論電力設備狀態監測的故障排查

李聃等

摘 要：當前的時代是信息化的時代，電力設備也隨著科技進步不斷革新，為保持設備足夠的使用時間，對設備進行狀態監測成為目前較為流行的手段，基于這種設備本身的故障排查技術剛剛起步，但這種技術在設備狀態監測方面有著不可缺少的關鍵作用。文章從電力設備狀態監測故障排查的必要性和當前已有的幾種排查方法著手討論，針對現行的技術提出了一些建議。

關鍵詞：電力設備狀態監測；必要性；故障排查

引言

所謂設備狀態監測的故障診斷技術，是指通過監測設備的使用狀態，同時結合設備的運行軌道，對設備潛在故障進行分析、判斷和預報，以確定設備的故障性質，從而分析故障的發展趨勢和可能引發的后果。為制定科學、合理的維修方案提供有力依據，最終使設備恢復正常運行狀態。由此可看出，進行設備狀態監測的故障診斷成為現代設備維修管理不可或缺的關鍵手段，特別是在市場競爭日趨激烈的今天，控制設備維修成本、保證設備運行狀態良好是目前企業降低生產成本的主要措施。20世紀90年代，設備狀態監測的故障診斷技術在電力方面已經得到大范圍的應用，雖然已經經歷了幾十年的發展，但依然存在著很多不足，尋求合適的解決途徑顯得尤其重要。

1 研究電力設備狀態監測故障排查的意義

近幾年來，大量數據表明，設備的狀態監測故障診斷在生產環節中占據很大的比重，它在維護設備運行健康持續、延長設備的使用壽命等方面有著很大的促進作用，從而大幅度降低企業的生產和維修成本[1]。從這一角度出發，在電力公司大力推崇有效的故障排除技術是必要的。

1.1 降低企業成本

設備后期的維修以及維護需要耗費大量的資金來作為支持，從以往的工作經歷上看，部分單位由于對設備維護的重視度不夠，從而導致設備存在著不同程度的損壞。開展設備狀態監測可有效預防設備運行中潛在故障，即使是在發生故障之后，也能夠準確、快速地分析故障發生的原因，為設備搶修節省更多的時間，也有效規避了欠修、維修過剩等現象的發生，從而為企業最大程度地降低了維修成本、提高了經濟效益。

1.2 提升人員管理水平

在對設備進行檢修時，項目檢修方案的制定需要大量監測數據來作為基礎，從而實現對設備潛在故障進行有針對性的修理，可有效避免檢修環節中的盲目性，節約大量的不必要時間，降低維修成本，有效地執行狀態監測故障診斷，能夠讓管理人員更詳細地掌握機械設備各個部件的運行和耗損狀態，對電力公司的設備運行系統有更深度的了解，為公司設備動態管理體制提供更多的經驗，同時，管理人員也可以提高自身的管理水平。

1.3 減少二期設備投資

在設備購置投產后，需定期進行設備的檢修，以維持設備的正常運行。如果能夠熟練運用狀態監測故障診斷技術，有助于對設備進行有針對性的維護，關于設備中磨損、破壞的零件也可以及時更換，在保證設備正常運行的情況下延長設備的使用壽命，對電力公司來說利大于弊。這些設備使用時間的延長，從長遠角度上來看，可以實時推遲公司二期設備的購置計劃，減少公司對二期設備的投資成本。

2 電力設備狀態監測的幾種故障診斷方法

從設備狀態監測技術近幾十年的發展出發，逐漸衍生出的設備故障排查方法層出不窮，它們主要應用于信號、數據庫、硬件技術、智能診斷等方面的分析和處理[2]。針對電力設備故障診斷方法主要有以下幾種。

（1）多傳感技術與信息融合處理技術相結合的故障診斷法。這種診斷方法的工作原理是利用多個傳感器對同一對象進行多方面觀測，從而達到多層次、多領域的采集不同種類特征量的效果，實現比較全面的分析診斷故障。但反映故障靈敏度高的狀態信息量難以把握，目前對信息融合的基本理論還不夠完善，所以，該診斷方法還有待于更深的研究。

（2）基于特征空間矢量的故障診斷法。這種診斷方法的工作原理是通過對故障誤差的分析及時對故障特征量進行修正，將每次的故障征兆矢量都作為一個新的先驗征兆矢量并以此進入下一次的分析過程，如此重復，并根據自適應算法調節故障特征矢量[3]。該方法具有一定的自適應能力，對于具有不確定性和慢時變性的復雜對象效果較為顯著。但在其第一次故障排查時，需要人工判斷加以輔助。

（3）針對電力設備的固有特性以及在線監測狀態信息量不足所導致的不確定性，采用模糊理論中的最大隸屬度原則診斷故障原因不失為一個好方法，對于判斷故障類型方面，將狀態信號與模糊數學方法結合起來進行故障的隨機性和模糊性分析。這種方法需要結合人工智能、神經網絡等系統的共同參與來完成，因此，在應用方面具有較大的局限性。

3 結束語

基于以上各種診斷方法的特性，它們在電力設備狀態監測的故障排查方面都存在著一些困難。畢竟，電力設備的運行是一個不斷發展變化的動態過程，由于故障形成的原因不同、發展速度不同，使設備存在著瞬便和緩變兩種主要類型的故障；另外，設備的絕緣性對設備的正常工作有很重要的制約性，因此，絕緣故障也是設備狀態監測的一個重要部分[4-5]。所以，在電力設備狀態監測方面的工作上，應在原有的排查方法上尋找突破口，并與現行的計算機信息技術相融合，制定出符合我國電力系統的一套較完善的故障排查體制，以適應科技技術的發展要求。

參考文獻

[1]潘古炎.淺談設備狀態監測故障診斷技術的應用[J].技術論壇：313-315.

[2]李強.電力設備狀態監測和故障診斷技術發展趨勢[J].電力信息化論壇，2009，7（2）：12-14.

[3]程玲.電力系統設備狀態監測與故障診斷[J].水電廠自動化，2008，29（3）：67-68.

[4]蘇鵬聲，王歡.電力系統設備狀態監測與故障診斷技術分析[J].工程應用，2003，27（1）：61-65.

[5]陳卓，劉念，薄麗雅.電力設備狀態監測與故障診斷[J].高電壓技術，2005，31（4）：46-48.

作者簡介：李聃（1988-），男，山東臨沂，助理工程師，理學學士，從事電力化學技術監督、絕緣油與SF6試驗相關工作。

陳于晴（1991-），女，廣東廣州，工學學士，從事絕緣油分析等化學試驗及化學專業技術監督相關工作。