电力设备的绝缘检测与故障诊断

《电气设备的绝缘检测与故障诊断》课程教学大纲

一、课程基本信息

1、课程代码：F0310108

2、课程名称（中/英文）：电气设备的绝缘检测与故障诊断Insulation Diagnostics

and Trouble-Shooting for Electrical Installations

3、学时/学分：36学时/2学分

4、先修课程：电气工程基础

5、面向对象：电气工程与自动化

6、开课院（系）、教研室：电气工程系

7、教材、教学参考书：

教材名称、作者、译者、出版社、出版时间

《电气绝缘在线检测技术》，严璋，中国电力出版社

二、课程性质和任务

电力设备的绝缘检测与故障诊断，涉及到电气绝缘、高电压技术、传感技术、数字信号处理技术、电子技术和计算机技术诸多领域。对电力设备进行在线监测和故障诊断，是实现设备预知性维修的前提，是保证设备安全可靠运行的关键，也是对传统的离线预防性试验的重大补充和新的发展。近年来在线监测和故障诊断技术在世界上得到了迅速发展和广泛应用。

本课程在内容上以监测技术为主，考虑到监测和诊断之间的密切关系以及知识的系统性、完整性，也论述了一些常用的诊断技术和寿命预测。对相关的一些

绝缘结构、绝缘劣化的基本知识也作了简单介绍，以便于学生更好地理解监测的依据和目的。监测技术又以绝缘性能的监测为主，因为故障监测是电力设备的主要故障模式，同时针对不同设备的特点，论述了其它重要性能的监测，例如电机的振动监测，断路器的机械特性监测等。通过教学使同学们对绝缘检测与故障诊断的主要技术手段和发展现状有一个初步的了解。

三、教学内容和基本要求

第一部分概论

电力设备的绝缘故障及其危害性。

使同学了解在线监测和技术维修的必要性和意义，掌握在线监测技术国内外发展概况及趋势及在线监测系统的技术要求。

需课时：3 课时

第二部分监测系统的组成

监测系统的组成和分类。

使同学了解系统的组成和分类，掌握监控系统中传感器的分类和原理，

了解数据采集系统的组成和原理，了解抗干扰技术中的平均技术、逻辑判断、开窗、滤波技术、数字滤波技术、差动平衡系统、电子鉴别系统的原理。

了解数据诊断中的阈值诊断、模糊诊断、时域波形诊断、频率特性诊断、指纹诊断、基于人工神经网络的诊断的原理。

需课时：3 课时

第三部分电容型设备的在线监测

了解不“平衡－补偿法”测量的工作原理和监测线路，掌握介质损耗的监测方法，包括电桥法、相位差法、全数字测量法等的原理。

需课时：3 课时

第四部分红外监测与诊断技术

了解红外测温仪、红外热像仪、红外热电视在监测与诊断中的应用。着重了解其工作原理和应用范围。

需课时：3 课时

第五部分变压器油中溶解气体的监测与诊断

了解油中气体的产生和溶解，掌握气体的产生原因、气体在油中的溶解机理、气体在油中的损失原因。

了解不同状态下油中气体含量，掌握正常运行时变压器油中气体含量、少油设备油中溶解气体含量、变压器内部故障类型与油中气体含量关系。通过讲解使同学掌握其原理。

了解油中溶解气体的色谱分析，掌握气相色谱分析的流程、色谱分析的工作原理。

了解油中溶解气体的在线监测，掌握直接注入法、鼓泡脱气法和便携型油中气体分析器的工作原理、渗透膜脱气法的原理。

了解油中气体分析与故障诊断的判断方法，掌握故障及其严重程度的判断、故障性质的诊断。

需课时：6 课时

第六部分电力变压器的在线监测与诊断

了解变压器绝缘的劣化及诊断内容。

了解局部放电的在线监测方法，包括局部放电信号的检测、局部放电信号的传输、监测灵敏度和抗干扰技术、放电量的在线标定、放电源的定位、局部放电的在线监测系统、放电模式的识别、局部放电的甚高频检测。

了解温度的监测。

了解微水量的监测。

了解变压器寿命的预测。

了解电抗器和互感器的在线监测。

需课时：6 课时

第七部分电机的在线监测与诊断

了解电机的故障特点和诊断内容。

了解放电的监测，包括放电类型和监测灵敏度、放电信号的检测、监测系统的组成和抗干扰措施、放电源的定位和放电模式识别、放电量的在线标定。使同学对其有初步的认识。

了解微粒的监测。包括烟雾监测器的原理、微粒的化学分析、气体成分的在线监测。

了解振动的监测。

了解温度的监测。掌握局部温度的测量和最热点温度的测量。

了解电机寿命的预测。

需课时：3 课时

第八部分GIS和高压断路器的在线监测与故障诊断

了解高压断路器的监测内容。

了解高压断路器机械故障的监测与诊断。包括合分闸线圈电流监测，行程、速度的监测，振动信号的监测。

了解GIS绝缘故障的监测与诊断。掌握电气法监测局部放电的原理、机械振动法监测局部放电的原理、故障的诊断、干扰的分析与抑制、局部放电的特高频检测。

需课时：3 课时

第九部分电力电缆和电容器的监测与诊断

了解电缆绝缘的劣化和诊断内容。

了解直流法的基本原理，包括直流成份法、直流叠加法、电桥法。

了解tanδ法的基本原理。

了解低频法的基本原理，包括低频成份法、低频叠加法。

了解综合判断法的基本原理。

了解局部放电的监测原理。

了解电缆的故障定位方法和原理。

了解电力电容器的在线监测与诊断方法，包括电力电容器绝缘劣化的诊断和局部放电的诊断。

需课时：3 课时

第十部分避雷器的在线监测与故障诊断

了解避雷器的故障特点与诊断内容。

了解补偿法测量阻性电流的基本原理和方法，包括相间干扰的抑制，自然向量补偿法。

了解谐波法测量阻性电流法，包括零序电流法、三次谐波法。

了解谐波分析法监测阻性电流的基本原理和监测系统。

需课时：3 课时

四、实验（上机）内容和基本要求

待定

五、对学生能力培养的要求

以课堂教学为主，采用提问式、启发式的教学。

六、其它说明

无

撰写人：肖登明院（系）公章：

院（系）教学主管签字（盖章）：时间：2005.1