電力設備狀態監測技術的運用

李雪連 羅洋

摘 要：狀態檢測是在監測設備運行中采用了傳感技術以及微電子技術，然后通過分析處理各種反映運行狀態的物理量，來對運行狀況進行預測，可以為報警以及故障信息，讓工作人員能夠及時的對故障進行處理。在20世紀80年代，狀態監測技術開始在我國應用，隨著技術的不斷發展，狀態維修也逐漸取代了計劃維修。但是在狀態監測技術的應用中，還存在一定的不足，尤其是性價比較高。近些來來，設備狀態監測技術有著明顯的進步，通過相關人員的不斷努力，狀態監測更加的系統化、智能化。同時在狀態監測中也開始應用新型傳感器技術與智能信息處理技術，能夠有效的分析和處理在線以及離線數據，實時監測設備運行狀態，有效的診斷設備故障，對設備的健康水平進行評估。本文主要對電力設備狀態檢測技術的運用進行了分析與探討，希望能夠提供一定的借鑒意義。

關鍵詞：電力設備；狀態監測；技術

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.06.140

1 必要性

電力設備運行過程中眾多因素的影響，其中有負荷作用的影響，包括電、熱、機械等，還有自然因素的影響，包括濕度、溫度、氣壓等，在這些因素的影響下，電力設備難免會出現一定的問題，影響其運行的可靠性。高電壓、高溫度會對設備的絕緣材料帶來不良影響，改變其成分以及結構，增加其介質損耗，降低絕緣性能，長時間下會破壞絕緣性能。環境污穢情況也會影響到工期在大氣中的絕緣子，降低其表面的絕緣性能，其表面放電故障的情況極容易出現。長期熱負荷會影響設備的導電材料，出現氧化、腐蝕的情況，增大電阻、接觸電阻，或者降低機械強度，對其原有的工作性能帶來不利影響。電力設備的長時間運行，將會出現很多的問題，其性能以及可靠性也會受到影響，進而發生故障，其問題的出現都是一個緩慢的過程，因此實時監測設備的運行狀態十分重要。電力設備狀態監測能夠直接檢測運行狀態下的設備，對系統的正常運行沒有影響，與停止檢測相比，其效率更高，有助于電力設備可靠的運行。

2 發展簡況

電力設備狀態監測最初應用時都是采用人工方式，包括經常性的人工巡視以及定期預防性檢修。安排值班人員經常巡視設備的運行情況，設備問題的判斷指標通常都是外觀、儀表等，在發現異常情況時及時的處理。同時定期例行檢查，通過預防性檢修來處理設備缺陷也是保障電力設備安全運行的重要措施。隨著科學技術的不斷發展，傳感技術以及計算機技術都應用到狀態監測中，使得電力設備狀態監測更加的自動化、智能化，預警式檢修制度也逐漸取代了定期檢修制度。電力設備狀態監測有著十分廣闊的范圍，所需要的傳感器也是各種各樣的。隨著傳感元件的逐漸應用，提升了電力設備狀態監測的整體水平，促進了電力系統自動化的進一步發展。

3 狀態監測的關鍵技術

3.1 信號采集

信號的采集是電力設備狀態監測工作的第一步。信號采集的方法應根據表征設備狀態量各種信號的不同而合理的選擇，一次性采樣是最為常用的采樣方法，每次只采集一個信號樣本，其必須要滿足數據處理所需的長度。采樣的時間必須要根據規定進行，自動采集隨機故障發出的信號。同時需要通過一些特殊的采樣方法來采集特殊故障的信號，包括峰值采樣、轉速跟蹤采樣等。狀態監測的方法也會因設備及任務要求的不同而所有差異。變壓器故障的主要原因通常都是絕緣材料問題，因此變壓器的狀態監測方法通常以機械特性、電氣特性為主，包括極化波譜、局部放電、油中氣體分析等。而交流旋轉電機的故障原因較多，因此神經網絡等預測方法較為適用。此外，通常采用跳閘輪廓法和振動監測法來對斷路器進行狀態監測。

3.2 數據傳輸

通常處理信號的系統都源于監測設備，因此需要較長的距離進行數據傳輸，在數據傳輸過程中容易出現問題，需要進行有效的控制。首先進行A/D轉換、數據預處理以及將數據壓縮后進行打包，然后向控制中心傳輸。當前在電力領域中已經廣泛應用了通訊設備，對于干擾問題，光纖傳輸數字信號能夠有效的克服。

3.3 智能信息處理

處理不完全、不精確、不可靠、不一致以及不確定的知識與信息的過程與方法稱為智能信息處理技術，主要是通過對不精確性、不確定性的容忍來處理問題。神經網絡、粗糙集、模糊系統、信息融合等是其主要的處理方法。信息處理存在于設備的診斷、分析、評估以及決策等環節中。例如故障診斷，設備故障多種多樣，造成故障的原因也有很多，因此設備故障的形成機理沒有一定的顧慮，因此監測信息就存在著不確定性，而傳統方法不能對這些不確定性信息進行處理，而智能信息處理技術在處理不確定信息中，對設備的在線、離線預防性試驗以及歷史數據等信息進行獲取，從中提取有效的信息，然后根據信息評定設備的可靠性，提供可靠的決策來進行狀態維修。在智能管理系統中通過各種智能信息處理技術的融合應用，能夠使得系統的可靠性得到顯著提升。例如，將神經網絡與粗糙集結合應用到變壓器故障診斷當中，就能將復雜組合神經網絡中不必要的屬性進行約簡并刪除，對神經網絡規模龐大以及分類速度慢的缺點進行有效的改善，也將粗糙集良好的分類能力進行有效的運用。

4 電力設備狀態監測技術的應用措施分析

我國始終都在大力推動電力行業的發展，也促進了我國電力行業的快速進步。在我國電力行業中，傳統的電力設備監測已經落后于電力行業的發展，不能滿足具體的需求。而狀態監測技術具有明顯的優勢，有助于提升我國電力行業的整體水平，因此我們需要采取合理的措施來推動電力設備狀態監測技術更好的應用。

4.1 創新技術管理，完善管理體制

電力設備狀態監測不僅需要可靠的技術水平，其管理工作也要滿足實際要求，因此在實際工作中應當將技術與管理相結合，促進電力設備狀態監測水平的不斷提升。首先，相關技術人員應當根據實際情況來不斷的改進和完善電力設備狀態監測的相關技術，促進技術水平的提升，要勇于創新。其次，管理人員應根據企業的實際情況制定完善的管理體系，以制度來約束員工的工作行為，嚴格進行電力設備狀態監測工作，促進電力設備狀態監測工作有條不紊的進行。

4.2 完善規劃方案，科學診斷設備狀態

對電力設備監測工作的實際情況進行總結，根據電力設備狀態監測的相關理論經驗來制定以及論證電力設備狀態監測的實現方式以及方案。數據處理在電力設備狀態監測中至關重要，我們需要給予高度的重視。動態以及靜態兩個方面的數據是完整的數據管理系統。動態數據能夠準確的記錄電力一次設備實時的運行情況，實時的狀態監測設備數據、線路故障等。靜態數據主要是完善數據體系的建立，描述設備的故障、檢修等設備的特點。在診斷當中，以往對于設備的診斷只有兩種類型，好與不好，而當前中間地帶的診斷則最多，這也是故

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障最為容易出現的地方。因此對此需要制定合理的措施，避免電力設備故障的出現，科學的診斷電力設備的情況。

4.3 監測變壓器狀態，及時處理故障問題

首先，變壓器是否存在故障，可以通過聲音體現出來，例如正常狀態的變壓器，是有節奏的嗡嗡聲，不存在雜音，若是聲音存在異常，則變壓器存在故障。變壓器聲音出現異常的因素主要有一下幾點：一，在大容量的動力設備運行時會瞬間提升變壓器的負荷。二，變壓器中零部件存在問題，松動或者脫落。三，低壓線路存在問題，例如短路或者接地問題。其次，監測絕緣狀態，主要是檢測變壓器的老化以及受潮情況，通過諸多的試驗來檢測分析變壓器的狀態。最后，引線問題。引線主要存在燒斷、松動等問題。若是引線與接線柱間存在松動，線路接觸不良的情況就會出現。引線間沒有牢固焊接，開焊等問題將會出現，若是不能有效的處理這些問題，對變壓器的正常運行就會帶來不良影響，甚至會影響到整個系統的運行。

5 結語

在電力行業中，設備狀態監測技術廣泛的應用，對于提升監測水平有著重要的意義，也間接促進了電力行業的發展。但是在設備狀態監測技術的具體應用當中仍存在一定的不足，使設備狀態監測的整體水平得不到充分發揮，效果也大打折扣，因此我們需要對此進行分析和研究，提升狀態監測技術在電力設備中的應用水平，并不斷的改進和創新，積極的應用新技術，使得狀態監測更加的智能化、自動化，為電力行業的健康發展提供有力的保障。本文首先對于電力設備狀態監測技術應用的必要性以及發展情況進行闡述，然后對電力設備狀態監測應用的關鍵技術進行了分析，最后提出了一些提升狀態監測技術在電力設備中應用水平策略，希望本文的討論能夠為大家提供一定的借鑒，我們共同努力，推動電力行業的進一步發展。

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