電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)及應(yīng)用實(shí)踐微探

熱依漢古麗·努爾麥麥提

【摘要】隨著我國科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，當(dāng)今信息技術(shù)在社會生產(chǎn)中的應(yīng)用愈加廣泛。加強(qiáng)電力設(shè)備日常應(yīng)用狀態(tài)監(jiān)測有著極其重要的作用，不僅能夠保障電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)也能夠提高安全性。基于此，本文重點(diǎn)探究當(dāng)今電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)，進(jìn)而提出電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用情況。

【關(guān)鍵詞】電子設(shè)備；監(jiān)測技術(shù)；應(yīng)用；信息技術(shù)

引言

隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，當(dāng)今智能化、自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用愈加廣泛，對于電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測來說，傳統(tǒng)的監(jiān)測技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測，并且還需要投入大量的人力。而通過結(jié)合先進(jìn)的信息技術(shù)，不僅能夠保障電力設(shè)備監(jiān)測的經(jīng)濟(jì)性、智能性、可靠性，同時(shí)也能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)化監(jiān)測和自動(dòng)警報(bào)。但是，在現(xiàn)階段電子設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測當(dāng)中，故障診斷信號處理還需要進(jìn)一步解決，包括高壓斷路器、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、變壓器等，都存在著誤報(bào)情況，這就需要對監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，充分發(fā)揮監(jiān)測技術(shù)的積極作用。

1、電子設(shè)備監(jiān)測技術(shù)和監(jiān)測要點(diǎn)

1.1電力設(shè)備檢測技術(shù)

新型電力設(shè)備監(jiān)測技術(shù)包括微量水分檢測技術(shù)、ICP等離子發(fā)射光譜分析變壓器故障技術(shù)、電鏡鐵譜分析技術(shù)、DGA氣相色譜診斷技術(shù)、紅外吸納診斷技術(shù)等。這些技術(shù)的形成機(jī)理都有所不同，并且在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中使用方法也不盡相同。但總體情況下，可以分為用電和非用電兩種形式，用電監(jiān)測形式主要包括局放、耐壓、變壓器繞組變形等方法；非用電主要包含色譜、波普、光譜、核共振等。

定子鐵心故障主要是鐵芯溫度過高造成的問題，雖然當(dāng)今已經(jīng)有熱檢測技術(shù)，但是對定子鐵芯檢測依然有待加強(qiáng)；轉(zhuǎn)子繞組故障故障主要是由于短路引發(fā)的問題，主要是應(yīng)用探測氣隙磁密的手段進(jìn)行監(jiān)測，從而確定繞組短路程度和故障位置。轉(zhuǎn)子故障通常是由于內(nèi)部離心力變化問題，從而導(dǎo)致電流方向和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向不一致。在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)過程當(dāng)中，由于會受到自身重力作用，轉(zhuǎn)子材料表面裂縫會不斷擴(kuò)張，從而造成嚴(yán)重的轉(zhuǎn)子保障。針對轉(zhuǎn)子故障問題，可以采用氣隙磁密監(jiān)測和振動(dòng)監(jiān)測形式進(jìn)行判斷。

定子繞組故障包括絕緣故障、繞組端故障、繞組導(dǎo)體故障等，現(xiàn)如今，定子繞組故障都是因?yàn)殡姎饨^緣水平長時(shí)間應(yīng)用中而逐漸衰弱，因此絕緣故障已經(jīng)成為了最重要的目標(biāo)。定子繞組絕緣故障通常是機(jī)械內(nèi)部放點(diǎn)問題，這就需要及時(shí)對設(shè)備情況進(jìn)行檢測。

1.2診斷故障的常用方法

第一，采用信息融合和傳感技術(shù)診斷故障。傳感技術(shù)由于采用傳感設(shè)備對多個(gè)面、多個(gè)角度進(jìn)行檢測，從不同角度收集故障特征。并通過信息融合技術(shù)將所捕獲的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)終端中，對數(shù)據(jù)信息根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行排列，進(jìn)行綜合性分析。

第二，矢量故障診斷方法，該技術(shù)有著非常強(qiáng)的適應(yīng)性，在多種電力設(shè)備當(dāng)中都能夠應(yīng)用，這也是該技術(shù)的最大優(yōu)勢。

第三，采用模糊理論中的最大隸屬原則，能夠快速找出電氣故障因素，并且能夠明確電力設(shè)備的故障類型。根據(jù)模糊理論中的最大隸屬原則，結(jié)合電力設(shè)備的實(shí)際狀態(tài)信號，這樣即可通過分析電力設(shè)備故障變化性和模糊性，在計(jì)算模型中算出故障情況。

第四，人工只能技術(shù)。人工智能技術(shù)作為電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測發(fā)展的主流技術(shù)形式，通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)等，從而快速判斷故障情況，并提出相應(yīng)的故障信息。

2、電力設(shè)備狀態(tài)檢測技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐

2.1定子故障

由于當(dāng)今感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用非常廣泛，因此其故障頻率也在不斷提高，產(chǎn)生定子故障主要是由于電力設(shè)備內(nèi)部絕緣層遭到破壞，導(dǎo)致繞組之間相互接觸出現(xiàn)短路問題。對電子電流信號造成干擾，這就需要從電流信號方面展開分析，該種檢測方法的成本低廉，操作性非常強(qiáng)。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)定子繞組之間的故障會產(chǎn)生氣隙磁密畸變情況，在定子電流當(dāng)中產(chǎn)生大量的諧波，因此，采用定子電流檢測方法有有著重大意義。

2.2轉(zhuǎn)子故障

感應(yīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子故障的主要因素是由于轉(zhuǎn)子產(chǎn)生了斷裂問題，這樣就會造成轉(zhuǎn)速波動(dòng)、轉(zhuǎn)矩跳動(dòng)、內(nèi)部溫度過高、轉(zhuǎn)子振動(dòng)等問題。針對此類問題通常可以采用定子電流檢測方法和氣隙檢測方法。

2.3軸承故障

電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過程中，軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)會直接影響其穩(wěn)定性。一旦電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)不轉(zhuǎn)動(dòng)或轉(zhuǎn)速慢，就必須要檢測其軸承問題。這就需要采用電流監(jiān)測手段，其最大的優(yōu)點(diǎn)是能夠直接監(jiān)測到電機(jī)內(nèi)部運(yùn)行情況，而不需要安裝在電動(dòng)機(jī)內(nèi)部。

2.4振動(dòng)監(jiān)測和電流監(jiān)測

通常情況在，有很多方法能夠應(yīng)用于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)狀態(tài)檢測。其中，最為常見的方法就是振動(dòng)和電流監(jiān)測。在電流檢測當(dāng)中，振動(dòng)檢測由于還存在一定的弊端，因此，未來的電流檢測很有可能替代振動(dòng)檢測。振動(dòng)檢測可以直接分析機(jī)械故障、氣隙不均、定子繞組、三相電源不對稱等。振動(dòng)檢測技術(shù)在改進(jìn)過程中，通常是依托于信號處理技術(shù)，包括高階統(tǒng)計(jì)分析、靜態(tài)信息傳遞等。由于電流變化相對較小，因此傳統(tǒng)的電流監(jiān)測很可能無法精準(zhǔn)的檢測故障。但是通過模式和人工智能，電流檢測的優(yōu)勢逐漸被體現(xiàn)出來，其中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式能夠?qū)Ψ蔷€性關(guān)系提出數(shù)學(xué)表達(dá)公式。并且利用大量的數(shù)據(jù)信息訓(xùn)練能夠讓神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)反應(yīng)出電流關(guān)系，從而提高檢測精度。

2.5高壓斷路器監(jiān)測技術(shù)

斷路器機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測主要包括速度監(jiān)測和速度監(jiān)測以及操作當(dāng)中的振動(dòng)信號監(jiān)測等。機(jī)械性能穩(wěn)定的斷路器，其合閘、分閘波形各個(gè)峰值大小和時(shí)間差異都相對穩(wěn)定。而將振動(dòng)信號波形和斷路器波形進(jìn)行比較，即可判斷機(jī)械特征是否正常，主要是將振動(dòng)信號和斷路器信號振動(dòng)波值殘差進(jìn)行比較，從而判斷是否出現(xiàn)故障以及故障類型。

結(jié)束語：

綜上所述，隨著我國科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，電力設(shè)備狀態(tài)檢測技術(shù)也層出不窮，從總體上說，融入信號處理技術(shù)和人工智能是必然趨勢，能夠?qū)崿F(xiàn)小波變換、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)等監(jiān)測手段，大大提高了監(jiān)測精度和效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]何君霞.電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用和思考[J].電氣技術(shù)，2011，04：91-95.

[2]姜永暉，修榮堃.基于云技術(shù)的電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)[J].電工技術(shù)，2013，02：23-24.

[3]李鑫.電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷技術(shù)趨勢探究[J].現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)信息，2015，21：352.