用所掌握的关于设备的知识和经验，进行推理判断，找出设备故障的类型、部位及严重程度，从而提出对设备的维修处理建议。
简言之，状态监测”是特征量的收集过程，而故障诊断”是特征量收集后的分析判断过程。
广义而言，诊断”的含义概括了状态监测”和故障诊断”：前者是诊”；后者是断”。
1.2状态监测与故障诊断技术的意义电气设备特别是大型高压设备发生突发性停电事故，会造成巨大的经济损失和不良的社会影响。
提高电气设备的可靠性，一种办法是提高设备的质量，选用优质材料及先进工艺，优化设计，合理选择设计裕度，力求在工作寿命内不发生故障。
但这样会导致制造成本增加。
此外，设备在运行中，总会逐渐老化，而大型设备不可能象一次性工具那用过即丢”。
因此，另一方面，必须对设备进行必要的检查和维修，这构成了电力运行部门的重要工作内容。
早期是对设备使用直到发生故障，然后维修，称为事故维修。
但是，如前所述，对于大型设备，突发性事故将造成巨大损失。
其后，发展成定期试验和维修，即预防性维修。
现在，定期预防性试验和维修已在电力部门形成制度，对减少和防止事故的发生起到了很好的作用。
但预防性试验是离线进行的，有很多不足之处：1）离线试验需停电进行，而不少重要电力设备轻易不能停止运行。
2）停电后设备状态（如作用电压、温度等）和运行中不符，影响判断准确度。
3）由于是周期性定期检查，而不是连续地随时监测，设备仍可能在试验间隔期间发生故障，即造成维修不足。
4）由于是定期检查和维修，设备状态即使良好时，按计划仍需进行试验和维修，造成人力物力浪费，甚至可能因拆卸组装过多而造成损坏，即造成所谓维修过度。
因此，目前正在发展以状态监测（通常是在线监测）和故障诊断为基础的状态维修。
其基本原理可简述如下。
设备的劣化、缺陷的发展虽然具有统计性，发展的速度也有快慢，但大多具有一定的发展期。
在这期间，会产生各种前期征兆，表现为其电气、物理、化学等特性发生少量渐进的变化。
随着电子技术、计算机技术、光电技术、信号处理技术和各种传感技术的发展，可以对电气设备进行在线的状态监测，及时取得各种即使是微弱的信息。
对这些信息进行处理和综合分析后，根据其数值的大小及变化趋势，可对设备的可靠性随时作出判断和对设备的剩余寿命作出预测，从而能早期发现潜伏的故障，必要时可提供预警或规定的操作。
状态监测（在线监测）与故障诊断技术的特点是可以对电气设备在运行状态下进行连续或随时的监测与判断，故可避免上述预防性试验的缺点。
在线监测和离线试验也不是对立的，而是相辅相成的。
如在线监测中发现事故隐患后，必要时在离线状态下进行更为彻底的全面检查。
采用状态监测与故障诊断技术后，可以使预防性维修向预知性维修即状态维修过渡，从到期必修”过渡到该修则修”状态监测与故障诊断技术有很大的难度。
潜伏性故障前期征兆的信号通常极为微弱，而运行条件下现场又存在强烈的电磁干扰。
因此，抑制各种干扰，提高信噪比是在线监测中首先必须解决的难题。
此外，监测到的各种特征量和设备的状态通常也不是一一对应的，而具有错综复杂的关系。
如果说离线的预防性试验结果的分析，已经积累了大量经验，据此可以制订出相应的规程推广施行（当然也需要根据科学技术的发展，不断加以修订补充）；那么对于在线诊断现在则仍处于研究试行、积累经验的阶段。
发展在线诊断技术，既需对设备结构及其老化机理有深入的了解，也需应用传感、微电子等高新技术。
它是具有交叉学科性质的一门新兴技术，有重大的学术意义，也有显著的经济价值。
1.3状态监测与故障诊断技术的发展概况国外对电气设备状态监测与故障诊断技术的研究，始于60年代。
各发达国家都很重视。
但直到70~80年代，随着传感、计算机、光纤等高新技术的发展与应用，设备在线诊断技术才真正得到迅速发展。
加拿大、日本、前苏联等国陆续研制了油中溶解气体，变压器、发电机、气体绝缘封闭组合电器（GIS ）等的局部放电，电容型设备的介质损耗因数（tg 3等特性，交链聚乙烯电缆的泄漏电流等等的在线监测系统。
其中少数已发展成为正式产品。
国际大电网会议于1990年发表了关于电气绝缘诊断技术的综述性报告，对这一领域截止80年代未的研究成果作了系统的总结。
我国对电气设备状态监测与故障诊断技术的重要性也早已认识。
60年代就提出过不少带电试验的方法，但由于操作复杂，测量结果分散性大，没有得到推广。
80年代以来，随着高新技术的发展与应用，我国的电气设备在线诊断技术也得到了迅猛发展。
由于我国工业发展迅速，用电一直紧张，加之部分设备故障率较高，因此，对于推行在线诊断技术以提高电力系统的运行可靠性更为迫切。
我国高等院校和电力部门科研院所的不少有关专业都相继开展了这方面的研究。
自1985年以来，由电力部主持，先后三次（分别在安徽、湖北、广东三省）召开了全国电力设备绝缘带电测试、诊断技术交流会，不仅进行了学术交流，而且就如何发展和推广在线诊断技术开展了讨论。
可以认为，我国电气设备状态监测与故障诊断技术的研究和国际上是同步发展的，处于几乎相同的水平。
由于状态监测与故障诊断技术的难度，不论是国内，还是国外，除个别项目以外，大多还不很成熟，仍处于研究发展阶段。
由于客观的需要，相信这门技术一定能迅速发展成长，从而对提高电力系统的运行水平发挥巨大的作用。
1.4状态监测与故障诊断系统的组成1.4.1系统分类监测与诊断系统可分成以下几种类型：1）简易式：功能简单。
如模拟量监测装置，机械式或荧光屏显示。
又如便携式数据采集器，由数码管显示或将采得数据带回，输入计算机处理。
2）以单片机为核心的监测装置：以单片机为核心，结合传感器、多路开关、模/数转换器、微型打印机和固化在可编程序存储器中的软件，可组成最简单的连续监测系统。
3）以计算机为核心的监测系统：采用单台计算机代替单片机，可以提高系统的数据处理能力，增加分析诊断功能。
可发展为分级管理的分布式监测诊断系统。
1.4.2基本单元监测与诊断系统包括以下基本单元。
1）信息的检出及适配单元：由相应的传感器从待测设备上检出反映设备状态的物理量（特征量）并将其转换为合适的电信号，向后续单元传送。
2）数据采集及前置单元：对传感器变送来的信号进行预处理，主要是对混杂在信号中的干扰进行抑制以提高信噪比。
对经过预处理的信号进行A/D转换及采集记录。
3）信息的传输单元：将采集到的信息传送到后续单元。
对于固定式监测系统，因数据处理单元远离现场，故需配置专门的信息传输单元；对便携式检测装置，只需对信号进行适当的变换和隔离。
4）数据处理单元：对所采集到的数据进行处理和分析，例如读取特征值，作时域频域分析、平均处理等，为诊断提供有效的数据。
5）诊断单元：对处理后数据及历史数据、判据、规程以及运行经验等进行分析比较，对设备的状态及故障部位作出判断，为采取进一步措施（如需否退出运行、安排维修计划等）提供依据，必要时提供预警。
由于特征量和状态不是一一对应，需作综合性的分析与判断，专家的经验会发挥重要作用。
人工智能的重要分支C专家系统在诊断技术中的应用已得到重视。
2电容型设备的监测与诊断2.1概述电介质的耐电强度通常随其厚度的增加而下降，因此电力电容器常由一些极间介质厚度较小的电容元件串联组成电谦的变化莫側相对于其他电气设备，电容型设备的工作电场强度较高，长期工作后设备绝缘可能发生局部损坏，即绝缘老化，此时流经绝缘的电流变化为匸i。
由图1可看出，监测电流值的变化△ I/、绝缘的介质损耗因数tg （相应于电流相量△的实部）以及电容量的变化△ c/c （相应于电流相量△的虚部），可判断电容型设备是否已有绝缘缺陷。
2.2介质损耗因数监测介质损耗因数是衡量电力设备绝缘性能的重要指标之一，长期以来大多用西林电桥测量。
在线监测要求测量过程自动化，不宜采用电桥，改为采用数字化测量技术。
对电力设备绝缘，流经绝缘的电流i的相位超前绝缘两端电压u的相位小于n /2弧度，介质损耗角S = （n⑵-。
使用数字化测量技术就是通过先测量，然后按公式计算来求得介质损耗角 &以下将介绍两种介质损耗角的数字化测量方法：过零点时差法和正弦波参数法。
图2电说*电压波形2.2.1过零点时差法流经绝缘的电流i和绝缘两端的电压u是频率f为约50Hz的正弦波。
过零点时差法是在时域中，通过脉冲计数来测量正弦电流、电压由负变正过零点的时差AT,再换算为i超前u的相位差，并进而算得介质损耗角S的一种方法。
已知正弦波的周期T=1/f ,在测得过零点时差AT后，易知© =2( A T/1)而S(n⑵ -=(n /2 -2 n ( A T/T)°为采用脉冲计数流来测量过零点时差，要将正弦波形的电流i(t)、电压u(t)整形为相应的方波A、B,如图2所示。
应用方波A-B来控制脉冲计数器对时基脉冲的计数，若计数器计得的脉冲数为n,而时基脉冲的重复周期为T则A T-n。
当T以微秒计时，测量装置对、也即对S的分辨为nTX 4可知为使装置具有必需的分辨率，时期脉冲的重复周期T应足够短。
2.2.2正弦波参数法设流经绝缘的电流i=lmsin( 3 t+绝缘两端的电压u=Umsin( 3 t+ u)。
正弦波参数法是通过模/数转换，将电流、电压信号离散化后，应用一定的算法，求得正弦波参数Im、i、Um u，再计算出i超前u的相伴差，并进而算得介质损耗角S的一种方法。
杵对信号时丽園采样.并用合适算法求得IV(;丿二即可由上式算出:进血解6.以下命绍基于三角順数止交性的一种算法：■mtw-角函数的止交性.可导出：2盼D o= —lt(l)sin wt <1^0,= i(t)cD&u»t dtT 0*2 T(C o= —( dt,C|= ul IX"加w t dtJ /淼定采样率识某一时刻开始对川)和皿)采样.对”得到M 的采样值也｝、1心山0・……监测装觉同时测駄工频电压的频率F；这样根据以上公兀就吋甬过数(fl积分求出D。