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[摘 要]电力设备的复杂与重要性,决定了仅凭人力维护,不能够将问题全部掌握,会存在许多人为的失误,加强电力系统设备状态监测,是维护的重要保障。
[关键词]电力设备;电力系统;状态监测
中图分类号:TU712.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)44-0353-01
1.前言
电力系统设备状态监测,是掌控电力设备运行状态,预测电力故障的新手段,通过检测与分析达到快速定位故障点,进而保证其正常运行,预防事故的目的。
2.电力系统监测的发展
状态监测实际上并不是一个全新的概念和技术。它首先应用于机械设备状态的评估和维护。在机械工程领域,由于操作员与正在运行的机器非常接近,根据经验,他们可以直接评估这些机器的状态。然而,随着机械设备结构复杂程度的提高和自动化水平的提高,运营人的这种状态监测已经不能满足工程应用的需要,提出了各种不同的状态监测技术,发展状态监测系统,这些系统已成功应用于该项目,取得了显着的经济和社会效益。
近年来,电力系统的管理,科研,运营和工程技术人员越来越重视状态监测。主要有以下原因:①由于电力设备故障,不仅会造成供电系统意外停电,会导致电力公司经济效益下降,并可能导致重大经济损失和对用户的投诉。因此,迫切需要有计划的维护。②电力部门要尽可能延长电力设备的检修周期,缩短检修时间,缩短停电时间,减少停电检修的影响,提高经济效益;③尽可能延长电力设备的使用寿命,增加经济效益。这些因素促使电力系统采用状态监测技术。可以肯定地说,廣泛使用状态监测技术是电力系统发展的必然趋势。
3.电力系统的状态监测
电力系统设备状态监测是指技术人员记录和分类电力设备的运行状态,分析和评估设备运行状态。这些数据成为维护的重要保证。电力系统设备诊断是指分析故障发生的特征信息,发生故障的准确位置和故障判断的程度。检测和诊断系统可以由以下部件组成:信息检测单元,数据收集单元,信息传输单元,处理数据单元和诊断单元。在线状态监测系统对电力系统状态监测与诊断非常重要。
在中国电力设备的使用中,电力设备在线检测系统对设备进行监测和诊断,分析和判断设备的运行状态,科学预测设备的运行状态。技术人员可以分析设备的运行状态,以获取设备的运行状态。在这个阶段,有四种获取电力系统设备信息的方法:定期对电力设备的运行周期进行采样;跟踪抽样故障诊断的特殊性;对足够的数据信息执行一次性采样并自动采样信号中的突然变化。
3.1电力变压器的状态监测
对于变压器的状态监测,已经提出了许多不同的方法,其中包括局部放电,直流电阻,油或纸的酸度和湿度,油中气体分析,振动分析,极谱图和热成像恢复电压,以及低电压脉冲等方法。根据变压器的各种机械和电气特性,可以建立各种变压器绝缘寿命模型。基于油中化学成分分析的新变压器绝缘寿命模型可用于估算不同油纸条件下变压器的绝缘寿命。声学方法可用于诊断和定位变压器的内部局部放电;恢复电压用于确定变压器中绝缘纸的温度以监测其绝缘强度等,这些都是变压器状态监测的常用方法。
3.2交流旋转机械的状态监测
定子中的定子短路是交流电机中最常见和潜在破坏性的电气故障之一。主要是由于热,机械,电气等环境异常引起的污垢或绝缘老化。如果这种类型的匝间故障没有及时消除,它可能会发展成更严重的线圈对地故障。通过测量中性点电压的瞬时值,可以确定是否发生了匝间故障。
3.3断路器的状态监测
目前主要采用两种方法评估断路器的状态:一种是跳闸线圈轮廓法(TCP),另一种是振动监测方法。振动监测方法是一种通用方法,TCP规则是通过检测断路器启动时跳闸闭合线圈中的电流波形来获得断路器的状态信息。
3.4电厂的状态监测
电厂的状态监测主要是通过监测组成电厂的重要电力设备的状态,结合电厂的其他监测数据,综合确定电厂的运行状态。因此,用于设备状态监测的各种方法可以用于设备状态监测,例如局部放电方法,振动分析方法等。随着发电厂控制和数据采集系统的进步,大量的数据已经可用,为发电厂的状态监测奠定了基础。由于发电厂监测的大量数据以及综合评估能力的需要,诸如专家系统或知识系统(KBS),基于模型的推理(MBR)等人工智能(AI)或计算智能(CI) ,事件推理(CBR,神经网络,模糊逻辑等)将在监测电站状态中发挥重要作用,并用于翻译和解释所监测的电站数据并进行推断和评估,这是智能电站的状态监测。
3.5状态监测的一般方法研究
从前面的介绍可以看出,神经网络和知识系统等人工智能方法已经开始应用于状态监测。由于神经网络具有突出的特征提取,模式识别和模式分类能力,神经网络可用于提取设备状态特征,状态识别和故障诊断。基于知识的系统(如专家系统)有能力整合,推理和区分知识。
4.对状态监测与故障诊断技术进行分析
电力系统设备的状态监测和故障诊断对电力系统的正常运行和正常供电非常重要,这项工作的开展需要一定的技术支撑。
4.1发电机状态监测和故障诊断技术分析。通过检测和诊断发电机的状态和故障,可以监测发电机在故障开始时是否引起故障并进行有针对性的维护,这可以减少一些不必要的损失并避免发生故障。在这个阶段,中国的主发电机监控设备主要是发电机光纤泄漏检测仪和发电机状态监测仪,它跟踪设备的状态和故障。
4.2变压器状态监测和故障诊断技术分析。不同的电力系统使用不同的变压器。在这个阶段,充油变压器是中国电力系统常用的变压器。同时,十型变压器和六氟化硫变压器也被用于特殊的工作环境。在中国的变压器测试中,局部放电监测,超声波定位技术和红外技术是常用的监测技术。另外,需要监测变压器的油温和线圈绕组的温度,以便及时发现变压器的故障,从而避免故障。
5.电力系统状态监测的发展趋势
在未来的发展中,电力系统的状态监测技术将发展到以下几个方面:
首先,所有电力设备都使用状态监测系统来扩大应用范围。其次,随着计算机技术和各种技术的不断发展,它们处理的信息和数据量也在不断增加。因此,越来越多的系统发展方向可以向多状态,多功能的方向发展。第三,由于获取的信息和数据不断增加,传统的信息和数据处理方法已不能满足要求。因此,必须应用智能状态监测系统的进一步应用,分析和研究。特别是,各种网络技术和数据系统应该用于扩散和应用。第四,应该对一些新的数学工具进行深入分析和研究。如小波变换;第五,进一步发展,研究监测系统和其他系统相结合的问题。
有效地将状态监测系统与继电保护,特别是分布式监测系统集成在一起。只有对最基本的知识有更深入的了解,进一步的分析和研究才能使状态监测系统得到快速的发展和发展,为电力设备状态监测的未来发展奠定最坚实的基础。
6.结束语
电力系统设备状态监测可以使监管及维护人员更加方便快捷的掌握电力设备的实时状态,降低了维护成本,使设备运行更加安全、稳定。
参考文献
[1]吴攀.电力系统设备状态监测的概念与现状[J].城市建设理论研究(电子版),2016(17):1494-1494.
[2]幸晋渝,刘念,郝江涛等.电力设备状态监测技术的研究现状及发展[J].继电器,2016,33(1):80-84.
[3]陈维荣,宋永华,孙锦鑫等.电力系统设备状态监测的概念及现状[J].电网技术,2016,24(11):12-17.
[4]常太华,田亮,苏杰等.电力系统设备运行状态在线评估系统设计[J].华北电力大学学报,2016,32(4):44-47.
[关键词]电力设备;电力系统;状态监测
中图分类号:TU712.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)44-0353-01
1.前言
电力系统设备状态监测,是掌控电力设备运行状态,预测电力故障的新手段,通过检测与分析达到快速定位故障点,进而保证其正常运行,预防事故的目的。
2.电力系统监测的发展
状态监测实际上并不是一个全新的概念和技术。它首先应用于机械设备状态的评估和维护。在机械工程领域,由于操作员与正在运行的机器非常接近,根据经验,他们可以直接评估这些机器的状态。然而,随着机械设备结构复杂程度的提高和自动化水平的提高,运营人的这种状态监测已经不能满足工程应用的需要,提出了各种不同的状态监测技术,发展状态监测系统,这些系统已成功应用于该项目,取得了显着的经济和社会效益。
近年来,电力系统的管理,科研,运营和工程技术人员越来越重视状态监测。主要有以下原因:①由于电力设备故障,不仅会造成供电系统意外停电,会导致电力公司经济效益下降,并可能导致重大经济损失和对用户的投诉。因此,迫切需要有计划的维护。②电力部门要尽可能延长电力设备的检修周期,缩短检修时间,缩短停电时间,减少停电检修的影响,提高经济效益;③尽可能延长电力设备的使用寿命,增加经济效益。这些因素促使电力系统采用状态监测技术。可以肯定地说,廣泛使用状态监测技术是电力系统发展的必然趋势。
3.电力系统的状态监测
电力系统设备状态监测是指技术人员记录和分类电力设备的运行状态,分析和评估设备运行状态。这些数据成为维护的重要保证。电力系统设备诊断是指分析故障发生的特征信息,发生故障的准确位置和故障判断的程度。检测和诊断系统可以由以下部件组成:信息检测单元,数据收集单元,信息传输单元,处理数据单元和诊断单元。在线状态监测系统对电力系统状态监测与诊断非常重要。
在中国电力设备的使用中,电力设备在线检测系统对设备进行监测和诊断,分析和判断设备的运行状态,科学预测设备的运行状态。技术人员可以分析设备的运行状态,以获取设备的运行状态。在这个阶段,有四种获取电力系统设备信息的方法:定期对电力设备的运行周期进行采样;跟踪抽样故障诊断的特殊性;对足够的数据信息执行一次性采样并自动采样信号中的突然变化。
3.1电力变压器的状态监测
对于变压器的状态监测,已经提出了许多不同的方法,其中包括局部放电,直流电阻,油或纸的酸度和湿度,油中气体分析,振动分析,极谱图和热成像恢复电压,以及低电压脉冲等方法。根据变压器的各种机械和电气特性,可以建立各种变压器绝缘寿命模型。基于油中化学成分分析的新变压器绝缘寿命模型可用于估算不同油纸条件下变压器的绝缘寿命。声学方法可用于诊断和定位变压器的内部局部放电;恢复电压用于确定变压器中绝缘纸的温度以监测其绝缘强度等,这些都是变压器状态监测的常用方法。
3.2交流旋转机械的状态监测
定子中的定子短路是交流电机中最常见和潜在破坏性的电气故障之一。主要是由于热,机械,电气等环境异常引起的污垢或绝缘老化。如果这种类型的匝间故障没有及时消除,它可能会发展成更严重的线圈对地故障。通过测量中性点电压的瞬时值,可以确定是否发生了匝间故障。
3.3断路器的状态监测
目前主要采用两种方法评估断路器的状态:一种是跳闸线圈轮廓法(TCP),另一种是振动监测方法。振动监测方法是一种通用方法,TCP规则是通过检测断路器启动时跳闸闭合线圈中的电流波形来获得断路器的状态信息。
3.4电厂的状态监测
电厂的状态监测主要是通过监测组成电厂的重要电力设备的状态,结合电厂的其他监测数据,综合确定电厂的运行状态。因此,用于设备状态监测的各种方法可以用于设备状态监测,例如局部放电方法,振动分析方法等。随着发电厂控制和数据采集系统的进步,大量的数据已经可用,为发电厂的状态监测奠定了基础。由于发电厂监测的大量数据以及综合评估能力的需要,诸如专家系统或知识系统(KBS),基于模型的推理(MBR)等人工智能(AI)或计算智能(CI) ,事件推理(CBR,神经网络,模糊逻辑等)将在监测电站状态中发挥重要作用,并用于翻译和解释所监测的电站数据并进行推断和评估,这是智能电站的状态监测。
3.5状态监测的一般方法研究
从前面的介绍可以看出,神经网络和知识系统等人工智能方法已经开始应用于状态监测。由于神经网络具有突出的特征提取,模式识别和模式分类能力,神经网络可用于提取设备状态特征,状态识别和故障诊断。基于知识的系统(如专家系统)有能力整合,推理和区分知识。
4.对状态监测与故障诊断技术进行分析
电力系统设备的状态监测和故障诊断对电力系统的正常运行和正常供电非常重要,这项工作的开展需要一定的技术支撑。
4.1发电机状态监测和故障诊断技术分析。通过检测和诊断发电机的状态和故障,可以监测发电机在故障开始时是否引起故障并进行有针对性的维护,这可以减少一些不必要的损失并避免发生故障。在这个阶段,中国的主发电机监控设备主要是发电机光纤泄漏检测仪和发电机状态监测仪,它跟踪设备的状态和故障。
4.2变压器状态监测和故障诊断技术分析。不同的电力系统使用不同的变压器。在这个阶段,充油变压器是中国电力系统常用的变压器。同时,十型变压器和六氟化硫变压器也被用于特殊的工作环境。在中国的变压器测试中,局部放电监测,超声波定位技术和红外技术是常用的监测技术。另外,需要监测变压器的油温和线圈绕组的温度,以便及时发现变压器的故障,从而避免故障。
5.电力系统状态监测的发展趋势
在未来的发展中,电力系统的状态监测技术将发展到以下几个方面:
首先,所有电力设备都使用状态监测系统来扩大应用范围。其次,随着计算机技术和各种技术的不断发展,它们处理的信息和数据量也在不断增加。因此,越来越多的系统发展方向可以向多状态,多功能的方向发展。第三,由于获取的信息和数据不断增加,传统的信息和数据处理方法已不能满足要求。因此,必须应用智能状态监测系统的进一步应用,分析和研究。特别是,各种网络技术和数据系统应该用于扩散和应用。第四,应该对一些新的数学工具进行深入分析和研究。如小波变换;第五,进一步发展,研究监测系统和其他系统相结合的问题。
有效地将状态监测系统与继电保护,特别是分布式监测系统集成在一起。只有对最基本的知识有更深入的了解,进一步的分析和研究才能使状态监测系统得到快速的发展和发展,为电力设备状态监测的未来发展奠定最坚实的基础。
6.结束语
电力系统设备状态监测可以使监管及维护人员更加方便快捷的掌握电力设备的实时状态,降低了维护成本,使设备运行更加安全、稳定。
参考文献
[1]吴攀.电力系统设备状态监测的概念与现状[J].城市建设理论研究(电子版),2016(17):1494-1494.
[2]幸晋渝,刘念,郝江涛等.电力设备状态监测技术的研究现状及发展[J].继电器,2016,33(1):80-84.
[3]陈维荣,宋永华,孙锦鑫等.电力系统设备状态监测的概念及现状[J].电网技术,2016,24(11):12-17.
[4]常太华,田亮,苏杰等.电力系统设备运行状态在线评估系统设计[J].华北电力大学学报,2016,32(4):44-47.