电力系统电器设备状态监测浅析_毕业论文(编辑修改稿)

电力系统电器设备状态监测浅析_毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

现的故障特征或征兆 ,判断故障的性质和程度。 备的运行状态进行评估 ,并对这种评估进行分类。 当一定的标准形成后 ,为状态检修的实施提供依据。 当然 ,状态监测的评估也应该包含对设备异常 (或故障 )状态的估计及对未来变化的预测 ,并不断创造条件 ,使这种评估水平逐步接近理想境界。 状态监测可以为设备积累完整和科学的运行记录资料 ,这在过去的管理体制下是很难实现的。 因此 ,状态监测系统对现代设备管理是必要的。 对设备运行状态的分类可以作为设备维护管理的根据。 这样 ,可以从根本上改变目前“定期维修”的旧的管理体制 ,避免“过剩维修” ,对有故障隐患的设备及时检修 ,提高设备运行的安全性和可靠性。 据报道 ,国外有的企业因为采用了状态检修的管理方法 ,已经能做到一些设备可以十几年内不进行常规的检修 ,其经济效益十分可观。 状态检修是我国即将面临的先进的 设备管理体制 ,而状态监测是这一管理体制的技术保证和实施的依据。 6 促进在线监测技术发展的几点意见： （ 1）认识在线监测是状态检修的必要条件。 因为只有及时、准确地掌握设备的真实状态，并结合该设备在系统中的重要程度等因素，才能确定何时检修及如何检修。 但是实现电力设备的状态检修，不能完全依靠在线监测，必须充分地利用一切可以掌握设备状况的检测手段，如设备巡视和定期试验项目，诊断性试验项目等。 只有充分利用现有手段，并将其与在线监测紧密结合，才能更全面真实反映设备的状态，为实施正确的状态检修提供数据资源。 （ 2）加强基础 理论工作，努力培训员工在线监测方面的技能水平。 在线监测只是提供了一种掌握电气设备的技术手段，但最终的决策判断离不开人，工作人员除了熟悉在线监测相关原理，更应提高判断决策的能力，深刻理解状态量及状态量变化与电气设备状态的关系，这样才能更有效指导在线监测工作。 我们不能仅仅停留在在线监测所提供的表面数据的上，更需要的是总结出有规律的东西，明确在线监测状态量与电气设备故障、绝缘老化的关系。 同时对于现行的在线监测的数据不能过度依赖，许多测量数据可能并不准确。 例如在介损在线测量中，其测量的稳定性和重复性不是很理想，测量 误差较大。 而在信号采集过程中也存在传感器失效，信号由于外界干扰出现畸变，最终导致在线监测系统失灵。 （ 3）拓宽思路，积极推动在线监测技术发展。 虽然在国内外对电力设备进行在线监测已在许多方面取得了成绩，但还有不少问题需要进一步解决研究，需要在实际运行中考验各种检测方法的可行性。 目前对在线监测的要求不应过高，只要检测系统的抗干扰性较好，且监测数据能够真实准确地分辨出电气设备状态的变化，对监测系统的总体设计、传感器和信号传输等要求可适当放宽。 7 第二章 电力系统设备状态监测工业实用化条件 第一节 被监测设备和故障的种类及特点 被监测设备和故障的种类及特点对不同的设备和不同的故障类型 ,采用的状态监测的方法可能完全不一样。 一些机械装置和控制系统常用的故障诊断方法并不适合于电力系统设备的特定情况。 因此 ,必须首先认识电力系统设备故障的类型和特点。 以下两方面的问题是电力系统设备故障所特有的。 ,形成了瞬变故障和缓变故障两个类型。 以大型发电机和变压器为例 , 瞬变故障例如相间短路等 ,发展很快。 继电保护装置必须在 10 ms~20 ms 内处理这类故障 ,以避免损失扩大。 瞬变故障发生时需要解 决的问题是故障保护和避免事故扩大 ,不是诊断和监测的问题。 缓变故障是从出现故障征兆发展到故障灾害进程较慢的一类故障现象 ,例如绝缘故障、冷却系统故障 (氢冷和水冷系统 )、机械系统故障、部分转子故障等。 当出现故障征兆时 ,需要对故障进行定位 ,或对故障的程度和发展进行监测 ,采取措施 ,防止故障状态的进一步发展和造成重大损失。 因此 ,缓变故障是状态监测和故障诊断的对象。 对于瞬变故障 ,继电保护可以发挥巨大的作用 ,大大减少可能造成的危害。 但并不是所有的瞬变故障都是由缓变故障发展形成的 ,同时 ,很多缓变故障及其发展造成的损害也不在 继电保护所能保护的范围内。 有人认为状态监测和故障诊断能防止故障发生 ,是比继电保护更先进的技术 ,可以取而代之 ,这是一种误解。 两种技术互相补充 ,缺一不可。 很多故障现象都直接或间接地与绝缘有关 ,可以说 ,绝缘的寿命就是设备的寿命 [4,5]。 电力系统设备绝缘故障特征表现在多个方面 , 不仅表现在很多电参数上 ,而且还有力、热、声、光等物理方面和气体、油等化学方面的特征变化。 绝缘故障与设备的绝缘结构、分布、环境都有关 ,形成机理复杂。 另一方面 ,对设备绝缘故障的定位和绝缘损坏程度的诊断 还存在很大的困难。 这也正是电力系统设备故障的特点和难点之一。 由于绝缘故障的特点 ,很多绝缘在线和离线检测技术 ,如局部发电、油色谱分析、超声监测等近几年已经有了较大的发展 ,可以逐步开展对绝缘状态的评估工作。 8 第二节 计算机和网络技术的状态监测系统 采用计算机和网络技术的状态监测系统十几年来 ,已经有很多监测装置应用于工业现场 ,但是 ,大多数的现场装置没有形成系统 ,记录数据仍然依靠人工观测和抄表的方式 ,这对于突发的故障很难及时反映 ,也不利于综合分析和查阅历史资料。 采用计算机和网络技术的状态监测系统的结构。 集站 ,通过局域网连接起来。 在网上建立数据库和分析中心 ,对状态监测数据进行处理。 局域网可以通过一个服务器与 Inter 相联。 由于有数据库和分析中心的支持 ,可以建立设备运行的历史数据档案和进行实时运行状态分析。 计算机网络控制系统的结构一般分为现场设备层、网络控制层、信息管理层三层其中现场设备层主要负责底层现场设备的模拟量参数的采集与 A／ D 转换，网络控制层负责数字信号的传输，通过信息层的组态，对底层现场设备实现实时监测与控制。 由于以太网支持的传输介质为粗同轴电缆、细同轴电缆、双绞线和光纤等，其最 大的优点就是简单、经济实用、易于掌握。 与现场总线控制系统相比，计算机网络的优势主要体现在以下几个方面：通信协议透明，兼容性好，有广泛的技术支持；为了更好地发挥各种监测控制系统的作用，协调生产过程中各系统间的关系，提高安全生产和管理水平，必须对上述系统整合，进行综合自动化系统的集成建设。 基于计算机网络的变电站远程监控系统总体上划分为三层：信息管理层、中间层、设备控制层。 信息管理层的主要目的是利用设备控制层提供的大量生产信息使变电站各个实体部门将能够不受地域的限制进行监视与控制变电站局域网里的各种数据，并对 这些数据进行进一步的分析和整理，为相关的各种管理、经营决策提供支持，实现管控一体化。 信息管理层实现的途径是通过企业外部网 (Inter)和企业内部网 (Intra)，由于涉及实际的生产过程，必须保证网络安全。 中间层即所搭建的计算机网络，具体由 DCS 现场控制分站、远程 I／ O 分站、现场操作员站、中央控制站和交换机设备及控制总线等组成。 中间层为整个变电站远程监控网络系统的综合业务提供实时数据采集和传输、 I／ O 控制以及编程下载等功能。 通过该网络平台往下能对变电站内各控制子系统发布调用、监测和控制命令，并能 见各子系统内设备的运行状态，收集所需的生产和安全参数。 设备控制层是通过采用传感器对底层生产设备的状态信息进行实时采集并发送传 9 输，以完成各种控制、运行参数的监测、报警和趋势分析等功能。 设备控制层是面向变电站的电气设备及自动控制要求的远程监控体系的最底层，主要包括现场的各种监测、控制子系统等。 第三节 状态监测的实施与管理体制 状态监测的实施与管理体制的变革状态监测技术的推广和应用将会对现有的发电厂和变电所的管理体制产生影响。 状态监测和电力系统测控自动化技术的应用将会取代现有的运行人员值班的体制 ,逐步实现运行的无 人值班。 状态监测的应用和状态检修的实现也需要国产设备质量的进一步提高作为支持和保证。 发展以状态监测（通常是在线监测）和故障诊断为基础的状态维修。 其基本原理可简述如下。 设备的劣化、缺陷的发展虽然具有统计性，发展的速度也有快慢，但大多具有一定的发展期。 在这期间，会产生各种前期征兆，表现为其电气、物理、化学等特性发生少量渐进的变化。 随着电子技术、计算机技术、光电技术、信号处理技术和各种传感技术的发展，可以对。