PPT-1电气设备状态监测与故障诊断
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设备状态监测与故障诊断技术PPT课件-02-设备故障诊断的基本概念
5．设备故障诊断按 分类，有旋转机械诊断技术、往复机械 诊断技术、工程结构诊断技术、运载器和装置诊断技术等。
A、诊断对象 B、诊断参数 C、诊断的目的和要求 D、诊 断方法的完善程度
6． 是目前所有故障诊断技术中应用最广泛也是最成功的诊 断方法。
2．按诊断参数分类
★ 振动：适用于旋转机械、往复机械、轴承、齿轮等。 ★ 温度（红外）：适用于工业炉窑、热力机械、电机、电器等。 ★ 声学：适用于压力容器、往复机械、轴承、齿轮等。 ★ 光学：适用于探测腔室和管道内部的缺陷。如光学探伤法。 ★ 油液（污染） ：适用于齿轮箱、设备润滑系统、电力变压器等。 ★ 无损检测：采用物理化学方法，用于关键零部件的故障检测。 ★ 压力：适用于液压系统、流体机械、内燃机和液力耦合器等。 ★ 强度：适用于工程结构、起重机械、锻压机械等。 ★ 表面形貌：适用于设备关键零部件表面检查和管道内孔检查等。 ★ 工况参数：适用于流程工业和生产线上的主要设备等。 ★ 电参数：适用于电机、电器、输变电设备、电工仪表等。
东风汽车公司
状态检测：三、五、七
状态检测三必测：
固定周期必测 修前修后必测 工艺变更必测
状态检测五确保：
确保测量数据准确（含测点正确，测量正确， 测量过程正确）。 确保数据分析正确，数据归档及时。 确保会用会管仪器。 确保报表及时正确。 确保信息传递及时。
状态检测七固定：
固定专人测量。 固定监测设备。 固定监测点。 固定监测参数。 固定检测仪器。 固定测量周期。 固定判定标准。
第二节 设备故障诊断的基本方法和分类
一、设备故障诊断的基本方法
1．传统的故障诊断方法
首先是利用各种物理的和化学的原理和手段，通过伴随故障出现的各种 物理和化学现象，直接检测故障。
状态监测与故障诊断PPT培训课件
(0~40)×R (0~1.2)×R (1.5~3.5)×R (3.5~15)×R (15~40)×R 叶片数×R 40×R ~20kHz
8.8 mm/s pk 7.6 mm/s pk 6.3 mm/s pk 3.3 mm/s pk 3.3 mm/s pk 2.5 mm/s pk 3.0 g pk
R的错误与传感器有关的，与传感器相关问 题大都来自于不正确的安装方式。要做的第一件事 是检查频谱中是否有峰值出现，不仅是与电气有关 的峰值（在行频及其倍数处），还要确保存在与机 器状态相关的信息
3、测试环境的修正
测试设备运行要稳定
分析测试点要正确
4、识别运动速度频率处的峰值
1.提高设备运行的可靠性 2.减少设备故障导致的维修费用 3.提高产品的质量
常用的设备维护体制
1.故障后维修
故障后维修是指允许设备运行到故障损坏为止， 而不预先采取措施。它也被称为事后维修。 其维修理念是:任其损坏。
常用的设备维护体制
2.计划维修
计划维修是指按企业的维修计划进行的维修 其维修理念是：
设备为何发生故障
据统计，工业现场的轴承 仅有10%达到设计寿命 (1) 40%由于润滑不良造成失效
(2) 30%由于不对中等装配原因引起故障 (3) 20%是由于过载使用或制造上的原因导致故障
设备为何发生故障
设备故障产生的原因 ❖ 设计、制造 ❖ 安装的原因 ❖ 维护方法的不当 ❖ 超负荷使用
设备维护的重要性
振动 ②H 0.07 0.05 0.07 0.07
烈度
cm/s ③H 0.06 0.07 0.14 0.05
CD
④H 0.07 0.06 0.17 0.07
C泵的振动超过同类诸泵的
电气设备状态监测与故障诊断技术朱德恒谈克雄编北京PPT文档52页
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
电气设备状态监测与故障诊断技术朱 德恒谈克雄编北京
•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
•
7、心急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
•Hale Waihona Puke 9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
•
10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
电气设备状态监测与故障诊断技术朱 德恒谈克雄编北京
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6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
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7、心急吃不了热汤圆。
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8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
•Hale Waihona Puke 9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
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10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
电力设备的在线监测与故障诊断PPT课件
运输中的冲击
变压器绕组变形的监测
变压器绕组变形的监测
离线检测方法：短路阻抗测量法、频响分析法、低 压脉冲法、径向漏磁场测试法
在线监测方法：短路电抗法、振动信号分析法、频 响分析法
短路电抗法
振动法
变压器本体振动来源
硅钢片磁滞伸缩引起铁芯振动 硅钢片接缝处和叠片之间存在因漏磁引起的电磁吸引力，
电气设备状态监测与故障诊断的意义
电气设备的组成：绝缘材料、导电材料、导磁材料等。
绝缘材料大多为有机材料：矿物油、绝缘纸、各种有机合成 材料，运行中受电、热、机械、环境等各种因素的作用，容 易发生劣化，造成设备故障。——设备绝缘结构性能的好坏， 成为决定整台设备寿命的关键。
由于大型电气设备发生故障而造成突发性停电事故，会造成 巨大的经济损失和不良的社会影响。
局部放电监测的意义
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”。
刷形树枝
丛林状树枝
变压器中局部放电类型
气隙放电
（1）密封于固体内的气泡。例如：铁芯环氧绑扎带内的气泡。 （2）油和固体包围的气泡。例如：纸板夹层的气泡。
悬浮放电
不同故障类型产生的气体组分
故障类型
主要气体成分
油过热 油和纸过热
CH4、C2H4 CH4、C2H4、CO、CO2
油纸绝缘中局部放电
H2、CH4、C2H2、CO
油中火花放电
C2H2、H2
油中电弧
H2、C2H2
油和纸中电弧
H2、C2H2、CO、CO2
次要气体成分
H2、C2H6 H2、C2H6 C2H6、CO2
动触头的行程可以通过旋转编码器进行监测。
变压器绕组变形的监测
变压器绕组变形的监测
离线检测方法：短路阻抗测量法、频响分析法、低 压脉冲法、径向漏磁场测试法
在线监测方法：短路电抗法、振动信号分析法、频 响分析法
短路电抗法
振动法
变压器本体振动来源
硅钢片磁滞伸缩引起铁芯振动 硅钢片接缝处和叠片之间存在因漏磁引起的电磁吸引力，
电气设备状态监测与故障诊断的意义
电气设备的组成：绝缘材料、导电材料、导磁材料等。
绝缘材料大多为有机材料：矿物油、绝缘纸、各种有机合成 材料，运行中受电、热、机械、环境等各种因素的作用，容 易发生劣化，造成设备故障。——设备绝缘结构性能的好坏， 成为决定整台设备寿命的关键。
由于大型电气设备发生故障而造成突发性停电事故，会造成 巨大的经济损失和不良的社会影响。
局部放电监测的意义
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”。
刷形树枝
丛林状树枝
变压器中局部放电类型
气隙放电
（1）密封于固体内的气泡。例如：铁芯环氧绑扎带内的气泡。 （2）油和固体包围的气泡。例如：纸板夹层的气泡。
悬浮放电
不同故障类型产生的气体组分
故障类型
主要气体成分
油过热 油和纸过热
CH4、C2H4 CH4、C2H4、CO、CO2
油纸绝缘中局部放电
H2、CH4、C2H2、CO
油中火花放电
C2H2、H2
油中电弧
H2、C2H2
油和纸中电弧
H2、C2H2、CO、CO2
次要气体成分
H2、C2H6 H2、C2H6 C2H6、CO2
动触头的行程可以通过旋转编码器进行监测。
《电气故障诊断要诀》PPT课件
怎样快速查找 电气故障
涛
2011.03.23
h
主讲
解
1
电气故障诊断要诀
人总免不了要生病，电气设备也和人一样总要发生故障， 现在还没有永远不出故障的设备。人生了病有时还可以凭 借本身的抵抗力自愈，而各种电气设备有了故障却没有自 行修复的能力，只有依靠维修人员来修理。维修人员若没 有过硬的检修技术，往往无法迅速使设备正常运行，从而
h
15
电气故障诊断要诀
◆ 第一节 六 诊
1-5 手模 用手触模设备的有关部位，根据温度和震动判断故 障。如设备过载，则其整体温度会上升：如局部短路或 机械摩擦，则可能出现局部过热“如机械卡阻或平衡性 不好，其振幅就会加大。 另外，实际操作中还应注意遵守有关安全规程和 掌握设备特点，掌握摸（触）的方法和技巧，该摸的摸， 不能摸的切不能乱摸。手模用力要适当，以免危及人身 安全和损坏设备。
75
极热
用手指可停留1.5~2S，
80 1~1.5S
85~90
担心电机坏 手背不能碰，手指勉强停
过热
h
不能碰，因条件反射瞬间17 缩
电气故障诊断要诀
◆ 第一节 六 诊
1-6 表测 用仪表仪器对电气设备进行检查。根据仪表测量某 些电参数的大小，经与正常数据对比后，来确定故障原 因和部位。
h
18
电气故障诊断要诀
如果故障发生在有关操作期间或之后，还应询问 当时的操作内容以及方法、步骤。总的来讲，了解情况要 尽可能详细和真实，这些往往是快速找出故障原因和部位 的关键。
h
6
例如：当维修人员巡查时，操作人员反应前处理一台 打水离心泵不能启动，需要及时处理。这时维修人就要 询问，水罐是否有水，上班和本班是否曾经运行，具体 使用情况，是否运行一段时间后停止，还是未运行就不 能开启。还要询问故障历史等等。了解具体情况后，到 现场进行处理就会有条理，轻松解决问题。
涛
2011.03.23
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主讲
解
1
电气故障诊断要诀
人总免不了要生病，电气设备也和人一样总要发生故障， 现在还没有永远不出故障的设备。人生了病有时还可以凭 借本身的抵抗力自愈，而各种电气设备有了故障却没有自 行修复的能力，只有依靠维修人员来修理。维修人员若没 有过硬的检修技术，往往无法迅速使设备正常运行，从而
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电气故障诊断要诀
◆ 第一节 六 诊
1-5 手模 用手触模设备的有关部位，根据温度和震动判断故 障。如设备过载，则其整体温度会上升：如局部短路或 机械摩擦，则可能出现局部过热“如机械卡阻或平衡性 不好，其振幅就会加大。 另外，实际操作中还应注意遵守有关安全规程和 掌握设备特点，掌握摸（触）的方法和技巧，该摸的摸， 不能摸的切不能乱摸。手模用力要适当，以免危及人身 安全和损坏设备。
75
极热
用手指可停留1.5~2S，
80 1~1.5S
85~90
担心电机坏 手背不能碰，手指勉强停
过热
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不能碰，因条件反射瞬间17 缩
电气故障诊断要诀
◆ 第一节 六 诊
1-6 表测 用仪表仪器对电气设备进行检查。根据仪表测量某 些电参数的大小，经与正常数据对比后，来确定故障原 因和部位。
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电气故障诊断要诀
如果故障发生在有关操作期间或之后，还应询问 当时的操作内容以及方法、步骤。总的来讲，了解情况要 尽可能详细和真实，这些往往是快速找出故障原因和部位 的关键。
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例如：当维修人员巡查时，操作人员反应前处理一台 打水离心泵不能启动，需要及时处理。这时维修人就要 询问，水罐是否有水，上班和本班是否曾经运行，具体 使用情况，是否运行一段时间后停止，还是未运行就不 能开启。还要询问故障历史等等。了解具体情况后，到 现场进行处理就会有条理，轻松解决问题。
第4章 风力发电机组状态监测与故障诊断《电气设备状态监测与故障诊断技术》中国电力出版社2016年出版)课件
（6）偏航装置 偏航系统一般分为主动偏航系统和被动偏航系统。被动偏航系统是指依
靠风力通过相关机构完成机组风轮对风作用的偏航方式；主动偏航指采用电 动机系统来完成对风作用的偏航方式，对于并网的大型风力发电机组来说， 通常采用主动偏航形式。
（7）发电机 风力发电系统有恒速、恒频发电系统和变速、恒频发电系统。恒速、恒频发 电系统主要采用同步发电机和笼型感应发电机；变速、恒频发电系统可以采 用发电机主要有:同步发电机、笼型感应发电机、绕线转子异步发电机、双 馈式发电机等。
（4）发电控制装置故障 风力发电机在发电过程中需要实时控制。由于工作环境的原因，电控装置也容易
发生故障，如变频器发生故障
4.5风力发电机组故障机理
风力发电机组的重要部位故障发生率统计为：电控系统故障13%、齿轮箱故障 12%、偏航系统故障8%、发电机故障5%、驱动系统故障5%、并网部分故障5%。下 面主要对风力发电机组的齿轮箱和变频器部分，发生的故障机理进行分析:
c.疲劳失效：叶片在旋转过程中，受到变化的离心力的作用，还有就是可能由 于安装等造成的不平衡，受到交变的载荷作用，这种交变载荷的频率和风机转速 相等。
（2）齿轮箱常见故障 风机的齿轮箱传动比比较大，一般为80一100，所以一般采用行星齿轮加上两 级平行齿轮传动。传递的功率达到MW级，在这样的重载情况下，齿轮箱的可靠性 受到很大的考验，故障的发生也不可避免。 a.齿面点蚀 齿面点蚀是闭式齿轮传动的主要失效方式。由于在变化的接触应力、齿面摩擦 力和润滑剂的综合作用下，齿轮表层下一定深度产生裂纹，裂纹逐渐发展导致齿 轮表面小片脱落，形成凹坑。
风力发电机的油位包括润滑油位、液压系统油位。在实际运行中， 监测风力发电机组的状态量是比较多的，但是对于风力发电，对风机转速 监测尤为重要。在风力发电机组中常采用光电数字测速的方法完成风机转 速监测任务。
电力设备故障诊断课件
第二节 故障诊断技术在国内 外的发展简况
设备大型化、高速化、连续化和自动化 的发展，有力的促进了故障诊断技术的发 展。 一、国外发展概况 1967年4月，美国宇航局（NASA）创导，在 海军研究室主持下，成立了美国机械故障 预防小组。欧洲：英国、瑞典等相继开展 此项研究。亚洲：日本等在钢铁、化工、 电力、交通等部门积极开展此项工作。
第四节 电气设备故障诊断
山西大学工程学院
电气设备状态监测与故障诊断技术，已 成为电力系统厂站自动化技术中的一个新 领域。其中，电容型设备、电力变压器、 高压断路器，以及交联聚乙烯（XLPE）、电 缆、金属氧化物避雷器、大型发电机等设 备的在线检测与诊断，已逐步纳入到厂站 自动化技术之中。随着这项技术的不断实 施、推广以及逐步成熟和完善，故障诊断 技术将逐步成为电力系统综合自动化的一 个重要组成部分。
ห้องสมุดไป่ตู้
山西大学工程学院
• 继电保护：对保障系统的正常运行和设备 安全有十分重要的意义。 基本功能：设定动作设定值，当运行参数和 状态参数达到或超过整定值后，保护动作 ，报警或切断电路，以防止事故发生或事 故扩大。
它的反映能力仅限于事故和严重事故。 故障诊断关注点是：电气设备的故障阶 段，即尚未发展造成事故的阶段，防患于 未然。 可见，故障诊断发挥作用的时段在继保 动作之前，及早发现潜伏性故障，消灭在 萌芽状态。
第一节 故障诊断技术的产生及作用
山西大学工程学院
二、设备维修方式的变革 随着科学技术的不断发展，生产设备 的维修体制经历了三次方式： 1.事后维修：等到设备无法正常工作时 再进行维修。 2.预防维修：预先制定计划，定期进行 检修和更换。 3状态维修：根据设备状态来确定维修工 作的内容和时间、制定维修方案。
最新状态监测与故障诊断技术PPT课件
目前，美国的诊断技术在航空、航天、军事、 核能等尖端部门处于世界领先地位；英国在摩擦磨 损、汽车和飞机发电机监测和诊断方面处于领先地 位；日本的诊断技术在钢铁、化工和铁路等部门处 于领先地位。正是由于诊断技术能够产生的巨大经 济效益，因此故障诊断技术得到了迅速的发展，各 种监测和故障诊断的商业化产品不断推出，如日本 三菱公司的“旋转机械健康管理系统”、美国西屋 公司的“可移动诊断中心”、美国中心发电部的 “透平监视设备”和“试验设备监测”、美国 Scientific Atlanta公司的CHAMMP6000监测系统、 美国Bently公司的7200、3300及3000系列和CSI公司 的系列监测仪器等设备状态监测和故障诊断设备等。
状态监测与故障诊断技术
• 设备故障是指“设备功能失常”，也就是设备不能达到预 期的工作状态，无法满足应有的性能、功能。产生故障的 原因通常是设备的构造处于不正常状态（劣化状态）。判 断故障的准则是：在给定的工作状态下，设备的功能与约 束条件不能满足正常运行或原设计期望的要求。
• 故障诊断技术是一门集数理统计、力学、计算机工程、信 号处理、模式识别、人工智能等多学科于一体的、生命力 旺盛的新兴学科。它是一种了解和掌握设备在使用过程中 的工作状态，确定其整体或者局部是否正常，及时发现故 障及其原因，预报故障发展趋势的技术。故障诊断的目的 是保证可靠地、高效地发挥设备的应有功能，其最根本的 任务是通过监测设备的信息来识别设备的工作状态。
• （1）故障的危害程度增大。一旦某一部件发生故障，就 可能引起“链式反应”，导致整个生产系统不能正常运行， 从而造成巨大的经济损失，严重的设备故障还会造成灾难 性的事故和人员伤亡，产生不良的社会影响。例如，20世 纪80年代，对全国14个省45个矿务局112个矿井抽样调查， 因矿井提升机发生故障引起停工停产，甚至造成人员伤亡 的事故，共有126例，伤亡272人，经济损失达七千万元。
电气设备的状态监测与故障诊断
一
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１— ４
科 黑江— 技信总 — 龙— —
科 技论 坛 ｌ ｌ ｌ
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
－
１— ４
科 黑江— 技信总 — 龙— —
科 技论 坛 ｌ ｌ ｌ
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
电气设备绝缘故障诊断技术1-3PPT课件
题。
油液分析
通过检测油液的成分和污染度 ，判断设备的润滑和磨损情况
。
04 电气设备绝缘故障诊断实 例分析
实例一：变压器绝缘故障诊断
总结词
变压器是电力系统中的重要设备，其绝缘性能的好坏直接关系到电力系统的安 全稳定运行。
详细描述
变压器绝缘故障主要包括绕组绝缘故障、套管绝缘故障和变压器油绝缘故障等。 在变压器绝缘故障诊断中，可以采用电气试验、油中溶解气体分析、红外热像 检测等方法进行检测和诊断。
判断绝缘状况。
介质损耗角正切检测
通过测量绝缘介质损耗因数或 介质损耗角正切值来判断绝缘 老化、受潮等状况。
绝缘电阻检测
通过测量绝缘电阻的大小来判 断绝缘性能，包括兆欧表法和 电桥法等。
红外线检测
通过检测电气设备中热辐射的 能量分布来判断绝缘状况，常 用于高压电气设备的在线监测
。
诊断技术的原理
局部放电检测原理
智能化发展
随着人工智能和大数据技术的进步，电气设备绝 缘故障诊断技术正朝着智能化方向发展。通过智 能化诊断系统，能够自动识别和分析故障特征， 提高诊断准确性和效率。
在线监测与远程诊断
随着传感器和通信技术的发展，电气设备绝缘故 障诊断技术将更加注重在线监测和远程诊断。通 过实时监测设备的运行状态，及时发现潜在故障 并进行远程诊断，降低设备故障率。
电气设备绝缘故障诊断技术13ppt课件
目录
• 电气设备绝缘故障概述 • 电气设备绝缘故障诊断技术基础 • 电气设备绝缘故障诊断方法 • 电气设备绝缘故障诊断实例分析 • 电气设备绝缘故障预防与维护 • 电气设备绝缘故障诊断技术发展趋势与展
望
01 电气设备绝缘故障概述
绝缘故障的分类
油液分析
通过检测油液的成分和污染度 ，判断设备的润滑和磨损情况
。
04 电气设备绝缘故障诊断实 例分析
实例一：变压器绝缘故障诊断
总结词
变压器是电力系统中的重要设备，其绝缘性能的好坏直接关系到电力系统的安 全稳定运行。
详细描述
变压器绝缘故障主要包括绕组绝缘故障、套管绝缘故障和变压器油绝缘故障等。 在变压器绝缘故障诊断中，可以采用电气试验、油中溶解气体分析、红外热像 检测等方法进行检测和诊断。
判断绝缘状况。
介质损耗角正切检测
通过测量绝缘介质损耗因数或 介质损耗角正切值来判断绝缘 老化、受潮等状况。
绝缘电阻检测
通过测量绝缘电阻的大小来判 断绝缘性能，包括兆欧表法和 电桥法等。
红外线检测
通过检测电气设备中热辐射的 能量分布来判断绝缘状况，常 用于高压电气设备的在线监测
。
诊断技术的原理
局部放电检测原理
智能化发展
随着人工智能和大数据技术的进步，电气设备绝 缘故障诊断技术正朝着智能化方向发展。通过智 能化诊断系统，能够自动识别和分析故障特征， 提高诊断准确性和效率。
在线监测与远程诊断
随着传感器和通信技术的发展，电气设备绝缘故 障诊断技术将更加注重在线监测和远程诊断。通 过实时监测设备的运行状态，及时发现潜在故障 并进行远程诊断，降低设备故障率。
电气设备绝缘故障诊断技术13ppt课件
目录
• 电气设备绝缘故障概述 • 电气设备绝缘故障诊断技术基础 • 电气设备绝缘故障诊断方法 • 电气设备绝缘故障诊断实例分析 • 电气设备绝缘故障预防与维护 • 电气设备绝缘故障诊断技术发展趋势与展
望
01 电气设备绝缘故障概述
绝缘故障的分类
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电力系统的稳定性问题
发电、输电和用电过程构成了不可分割的整体，任何环 节发生故障都有可能引起链式反应，导致整个系统的崩溃。
电厂 电力网 用户
系 统 瞬 间 改 变
历史上的大停电事故
1965年由于保护继电器动作失灵导致的美国纽约大停 电，造成近30亿美元经济损失，50多万人被困在地下 和地铁的车厢里。 1989年3月6日太阳出现过一次强度达的X15级耀斑，伴 随产生的太阳风暴导致加拿大电力输送中断，600万人 断电9小时之久，经济损失达10亿美元。
6. 维修不足
由于采用周期性定期检查，很难预防由于随机因素引 起的偶发事故。设备仍可能在试验间隔期间内由于微小缺 陷的持续发展导致发生故障。
7. 预防性试验条件与实际运行工况不同
预防性试验是在停电情况下，进行的非破坏性试验， 试验电压一般不超过10kV。而大部分变电设备工作电压为 110~ 500kV。很难正确反映高压电气设备在运行中存在的 缺陷。
菲律宾大停电
菲律宾主岛吕宋岛2002年5月21日由 于海底电缆损坏，引发大面积停电事故， 全国人口一半以上受到影响。首都马尼拉 地区四千多万人没有电力供应。 这次停电对菲律宾的商业运作造成重 大打击。受停电影响，铁路系统停顿，数 以千计的乘客被困车厢内；菲律宾股票市 场也被迫中断交易。
加州大停电
停电原因
(%)
城 市 上海 太原 长春 杭州 广州 西宁 平均合 计 电网结构 管理不善 设备故障 0.06 1.63 0.40 2.97 0.00 0.04 0.85 2.12 3.04 1.82 4.82 19.45 3.78 5.84 45.31 16.76 14.66 18.44 28.69 49.50 28.89 检 修 电源不足 外部因素 气象影响 0.00 0.53 0.00 0.00 0.00 0.00 0.088 10.78 10.31 8.02 5.34 0.00 17.49 8.66 2.56 3.02 5.84 1.25 0.90 0.00 2.26
世界各国1996年的电力状况和人均消费电量排序
年发电量（亿千瓦时）
40000 30000 20000 10813 10121 10000 0 美国 中国 日本 俄罗斯 英国 巴西 8472 3470 2898 34599
人均用电量（ kWh/人）
15000 10000 5000
12980 8074 6232 5588 2026 891 中国
0 美国 日本 英国 俄罗斯 巴西
我国电网基本框架
东北电网
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
新疆 华北电网 西北电网 西藏 华东电网 川渝电网 华中电网
500kV 330kV 220kV
热电厂 水电站 核电站
南方电网
我国的发电一次能源主要分布西部地区，而电力消 费主要集中在中、东部和南部地区。西电东送、南北互
供，发展全国联网是解决我国能源分布与电力消费矛盾
事后维修体制
早期技术及管理水平都很低 ， 即使再重要的设备也只能坏了再修。 以致工作毫无计划性，供电可靠性 很低。 简单方便，对消耗性产品是有效 的。 随着电力系统的不断扩大，设备 故障所造成的停电损失也越来越大， 事后维修无法满足系统对运行稳定 性的需求。
现行维修体制—定期维修
预防性试验是电力设备运行和维护 工作中的一个重要环节，是保证电力系 统安全运行的有效手段之一。在我国已 有40年的使用经验。 预防性试验、大修和小修构成了定 期维修制的基本内容。
纽约大停电（II）
美国纽约2002年3月位于曼哈顿东区的爱 迪生联合电厂突然失火，并引燃了用于发电 的燃油。这起事故造成纽约第14大街以南的 6.3万户居民住宅停电，附近的格林尼治和索 霍等地区也受到影响。居住在世贸中心遗址 附近的居民又一次感受到了“９· １１”时的 恐怖气氛。驾车者在昏暗的高速公路上小心 翼翼地行驶，高大建筑内的人们在漆黑的楼 道里摸索着前行，耳边不时传来阵阵警笛声。
4. 增大不安全因素
易发生人身和设备安全事故。
发生在检修、试验人员身上的伤亡事故占全部供电伤亡事故的77.8%。
停送电过程易造成误操作。
5. 过度维修
对110台高压变压器进行的162台次定期吊检大修结果进行 统计。共发现缺陷24项，其中一般性缺陷23项，危及安全 运行的仅1项。 对110kV及以上油开关大修统计表明，95%以上未发现部 件损坏。 定期检修虽有成效，但过于保守。实践证明，频繁检修 非但不能改善设备性能，反而常常会引入新的故障因素。
实现“无病不修、有病才修、修必修好”的目的。
状态维修的技术可行性
虽然设备内部缺陷的出现和发展具有很强随机性，但 大多都具有一个的较为缓慢的发展过程，在这期间，会产
的重要措施。并将形成北、中、南三个输电通道。 中国电力工业分为7个跨省(区)电力集团: 东北、华北、 华东、华中、西北、南方和川渝，5个独立省级电网: 山 东、福建、新疆、海南、西藏 (未包括台湾和港澳地区)。
电力系统的构成
电厂
输电网
配电网
用户
瞬间平衡的电力系统
电力系统是世界上最大的“瞬间动态平衡系统” 。 发电和用电是同时发生的，基本没有存储环节。 电力系统的所有问题都是围绕这个特点展开的。
美国加州2002年1月以及3月连续两次发生全 州停电事故。为防止整个系统瘫痪，加州实行了 二战后的首次灯火管制，以避免对电力设备造成 损害，引发更大面积的不能控制的断电事故。电 力官员称用电高峰再次对该州设备严重老化的电 力系统带来完全瘫痪的威胁，加州已宣布进入3 级紧急状态。 Cisco、IBM和Intel等公司担心加州能源危 机恶化，正考虑撤离硅谷。加州议会正拟定一项 4亿美元的电力拯救计划。
电气设备状态监测与故障诊断
电气设备界定
变压器 电容性设备 电力电缆
发电机
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一次能源
火力
太阳能
电
水力
能
核能
风力
地热 • • •
世界电力之现状
全球截止到2030年仍将有1/5的人口，根本的不到电力供应。
美国在未来20年中需要建设1300个发电厂（平均每年65个）才
能满足日益增长的用电需求。否则，加州停电问题就肯定会在 全国范围内出现。能源短缺将对美国所有的地区造成影响。
发展中国家和不发达国家严重的能源短缺和电力工业的
落后状态，已成为影响其经济发展的瓶颈。
中国电力之现状
到2001年底: 发电装机容量 3.38 亿千瓦
发电量完成 14780 亿千瓦时
35kV及以上线路总长度
其中，500kV线路 330kV线路 220kV线路
762000 公里
31394 公里 8669 公里 134875 公里
辽沈大停电
辽沈地区2001年2月22日遭遇最严重 大面积停电事故，沈阳市区停电面积已经 超过70%。辽沈停电事故是从高压输电线 路的燃弧放电开始的。辽沈为我国重工业 区，含盐的空气污染物附着在绝缘瓷瓶上， 大雾湿气使瓷瓶绝缘能力降低，电流沿着 瓷瓶表面爬升，出现闪烙放电现象。辽沈 停电事故中，几乎所有的高压输电线路都 “火冒三丈”，停电事故最厉害的就是工 业集中、污染严重的铁西区，该区全部停 止了电力供应，损失巨大。
在我国，近20年来各大电网中规模较大的停电事故约
有140余起，每次损失数以亿计。近几年事故次数虽有所下
降。但其规模和造成的损失却大幅度扩大和上升。随着全 国电网的形成，电力系统重大事故也更将危及到我国国家
安全。
希腊北部地区2002年6月12日下午由于气 温过高，希腊北部最大城市萨洛尼卡附近一座 变电站内的变压器突然发生爆炸，造成包括该 市在内的大部分希腊北部地区供电中断。发生 长达一个多小时的严重停电事故，造成许多城 市交通瘫痪，通讯系统无法正常工作。
台湾大停电
台湾1999年7月29日全岛发生五十年来最大的一起停电事 故，南北两条超高压输电线路损坏，进而引发连锁反应，造 成台中电厂、通霄电厂、林口电厂、协和电厂、深澳电厂以 及核能一、二、三厂全部跳闸，总跳机电量高达1000万千瓦， 全台湾停电用户高达900万户。包括机场、医院、科学园等敏 感地区，都一度陷入停电状态。直接经济损失在150 亿新台 币以上 。新竹科学园的26座晶片厂生产线因此停顿1至2天， 每座晶片厂的损失估计超过5000万元，由于适逢月底出货高 峰，总计这次大停电造成新竹科园区的损失约新台币100亿元 以上。
旧金山大停电
美国旧金山1998年2月8日 ， 太平洋天 然气电力公司(PGE)变电站发生停电事 故， 所有从圣马特欧变电站至旧金山 的5条115 kV输电线全部跳开，旧金山 地区2个发电厂解列，456000多个用户 停电。
巴西大停电
巴西圣保罗 1999年，由于闪电击中圣保罗的 一个变电站，变压器跳闸导致电网解列，引 起巴西南部地区停电长达4小时之久。停电 波及巴西27个州的11个州，停电地区是巴西 人口和工商业最密集的地区，直接影响1.7亿 人的正常工作与生活，经济损失非常严重。 由于停电发生在午间交通高峰时间，交通灯 熄灭，引起严重交通堵塞。
安全第一
“不求有功，但求无过” 是电力运行单位的宗旨。
但要实现这一消极的目的，需要非常积极的态度。
保证设备安全的基本途径
制造100%可靠的设备
制造这样的大型电力设备，在技术上是极其复杂的，尤其是对于 电压等级较高的设备，多数情况下这样的设计在经济上也是不合 理的。
建立完善的维修计划
虽然设备的质量和可靠性主要取决于设计和制造阶段，但为了保 证设备的正常运行，在很大程度上也需要借助于投运后的维护工 作，即在运行过程中通过对设备进行必要的巡视检查、监测和试 验，建立完善的维修计划，以减少事故的发生，提高运行可靠性。
39.17 64.71 69.26 67.18 50.96 29.19 52.91