石油裝備電氣設備故障診斷系統研究

楊義

摘要：目前，自動化技術在石油企業中的應用十分廣泛，石油電氣工程設備逐漸具備了更完善的功能，設備也相應的呈現出更高的自動化程度。石油生產期間，電氣設備故障是難以徹底規避的，一旦有故障產生，其他設備的正常運行就會遭受影響。所以，需要實時監測設備，并及時處理產生于設備中的問題。

關鍵詞：石油電氣;工程設備;故障診斷系統

引言

總體來講，電力系統中包含了大量的電氣設備，例如，斷路器、變壓器、開關、絕緣套管和避雷針等，這些設備都是整個供電系統中極為重要的組成部分，直接影響著整個電力系統的運行效果。如果這些電氣設備出現問題和故障，不僅會影響整個供電系統的正常運行，嚴重時還會造成重大的安全事故，給電力企業造成嚴重的經濟損失。正因為如此，相關工作人員一定要加強電氣設備管理工作，尤其是狀態檢測工作。除此之外，還應該加強和提高故障診斷技術水平，能夠及時發現問題，并將其快速地解決。

1石油電氣設備常見故障產生的原因

1.1設備故障

在石油電氣設備故障中，最為常見的問題之一是設備自身的老化故障。首先，電氣設備工作的穩定性及其所發揮的性能與產品本身所使用的電器元件有直接的關系。因為這些電器元件隨著使用年限的不斷加長，特別是接近其使用壽命后期時故障率會逐漸增加。其次，隨著石油技術不斷進步，原有電器設備性能已經不能滿足石油生產要求，部分元件常常處于超負荷工作狀態，從而增加了設備故障率。第三，石油生產現場惡劣的工作環境，如震動、潮濕、灰塵等，也使得電氣故障增加。

1.2人為故障

一是電氣工程師缺乏。隨著石油規模的不斷擴大，石油隊所聘用的技術人員越來越多，但多為地質、石油、泥漿等人員，電氣工程師少而又少，多為兼職人員。這些兼職人員并沒有經過專門的電氣設備專業知識培訓，對電氣設備一知半解，不能及時有效地診斷并排除故障，增加了設備隱患。

二是現場人員違章操作。現場工作人員責任意識不強，安全意識薄弱，認為是公家的設備沒有必要十分愛惜，只要不出現大故障就不會有什么問題，得過且過，不按操作規程進行維護保養和操作，麻痹大意，使得電氣設備帶病工作，增加事故隱患。三是現場管理能力欠缺。石油現場的管理人員能力參差不齊，管理工作不到位，對于設備的安裝、調試、維護達不到應有的標準，導致設備不能正常使用或損壞。

2石油電氣工程設備故障診斷系統應用研究

2.1石油電氣工程設備故障診斷系統數據庫設計

石油電氣工程設備故障診斷系統中，數據庫設計這一環節至關重要。數據庫設計的科學性、合理性，有利于系統整體執行效率、響應速度的提升，同時也可將有利條件供于后期系統維護使用。在設計數據庫時，一致性、完整性及設計規范化等原則必須始終堅持。具體內容主要包含用戶信息表、神經網絡結構信息表、初始知識表等數據表，而在設計數據庫表字段時需對各數據表間的聯系予以充分考慮，不但要為后期數據查詢等提供便利，同時還要將數據冗余最大限度消除。有關安全性而言，應選擇對應的數據庫系統認證模塊，以便確定數據庫使用者訪問的有效性。而在使用數據庫時，查詢、添加、修改及更新等操作功能基本都是源自于結構化查詢語言，在動態服務器頁面技術的運用下于網絡服務器上進行服務器應用程序的編寫，最后在儲存數據源對向集合方法的運用下，將Web數據庫與動態服務器頁面連接。

2.2可編程控制器

可編程控制器硬件包含編程器、操作電源、信息輸出與輸入模塊、微型中央處理器等多個部分。包含繼電器控制系統在內的各方面，目前皆已廣泛實現了可編程控制器技術的應用，該技術不僅能發揮繼電器控制的計時功能、邏輯判斷功能等，并且也能將設備本身故障及個別機器故障診斷出來。可編程控制器從本質來看，屬于生產工業控制的專用計算機。然而，可編程控制器相對于一般計算機而言，數據傳輸結構與工業系統之間具有更強的連接性，同時在控制系統提出的有關編程系統語言方面的需求也能有效滿足。可編程控制器在工作方式上，多以循環掃描形式為主，設備運行中每進行一次循環掃描耗費的時間一般為幾十毫秒，稱之為掃描周期。

2.3變壓器檢測和診斷

就變壓器診斷和檢測工作而言，其核心內容在于根據現有的規定和標準規范，對變壓器的實際運行情況進行檢測，同時，也需要根據檢測工作的結果，及時發現變壓器在實際運行過程中存在的問題和隱患，有針對性地對其進行維修。在進行檢測和診斷時，相關工作人員不僅要對一些設備進行重點監測，同時，還應該對其進行日常的檢測和維護。具體來講，對于一些操作比較頻繁的開關和風機進行有效的檢測和維修工作，可以使變壓器在運行過程中所承受的壓力得到有效的減輕，使之可以保持更好的應用效果。如果變壓器在運行過程中各部分都處于正常的狀態，則可以完成評估檢測單的填寫，對其進行綜合的分析和判斷。

2.4電容性設備的檢測和診斷

從總體的角度來講，電容性設備的診斷和檢測工作主要涵蓋了紅外線檢測、離線檢測、在線監測、油色譜分析以及停電調試等多個工作內容。另外，在進行電容性設備檢測時，可以將其分為四個環節：首先需要進行信息檢測，之后再對檢測數據進行收集和獲取，經過信息傳遞后，再對獲取的數據進行相應的處理。之后對這四個環節進行完善，才可以保證電容性設備故障診斷工作可以發揮出最大的效果。就停電調試工作而言，需要將其與主設備進行緊密的聯系，或者是在線路完全斷電的情況下才能夠展開檢測工作。在確認故障和問題后，根據故障的嚴重性，制定相應的檢修方案，并進行執行。

2.5網絡學習算法

石油電氣工程設備故障診斷系統中，網絡學習算法可謂是基本診斷方式之一，在分析、處理獲取的數據之后，依托算法優勢能夠智能、優化且有效地對個別非線性問題進行處理。現下，建立在B-P模型基礎上的神經網絡學習算法是網絡學習算法中應用較為普及的理論及方法，網絡學習算法專家在深入研究該內容之后，以石油電氣工程設備為根據展開計算、推理，整個系統中也就形成了有關網絡學習算法的只是儲藏庫，可分析網絡中全部知識內容，并反映出可能潛藏或存在于設備中的故障及影響因素。

2.6對比分析法

通過前期對電氣設備檢測并收集設備運行實際參數，而后將獲取參與數據與電氣設備設計之初各項標準一一比較。根據實際參數中是否符合設計標準判斷系統故障問題，同時對設備運行參數進行及時調整，最大限度保證電氣設備長期、穩定運行。

2.7解析模型法

此方法具體執行時，需要借助于數學理論方法。通過預先以自動化電氣設備做基準，運用數學模型作為觀察對象。具體操作時，以數學模型參數變化判斷實際電氣設備運行情況，此方法更加精細化，敏感化。

結束語

文研究了石油電氣工程設備故障診斷系統，著重分析了石油電氣工程設備故障診斷系統中的一系列關鍵性技術，期望能夠推動石油化工行業的進一步發展。石油化工企業要想獲取更強有力的競爭力和更健康、穩定的發展，就必須保障石油電氣工程設備設備能夠安全、穩定的運行。

參考文獻

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