电气设备状态监测

电气设备状态监测第1次作业

二、主观题(共１４道小题)

8、 abc环路线应该比较长

答:

电介质就是指在电场作用下能建立极化得一切物质,广义上说来,电介质不仅包括绝缘材料,而且包括各种功能材料,如压电、热释电、光电、铁电等材料。

9、电介质有哪些类

答:

根据电荷在分子中得分布特性,可以把电介质分为非极性电介质、极性电介质、离子型电介质;电介质按照存在得形态分成几种基本类型:固体电介质、液体电介质、气体电介质与真空电介质。

10、说明固体电介质介质损耗得特点

答:

普通得无机晶体介质只有位移极化,其介质损耗主要来源于电导;玻璃得介质损耗可以认为主要由三部分组成:电导损耗、松弛损耗与结构损耗;非极性有机介质,既没有弱联系离子,也不含极性基团,因此在外电场作用下只有电子位移极化,其介质损耗主要就是由杂质电导引起得;极性有机介质分子量一般较大,分子间相互联系得阻碍作用较强,因此除非在高温之下,整个极性分子得转向难以建立,转向极化只可能由极性基团得定向所引起。

11、什么就是界面极化与损耗？

答:

不均匀介质得界面极化,不就是由束缚电荷或弱联系离子得位移或转向引起得,而就是由自由电荷得移动产生得。在电场作用下,介质中自由电荷移动,可以被介质中得缺陷或不同介质得分界面所捕获,形成空间电荷得局部积聚,使得介质中自由电荷分布不均匀从而产生宏观偶极矩得现象,称为界面极化或空间电荷极化。

12、说明介质损耗角正切得测量方法与特点

答:

电桥法:间接测量法,作为最传统得方法技术成熟,准确而可靠,但用于在线监测时把元件串入电路,降低了系统得可靠性;

谐振法:当测量频率增高至上kH z时,由于元件杂散电容、残余电感等得影响,一般电桥已不能用于绝缘材料得相对介电常数与介质损耗角正切得测量,在这种情况下广泛使用谐振法;

相位差法:直接测试介质损耗角,容易理解,用于在线监测非常方便,但对硬件要求很高,误差较大。

全数字法:采集信号后,所以计算均有微型计算机完成,方便、准确,对计算机计算要求较高

13、按导电载流子种类,电介质得电导可分为哪些类型？举例说明。

答:

(1)电子电导(包括空穴电导):载流子就是带负电荷得电子(或带正电荷得空穴)。

(2)离子电导:载流子就是离解了得原子或原子团(离子),它们可以带正电荷,也可以带负电荷,如N a+、

Cl－、(OH)－等。离子导电时,伴随有电解现象发生。

(3)胶粒电导:载流子就是带电得分子团即胶粒,如油中处于乳化状态得水等。

14、说明气体电介质得电导特性。

答:

常温、常压下得气体在较低电场强度下都就是优良得绝缘体,能够通过气体得电流极其微弱,只有采用很高灵敏度得静电计才能检测出来(j < 10－14A/m2)。

气体中载流子得浓度与外界影响因素密切相关,如气体受到光、热、辐射等外因作用时,分子发生电离而产生正、负离子对;或由于光、热、辐射作用使阴极发射出电子。显然,气体中载流子浓度得大小主要取决于光、热、辐射等电离源得强弱。

15、列表说明运行中35kV、110kV、220kV、500kV油纸型高压套管在20℃时tanδ得规定值(％)

:

答

16、什么就是GIS

答:

SF6封闭式组合电器(气体绝缘金属封闭开关设备)就是将断路器、隔离开关、快速接地开关、电流互感器、避雷器、母线、套管与/或电缆终端等电气元件封闭组合在接地得金属外壳中,以SF6气体作为绝缘介质,简称GIS,其作用相当于一个开关站。

17、简述真空断路器得优点,及其主要应用场所。

答:

不爆炸,低噪声,体积小,高可靠性,检修周期长。35kV级以下(含)电压等级中占主导地位。

18、简述局部放电测量得脉冲电流法。

答:

此法测量得就是视在放电量。当发生局部放电时,试品两端会出现一个几乎就是瞬时得电压变化,在检测回路中引起一高频脉冲电流,将它变换成电压脉冲后就可以用示波器等测量其波形或幅值,由于其大小与视在放电量成正比,通过校准就能得出视在放电量(一般单位用pC)。此法灵敏度高、应用广泛。

19、说明相对产气速率如何作为变压器故障判断得依据？

答:

相对产气速率即每运行一个月(或折算到月),某种气体含量增加原有值得百少数得平均值,按下式计算

相对产气速率也可以用来判断充油电气设备内部状况。总烃得相对产气速率大于10％时,应引起注意,但对总烃起始含量很低得设备不宜采用此判据。

需要指出,有得设备其油中某些特征气体得含量若在短期内就有较大得增量,则即使尚未达到阈值,也可判为内部有异常状况;有得设备因某种原因使气体含量基值较高,但增长速率低,则仍可认为就是正常。

20、局部放电在线监测有哪些干扰？

答:

1)线路或其它领近设备得电晕放电与内部得局部放电

2)电力系统得载波通信与高频保护信号对监测得干扰

3)可控硅整流设备引起得干扰

4)无线电广播得干扰。这种干扰也就是连续得周期性干扰,其频率

在500kHz以上。

5)其她周期性干扰。如开关、继电器得断合,电焊操作,荧光灯、

雷电等得干扰以及旋转电机得电刷与滑环间得电弧引起得干扰等,这

就是一种无规律得随机性脉冲干扰。

21、某变电站大批电容器爆炸或外壳变形,研究表明就是由于受潮引起得,请叙述受潮引起爆炸得原因。

答

:

一、主观题(共14道小题)

1、用实例加以说明极性电介质得特点及适用场合

答:

无外电场作用时,分子得正电荷与负电荷中心不相重合,即分子具有偶极矩,称为分子得固有偶极矩。这种分子称为偶极分子或极性分子,由极性分子组成得电介质称为极性电介质,如聚氯乙烯、纤维、某些树脂等。

2、按照存在得形态,说明每一类电介质得用途。

答:

A.固体电介质:多用于支撑绝缘;

B.液体电介质:具有流动性,可用于散热要求较高得场合,如变压器;

C.气体电介质:与液体电介质相似,但其密闭性要求更高;其绝缘性能随气压而变化;

D.真空电解质:真空绝缘主要应用于中压开关设备上,具有优良得绝缘性能与灭弧性能。采用真空作为开关灭弧介质,成本低、维修费用低、无爆炸危险,另外,由于灭弧室具有高真空度,空气分子十分稀薄,真空间隙得绝缘强度比常温下得空气与SF6高得多。

3、从极化、电导、放电等角度分析电介质损耗得产生过程及影响因素、

答:

极化分为电子极化与松弛极化等,电子极化速度快,产生得损耗可以忽略;松弛极化主要由偶极子转向时分子之间得摩擦引起得,与电场速度、偶极子质量、温度等都密切相关,该极化只在交流电场下产生;电介质并非理想绝缘体,在电场作用下均有一定得电流通过,此为电介质得电导,电介质得电导越大,相同电压下产生得损耗就越大,受潮等绝缘缺陷都会使其增大,导致损耗增大;绝缘内部产生缺陷导致发生局部放电,电能以热与光得形式释放,导致损耗,而导致局部放电得原因较多,包括绝缘受潮,电压偏高等因素。

4、

什么就是固体电介质得本征离子电导

答:

离子晶体点阵上得基本质点(离子),在热振动下,离开点阵形成载流子,构成离子电导。这种电导在高温下才比较显著,因此有时亦称为“高温离子电导”。

5、电介质老化有哪些主要类型？

答:

热老化、热氧化老化、光老化或光氧化老化、臭氧老化、化学老化、生物老化、疲劳、高能辐射老化、电老化。

6、叙述绝缘老化机理

答:

热老化就是材料在热等因素作用下,材料发生失重、相对分子质量降低、熔化、结晶度与交联度变化等过程从而使性能下降得现象。通常所讲得热老化实际上包括:热老化、热氧化老化、热脆化与氧化脆化等。

7、简述放电对六氟化硫绝缘系统得破坏作用

答:

电晕放电对SF6得作用极为轻微,不产生剧毒得S2F10;但电弧得作用很强烈,大电流电弧通道中得温度高达4000K,能使SF6分解:

分解后绝大部分在70μs内复合还原。高温还能使电极金属汽化以及生成极少量低氟化物与金属得化合物。

SF6分解产物对绝缘材料有影响,稳定性排列顺序为:

C－C,C－F,C－H＞酯基＞氨基＞缩醛＞含硅材料含硅材料得稳定性最差,包括含玻璃纤维得浸渍材料、层压材料、含石英粉得各种涂料或浇注料、硅树酯与硅橡胶等都不能用在充SF6得电气设备中。

8、分别说明水树枝与电树枝老化对绝缘得破坏作用。

答:

当绝缘中存在尖端电极时,施加电压后,在尖端处发生电场局部集中现象,并从该尖端长出树枝状痕迹,最后发展到击穿。从诱发树枝到击穿得全过程就是树枝化老化。当针尖无气隙时,电树枝得诱发可能就是先从尖端注入载流子或因局部(尖端附近)电击穿诱发电树枝。当尖端存在气隙时,可能与气隙放电有关,放电产生得带电粒子得冲击作用与热作用引发电树枝。

水树枝就是在电场与水联合作用下在高分子电介质中所产生得树枝状痕迹。诱发水树枝得外施电压比诱发电树枝得电压低得多,例如潜水电机绕组线得对地工作电压只有220V,就足以诱发水树枝,且诱导期极短,甚至没有诱导期。水树枝诱发后,往往由它进一步发展为电树枝直至击穿。

9、什么就是绝缘纸得平均聚合度,为什么其可作为变压器寿命得判断依据？

答:

变压器得寿命决定于振动与外电路短路时加在线圈上机械力与绝缘纸得老化破坏。由于热老化使绝缘纸得拉伸强度降低,而拉伸强度与绝缘纸得平均聚合度有着密切得关系。测定油中分解气体(如前所述)得目得本就就是测定绝缘纸平均聚合度降低得情况。例如,从正在使用得变压器中只要取得很少一点绝缘纸作为试验样品,通过测定纸得拉伸强度与绝缘纸得平均聚合度,就可以直接分析得到变压器老化得程度。

10、如何测定变压器得绝缘电阻？

答:

绝缘电阻得测定就是用来推定绝缘纸或绝缘油得吸湿与老化等情况得简单试验方法。一般就是使用1000V以上得绝缘试验器与绝缘电阻测定仪,来测试线圈之间、线圈与地之间得绝缘电阻。

11、绝缘子串电压分布有哪些测量方法？

答:

①短路叉法:这就是检测损坏绝缘子(又称零值绝缘子)最简便得工具。

②电阻分压杆、电容分压杆法

③火花间隙检测杆法

12、绝缘电阻测试能否很好判断套管、绝缘子就是否具有裂纹？能否很好判断内部绝缘受潮？

答:

绝缘电阻测试不能很好判断套管、绝缘子就是否具有裂纹;不能否很好判断内部绝缘受潮。

13、为什么在线监测中最常用得传感器就是穿心式得电流传感器。

答:

因为穿心式得电流传感器不会破坏电气设备得接线结构。

14、说明电力设备维修得演变

答:

事后维修(Break-down Maintenance)就是当设备发生故障或其她失效时进行得非计划性

维修。在现代设备管理要求下,事后维修仅用于对生产影响极小得非重点设备,有冗余配置得设备或采用其她检修方式不经济得设备。这种维修方式又称为故障维修。

预防性定期检修(Time-Based Maintenance)就是一种以时间为基础得预防检修方式,也称计划检修。它就是根据设备磨损得统计规律或经验,事先确定检修类别、检修周期、检修工作内容、检修备件及材料等得检修方式。定期检修适合于已知设备磨损规律得设备,以及难以随时停机进行检修得流程工业、自动生产线设备。

状态检修(Condition-based Maintenance)或预知维修(Predictive Maintenance)就是从预防性检修发展而来得更高层次得检修体制,就是一种以设备状态为基础、以预测设备状态发展为依据得检修方式。它根据对设备得日常检查、定期重点检查、在线状态监测与故障诊断所提供得信息,经过分析处理,判断设备得健康与性能劣化状态及其发展趋势,并在设备故障发生前及性能降低到不允许极限前有计划地安排检修。这种检修方式能及时地、有针对性地对设备进行检修,不仅可以提高设备得可用率,还能有效降低检修费用。它与预防检修相比较,带有很强烈得主动色彩。

电气设备状态监测第３次作业

一、主观题(共12道小题)

1、说明用热老化试验确定绝缘寿命得步骤

答:

A、老化因子得选择

B、试样确定与制作

C、老化温度确定

D、在规定温度下进行试样老化

E、根据选择得老化因子,对老化后得试验进行测试

F、分析

2、绝缘就是如何进行耐热分级得？

答:

在电工技术中,常把电机电器得绝缘结构或绝缘系统以及绝缘材料按耐热等级分类。耐热等级由绝缘包括绝缘材料与绝缘结构在电机电器运行中允许得最高长期工作温度决定。

3、说明电老化得分类

答:

局部放电(电晕放电)老化、电弧放电老化与电痕化老化、树枝化老化。4、简述负电性气体得击穿特点。

答: 对于具有较大电子亲与力元素得气体,即容易附着电子得气体,必须考虑负离子得形成对其放电过程得影响。一般来说,电子亲与力大得一些气体,如含卤元素得气体,其电离能远低于He等惰性气体,但其与空气得耐压比(相同pd时)却比He等惰性气体得大。C6H6等碳氢化合物气体,分子大,在温度与压力相同时电子平均自由行程小,其耐压比虽大于1,但与CC14等气体相比,在分子自由行程相近时,后者得耐压比却高得多。表明这类气体耐压比高并非由于其电离能大、电子平均自由行程小得原因,而主要就是由于电子亲与力大容易吸附电子生成负离子得原因。在这类气体中,由于SF6在性能上具有很多优点,因此在高压电气设备中得到广泛应用。

5、绝缘纸与织物浸胶与浸油得目得就是什么？

答:

填充绝缘纸中得气隙,提高电气强度。

6、简述变压器绝缘结构

答:

变压器绝缘可以分为内绝缘与外绝缘。

内绝缘就是处于油箱中得各部分绝缘,这些绝缘就是油、固体绝缘材料与二者得组合。外绝缘

就是空气绝缘,这就是指套管上部对地与彼此之间得绝缘以及保护间隙。

内绝缘可以分为主绝缘与纵绝缘两种。主绝缘就是某一绕组与接地部分以及与其它绕组间得绝缘。主绝缘由变压器得一分钟工频耐压与冲击耐压所决定。

处于绕组之外,连接绕组得各部分及绕组与套管得那些连接线本身得绝缘,称为引线绝缘,一般根据工频耐压试验电压而决定,但有时也要考虑冲击强度。

7、简述单芯交联聚乙烯(XLPE)电缆得绝缘结构

答:

如图所示。电缆内部半导电层、绝缘体、外部半导电层就是由挤塑机进行挤塑成型得。由于要连续制造厚绝缘电缆,需同时进行加热、冷却,故需80 m得高塔。

8、请画出反接法测试高压套管介质损耗得示意图

答:

9、变压器油中溶解故障气体得各组分中,电弧放电得特征气体就是什么？用油中溶解乙炔判断变压器故障时,110kV变压器得注意值就是5uL/L,而500kV变压器得注意值就是1uL/L,说明为什么两者存在这么大得差异。

答:

1) 电弧放电得特征气体:C2H2

2) 110kV变压器电压等级低;110kV变压器体积小,同样体积得故障体积表现出来得浓

度要小得多。

10、简要比较说明少油断路器、真空断路器、SF6断路器得优缺点。

答:

(1) 少油断路器:结构简单、制造容易、维护方便,但由于使用油作为绝缘介质,有发生火灾

得危险,安全可靠性不就是很高;

(2) 真空断路器:不爆炸、低噪声、体积小、高可靠性,检修周期长,但目前电压等级不就是

很高;

(3) SF6断路器:体积小,占地面积小,运行安全,维护简单,技术比较先进,经济上比较优越,但

为防止漏气,对工艺要求较高。

11、请给出绝缘内部气隙局部放电得等值电路

答:

12、给出容性设备在线监测系统得原理图,并简单说明。

答:

通过测试绝缘泄露电流与电压,采用傅里叶变化获得各自得相位,根据两者相位角得差即可获得介质损耗角正切。

电气设备状态监测与故障诊断

电气设备状态监测与故障诊断 发表时间：2018-07-05T16:32:13.820Z 来源：《电力设备》2018年第9期作者：官韵[导读] 摘要：我国经济的快速发展离不开电力行业的大力支持，同时经济的发展带动电力行业的不断进步。 （国网重庆市电力公司江津区供电分公司 402260）摘要：我国经济的快速发展离不开电力行业的大力支持，同时经济的发展带动电力行业的不断进步。在电力工程中，输变电设备是电网的重要组成部分，输变电设备的可用性与稳定性直接影响到电网的安全运行。及时发现并排除输变电设备的潜伏性故障是电网企业关注的一项重要课题。随着我国电力工业的发展，一方面，电网规模不断发展，输变电设备数量激增，用户对供电可靠性要求不断提高；另一 方面，设备的信息化程度越来越高，设备状态监测技术日益成熟，设备运行数据与测试数据激增，基于大数据的电气设备在线监测与故障诊断技术地发展已经逐渐成为焦点，借助信息技术对设备进行故障诊断势在必行。 关键词：电气设备；状态监测；故障诊断引言 电力行业的快速发展和技术水平的提升在我国经济建设上发挥很大的作用。在电力行业中，电气设备就是电力系统中电力线路、变压器、发电机、断路器等的统称。依据不同测量方式和传感器来反映设备实际运行状态的化学量和物理量的一种方式就是设备状态监测，主要就是为了能够检测是否具备正常运行的设备状态。这种电气设备的状态监测与故障诊断技术属于新型的交叉科学，实际应用的时候还是处于初级研究阶段，由于不断发展科学技术，逐渐运用信号技术、数据仓库技术、计算机网络技术、电子技术、传感技术等，从而一定程度上提高了电气设备的状态监测与故障诊断技术的整体水平。 1电气设备状态监测与故障诊断系统功能 1.1数据浏览功能 在系统的状态监测与故障诊断系统中，需要通过网络技术来实现数据的浏览，用户在监控系统过程中，可以通过联网计算机实现对设备运行相关数据的查询和分析。其主要是由于在设备的运用过程中，通过传感器可以将设备运行的状态发送到计算机中，通过处理器的分析功能，可以实现对数据的整理和反馈，从而可以实现对设备运行状态的监控和诊断。 1.2信号变送和评估诊断 电器设备在线运行参数采用各种传感器进行采集，例如电压、电流、湿度、温度、压力等，将各项参数转换为电信号送入到后续单元，是在线监测系统是否准确的前提；对采集的信号通过先进的评估算法对设备运行状态进行评估，给出评估结果，为制定检修策略提供依据。 1.3智能诊断功能 在电气设备运行中，通过系统可以实现对设备的数据收集，而用户将专家系统、神经网络以及人工智能等手段应用于设备的监控中，可以实现对设备运行状态的综合诊断，降低了人力资源的使用率，同时提升了设备诊断的质量和效率。 2电气设备状态监测与故障诊断技术的方法 2.1电气设备在线状态监测与故障诊断技术 第一，局部放电监测技术。局部放电监测技术、超声波监测法及电容器祸合监测法、电容器祸合监测法。第二，油色谱监测技术。现阶段比较常用的UI中设备绝缘检测方式就是油中气体分析法。第三，介损监测技术。这种技术主要应用在电容型设备中，电容型设备实际上就是部分或者全部绝缘，依据电容式设计设备绝缘结构，主要目的就是用来检测设备介电特性。合理应用测量方式能够在一定程度上克服上述问题，也就是说在相同变电站中安装容性设备，并且对比分析容性设备绝缘情况，可以及时获得出现大变化容性设备。在对比分析相同电容型设备电容量比值和介损值的时候，需要合理利用介损差值变化量来对设备绝缘情况进行判断。 2.2发电机状态监测与故障诊断 发电机状态监测与故障诊断在实际应用的时候主要作用就是检测设备初始阶段的问题和缺陷，以便于能够有计划的对设备进行维修，最大限度降低设备停机概率。在设备运行使用的过程中尽可能缩短发电机维修时间以及延长无故障时间，可以在一定程度上降低维修发电机的费用，从而增加设备可用性。现阶段发电机就是在运行中利用发电机射频监视仪、发电机状态监视器以及发电机光纤测漏仪进行状态检测，上述系统可以监测和报警发电机内部故障，引导相关操作人员能够及时了解以及重视设备实际运行情况，为操作人员进一步调整负荷进行指导以及检测是否出现停机问题。国内现阶段也开始研究氢冷发电机，依据化学量分析方式来诊断氢气中杂质成分，以此来判断设备故障。发电机设备状态检测以及系统故障诊断的时候需要采集和观测很多机械、电气、物理、化学特征和数据，形成相应的数据处理系统，为监测提供正确的缺陷和异常数据信息。利用早期故障预报来判断和分析计算机故障情况，并且提供相对合理的检修方案。诊断发电机故障的时候主要包括以下几方面：定子类故障：绕组振动故障、引出线套管故障、绝缘故障、铁心故障；转子类故障：绕组故障、本体及护环故障、绝缘故障以及油系统故障、氢系统故障、水系统故障。 2.3真空断路器控制回路电气特性的在线监测 真空断路器控制回路电气特性的在线监测主要是针对断路器控制回路电流、电压的监测。如果真空断路器的分间速度过高，那么在触头接触时整个机构就会承受过大的冲击力与机械应力，严重时会对真空断路器的一些部件产生损坏，大大缩短真空断路器的使用寿命；真空断路器的机械特性参数对真空断路器的使用乃至整个电力系统的稳定运行都有至关重要的意义。电磁铁是触发断路器完成开关动作的关键元件，因此对控制回路电流、电压信号的监测中，最直观有效的方法就是对分、合闸电磁铁线圏电流、电压进行监测。分、合闸电磁铁作为真空断路器动作过程中的第一级控制元件，是操动机构中最重要的部件。它主要传递执行断路器发出的动作命令，以电磁力的形式触发断路器的机械传动机构，从而完成分、合闸动作。然而，断路器如果长期运行，分、合闸电磁铁随着动作时间和频率的增大就会出现各种故障，例如铁芯卡涩、匝间短路、接触不良等故障，甚至会进一步发展成严重的断路器拒合、拒分、误合、误分等故障，严重影响断路器的动作性能。在断路器的分、合闸动作过程中，操动机构任何运行状态或者健康状况的变化都有可能引起电磁铁线圈电流的变化，因此，线圈电流信号中包含着丰富的操动机构状态信息。这些信息能准确反映电磁铁本身以及操动机构其他运动部件的工作状况，如铁芯有无卡滞、脱扣、传动机构的变动情况、阻间短路或者接触不良等等，从而为在线监测和故障的针对性诊断提供了重要依据。 2.4系统的发展与展望

《电气设备状态监测与故障诊断技术》复习提纲(附答案)

《电气设备状态监测与故障诊断技术》复习提纲 1 预防性试验的不足之处（P4） 答： 1、需停电进行试验，而不少重要电力设备，轻易不能停止运行。 2、停电后设备状态（如作用电压、温度等）与运行中不符，影响判断准确度。 3、由于是周期性定期检查，而不是连续的随时监测，绝缘仍可能在试验间隔期发生故障。 4、由于是定期检查和维修，设备状态即使良好时，按计划也需进行试验和维修，造成人力 物力浪费，甚至可能因拆卸组装过多而造成损坏，即造成所谓过度维修。 2 状态维修的原理（P4） 答：绝缘的劣化、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，会有各种前期征兆，表现为其电气、物理、化学等特性有少量渐进的变化。随着电子、计算机、光电、信号处理和各种传感技术的发展，可以对电力设备进行在线状态监测，及时取得各种即使是很微弱的信息。对这些信息进行处理和综合分析，根据其数值的大小及变化趋势，可对绝缘的可靠性随似乎做出判断并对绝缘的剩余寿命做出预测，从而能早期发现潜伏的故障，必要时可提供预警或规定的操作。 3 老化的定义（P12） 答：电气设备的绝缘在运行中会受到各种因素（如电场、热、机械应力、环境因素等）的作用，部将发生复杂的化学、物理变化，会导致性能逐渐劣化，这种现象称为老化。 4 电气设备的绝缘在运行常会受到哪些类型的老化作用?(P12) 答：有热老化、电老化、机械老化、环境老化、多应力老化等。 5 热老化的定义（P12） 答：由于在热的长期作用下发生的老化称为热老化。 6 什么是8℃规则?（P13） 答：根据V.M.Montsinger提出的绝缘寿命与温度间的经验关系式可知，lnL和t呈线性关系，并且温度每升高8℃，绝缘寿命大约减少一半，此即所谓8℃规则。 7 可靠性、失效与故障的定义（P21） 答：可靠性：产品在规定条件下和规定的时间区间完成规定功能的能力。 失效：产品终止完成规定功能的能力这样的事件。 故障：产品不能执行规定功能的状态。 8 典型的不可修复元件，其失效率曲线呈什么形状？有哪些组成部分？（P22） 答：典型的不可修复元件，一般为电子器件，其失效率曲线呈浴盆状，可分为三个部分：早期失效期、恒定失效期和耗损失效期。 9 寿命试验的目的和方式(26)

MDS-4000输变电设备状态监测与故障诊断系统

MDS-4000输变电设备状态监测与故障诊断系统 MDS-4000系统简介 MDS-4000输变电设备状态监测与故障诊断系统是为满足国家电网公司智能电网建设、集约化生产管理及“三集五大”中大生产体系集中监控要求而开发的重要技术支撑系统。 MDS-4000输变电设备状态监测与故障诊断系统是智能电网建设的重要内容，它通过各种先进的传感技术、数字化技术、嵌入式计算机技术、广域分布的通信技术、在线监测技术以及故障诊断技术实现各类电网设备运行状态的实时感知、监视、分析、预测和故障诊断。输变电设备状态监测技术是实现智能变电站建设的关键支撑技术，是智能变电站建设的核心内容。因此，输变电设备状态监测与故障诊断系统的建设对提高国家电网公司生产管理水平、加强状态监测检修辅助决策应用、推动智能电网建设具有积极而深远的意义。 MDS-4000系统可为智能变电站提供在线监测与故障诊断的整体解决方案。系统可对变压器温度及负荷、油中溶解气体、油中微水、套管绝缘、铁芯接地电流、局部放电、辅助设备（冷却风扇、油泵、瓦斯继电器、有载分接开关等）、断路器及GIS中SF6气体密度及微水、GIS局部放电、断路器动作特性、GIS室内SF6气体泄露、电流互感器及容性电压互感器绝缘、耦合电容器绝缘和避雷器绝缘等信息进行综合监测。MDS-4000系统具有准确性高、可靠性高、互换性好等特点，是按照统一的结构方式、通讯标准、数据格式等的全面集成。 MDS-4000输变电设备状态监测与故障诊断系统依据获得的电力设备状态信息，采用基于多信息融合技术的综合故障诊断模型，结合设备的结构特性和参数、运行历史状态记录以及环境因素，对电力设备工作状态和剩余寿命作出评估；对已经发生、正在发生或可能发生的故障进行分析、判断和预报，明确故障的性质、类型、程度、原因，指出故障发生和发展的趋势及其后果，提出控制故障发展和消除故障的有效对策，达到避免电力设备事故发生、保证设备安全、可靠、正常运行的目的。 MDS-4000系统特点 MDS-4000系统技术特点

电气设备状态监测与故障诊断

电气设备状态监测与故障诊断 1前言 1.1状态监测与故障诊断技术的含义 电气设备在运行中受到电、热、机械、环境等各种因素的作用，其性能逐渐劣化，最终导致故障。特别是电气设备中的绝缘介质，大多为有机材料，如矿物油、绝缘纸、各种有机合成材料等，容易在外界因素作用下发生老化。电气设备是组成电力系统的基本元件，一旦失效，必将引起局部甚至广大地区的停电，造成巨大的经济损失和社会影响。 监测”一词的含义是为了特殊的目的而进行的注视、观察与校核。设备的状态监测是利用各种传感器和测量手段对反映设备运行状态的物理、化学量进行检测，其目的是为了判明设备是否处于正常状态。诊断”一词原是一医学名词，指医生对收集到的病人症状（包括医生的感观所感觉到的、病人自身主观陈述以及各种化验检测所得到的结果）进行分析处理、寻求患者的病因、了解疾病的严重程度及制订治疗措施与方案的过程。设备的故障诊断”借用了上述概念，其含义是指这样的过程：专家根据状态监测所得到的各测量值及其运算处理结果所提供的信息，采用所掌握的关于设备的知识和经验，进行推理判断，找出设备故障的类型、部位及严重程度，从而提出对设备的维修处理建议。简言之，状态监测”是特征量的收集过程，而故障诊断”是特征量收集后的分析判断过程。 广义而言，诊断”的含义概括了状态监测”和故障诊断”：前者是诊”；后者是断”。 1.2状态监测与故障诊断技术的意义 电气设备特别是大型高压设备发生突发性停电事故，会造成巨大的经济损失和不良的社会影响。提高电气设备的可靠性，一种办法是提高设备的质量，选用优质材料及先进工艺，优化设计，合理选择设计裕度，力求在工作寿命内不发生故障。但这样会导致制造成本增加。此外，设备在运行中，总会逐渐老化，而大型设备不可能象一次性工具那用过即丢”。因此，另一方面，必须对设备进行必要的检查和维修，这构成了电力运行部门的重要工作内容。 早期是对设备使用直到发生故障，然后维修，称为事故维修。但是，如前所

设备状态监测及故障诊断

设备状态监测及故障诊断 近年来，为了提高设备管理与维修的现代化水平，在省设协和油田设备处的大力支持与帮助下，我厂应用状态监测及故障诊断技术，及时发现并解决了许多设备隐患，提高了设备运行可靠度，为电厂长周期、满负荷生产奠定了良好的基础。 1 开展状态监测与故障诊断工作的缘由 1.1 状态监测与故障诊断是一种新的管理理念 电厂生产的特点是自动化水平高、生产连续性强，一旦某台设备发生故障，将迫使机组降低负荷，甚至停机。多年的摔打与磨练告诉我们：单凭眼看、手摸、耳听、鼻嗅等感观经验来判断设备故障已无法适应现代化生产的需要，只有开展状态监测和故障诊断工作才能彻底摆脱这种落后的管理模式。 1.2 状态监测和故障诊断是提高设备管理水平的需要 我厂已搞过8次大修，在检修项目的确立和设备系统部件的更换上，虽然针对性、方向性有了很大提高，但确切性、适宜性、经济性仍有差距。根据“四个凡是”的贯标精神要求，设备、系统的大小修的立项应更具科学性、针对性，减少盲目性，要解决这一问题，惟有开展状态监测和故障诊断。 1.3 状态监测和故障诊断是降本增效的需要。我厂检修费用一年比一年紧缩，降本增效压力逐年递增，如何进一步降低发电成本，是摆在全厂干部职工面前的一个现实问题。从历年大修情况来看，部分单位存在不同程度的欠修和过剩检修。过剩检修意味着工作量加大，费用增加，造成人、财、物的浪费，而欠修将给设备运行带来隐患。开展状态监测和故障诊断可有效避免欠修和过剩检修，做到物尽其用，达到降本增效的目的。 1.4 状态监测和故障诊断是二期投产的需要 我厂二期两台机组相继投产，如果按照过去三年一大修的计划，每年至少要安排一台机组大修，甚至一年安排两台机组的大修。我厂经过8次机组大修，积累了丰富的检修经验，对设备、系统的性能特点有了更深的了解。特别是1999年和2000年的机组技改性大修，使设备的可靠性有了明显提高，基本具备了把机组三年一大修改为四年一大修的条件。延长大修周期的保证是开展状态监测和故障诊断，延长设备使用寿命，避免突发性故障。 近几年来，通过实践逐步提高了对状态监测和故障诊断工作的认识，通过对设备定时、定点、定人监测，特别是#2机组在线监测系统，避免了多起设备事故，更坚定了我们开展这项工作的决心。 2 开展状态监测及故障诊断技术的依据

西南交通大学电气设备状态监测期末复习

第一章 1、电介质的定义 电介质是指在电场作用能产生极化的一切物质。广义上说来，电介质不仅包括绝缘材料，而且包括各种功能材料，如压电、热释电、光电、铁电等材料。 2、电介质的分类方法 （1）根据正负电荷在分子中的分布特性，可把电介质分为三类：?非极性电介质?极性电介质?离子型。（2）根据实际应用情况，按照电介质的凝聚形态，可将其分为四种基本类型：固体电介质、液体电介质、气体电介质、真空绝缘 3、不同类型电介质在绝缘特性上的差异 4、常用的气体、液体、固体电介质的特点及其适用场合 液体电介质又称绝缘油，在常温下为液态，在电气设备中起绝缘、传热、浸渍及填充作用，（特点）：流动性，击穿后有自愈性，电气强度比气体的高，用液体电介质制造的高压电气设备体积小，节省材料，液体电介质可燃，易氧化变质，产生水分、酸、油泥等导致电气性能变坏。（适用场合）：主要用在变压器、油断路器、电容器和电缆等电气设备中。 气体电介质应具有绝缘强度高、化学及热稳定性好、对结构材料的腐蚀作用很小、不燃、不爆、液化温度低、热导率高、在电弧条件下耐分解、不产生有毒及腐蚀性分子等特性。?此外，还要求成本低，净化维护方便。 真空绝缘（特点）：采用真空作为开关灭弧介质，成本低、维修费用低、无爆炸危险，另外，由于灭弧室具有高真空度，空气分子十分稀薄，真空间隙的绝缘强度比常温下的空气和SF6高得多。（适用场合）：主要应用于中压开关设备上，具有优良的绝缘性能和灭弧性能。5、SF6气体在电气绝缘领域的应用及其优缺点 SF6气体综合性能优异，具有很高的绝缘强度和灭弧性能，广泛应用于高压断路器、电容器、电缆、变压器及气体绝缘变电站(GIS)放电后的分解对含Si02的瓷和玻璃等无机材料有强的腐蚀性；密度大，在检修充SF6电气设备时易引起工作人员窒息；价格较贵。 6、电气设备对不同电介质的具体要求 液体介质的要求：（1）电气性能好，例如绝缘强度高、电阻率高、介质 损耗及介电常数小（电容器则要求介电常数高）（2）散热及流动性好，即粘度低、导热好、物理及化学性质稳定、不易燃、无毒及其它一些特殊要求. 对气体电介质的要求应具有绝缘强度高、化学及热稳定性好、对结构材料的腐蚀作用很小、不燃、不爆、液化温度低、热导率高、在电弧条件下耐分解、不产生有毒及腐蚀性分子等特性。此外，还要求成本低，净化维护方便。 7、为什么要用组合绝缘结构8、典型的电气设备组合绝缘有那些

电气设备状态检测

电气设备状态检测期末复习 1. 答：①相对介电常数是反映电解质极化的物理量，而电介质在导电或者交变场中的极化弛豫所引起的能量损耗陈伟介质损耗，而介电常数通过影响介质损耗角的正切值来影响介质损耗。②主要是由聚乙烯和聚氯乙烯的介电常数所决定。如聚氯乙烯在20℃时的相对介电常数在3.0～3.5之间，而聚乙烯的介电常数仅为2.3。因此两者在介电常数上的差异将对电容器的介质损耗产生影响。 2 答：油纸绝缘结构中的水分会降低绝缘系统的击穿电压和增加绝缘系统的介质损耗。这主要是由于水是强极性液体，比纸和油的介电常数高很多，因此水的含量越高，便会增加绝缘系统的介质损耗。 3. 答：①电介质是指在电场作用下能产生极化的一切物质。电介质主要分成三类：非极性电介质、极性电介质和离子型电介质。非极性电介质的电偶极矩为零，其主要应用于绝缘的有机材料，如聚乙烯、聚四氟乙烯等。极性电介质具有电偶极矩，其主要应用于聚氯乙烯、纤维等材料。离子型电介质主要是由正负粒子组成，其介电常数较大，具有较高的机械性能，其主要应用于石英、云母等材料。②不善于导电的材料均可以称为绝缘体，因此电介质包含的范围更广，电介质包含绝缘体。绝缘体一定是电介质，但是电介质不一定是绝缘体。 4. 。答：极性液体电介质的介质损耗与液体的黏度有关。极性分子在黏性媒介中做热运动，在交变电场的作用下，电场力矩将使极性分子做趋向于外场方向的转动。在转动的过程中，由于摩擦发热将会引起能量的损耗。松香复合剂是一种极性液体介质，其中的矿物油是稀释剂，因此矿物油的成分增加时，复合剂的黏度将会减小，所以松弛时间减小。因此，对应于一定频率下出现的tanδ最大值的温度就会向低温移动。 5. 答：①通过化学反应动力学原理可以得到：Lnτ=a+（b/T）。其中τ为材料的绝缘寿命，T 为温度，a、b为常数。因此可以知道材料的绝缘寿命的对数值和温度的倒数呈线性关系。 ②这个关系是有一定的局限性的，主要体现在：这个关系是根据单一的一级反应得出的，而

高压电气设备状态检测的国内外研究现状

高压电气设备状态检测的国内外研究现状 1 引言 在电力系统和各种用户系统中，高压电器和开关设备均具有重要的地位和作用，各种高压和开关设备的工作原理和功能各不相同，构成供变电工程的各个组成部分。随着电力系统的发展，对发、输、供和用电的可靠性要求越来越高。对高压电气设备的状态检测显得尤为重要。目前国内外对高压电气设备状态检测主要是针对断路器、容性设备避雷器、变压器等设备进行检测。断路器中应用最多的是SF6封闭式组合电器，它主要指将断路器、隔离开关、母线和互感器等都是浸泡在高性能绝缘材料中，如真空、SF6气体等，，称为“气体绝缘开关设备”（ GIS，Gas Insulated Switchgear) 。对高压电器状态检测主要指的是对各种开关设备和电器进行检测，其对整个电力系统的运行起至关重要的作用。 2. 高压电器状态检测的国内外研究现状 2.1断路器状态监测的国内外现状 高压断路器实时状态监测技术在国内发展的时间不超过10年, 由于断路器状态的好坏, 对电力系统的安全、可靠运行有着直接的影响。因此, 对断路器的状态监测也是十分必要的。目前用于评估断路器状态主要采用两种方法: 一是跳闸线圈轮廓法(TCP) , 一是振动监测法。振动监测法是通用的方法,而TCP 法则是通过考察断路器动作时, 流过跳闸/闭合线圈里的电流波形来获得断路器的状态信息。因为当断路器处于不同状态时, 会产生不同的电流波形。 2.1.1 GIS中SF6断路器状态的在线检测 GIS(Gas Insulated Switchgear)装置是20世纪60年代中期出现的一种新型开关装置。GIS具有占地面积小、故障率低等优点，已成为高压开关设备的主要发展方向。GIS技术的应用，使得其核心电力元件——SF6断路器的检修更加困难，所以必须对其中的断路器进行在线状态监测才能做到维修量最小和维护费用最低。 随着技术的不断发展，SF6开关设备运行状态在线检测手段也日益进步，激光检漏和超声局放等新技术的出现，可以在设备不停电的情况下对开关设备状态进行综合在线检测，并对故障点进行精确定位，为现场SF6 开关状态的在线检测提供了新的方法。激光成像技术是利用SF6 对红外光谱的吸收特性，使肉眼不能观察到的SF6 泄漏气体在红外视频上清晰可见，由图像快速地确认泄漏源，为检测人员提供了一种快速识别泄漏源的技术。当GIS、罐式断路器内部有局部放电发生时，其释放的能量使SF6 气体周围的温度升高，从而产生瞬时的局部过压，形成的扰动以声波的形式传播，传播到金属外壳时会在外壳上传播。在外壳上用特制的声探头可检测到传播波，这样就可以间接发现设备内部存在的局部放电。而如果在设备内部有金属微粒存在，微粒在电场力与重力作用下会在内部跳动，碰撞金属外壳，从而产生一定频率的声波，这同样可以用声探头进行检测。 2.1.2 GIS中局部放电在线监测技术 GIS以结构紧凑、可靠性高等优点逐渐成为超高压电力系统中的主流设备，但由于制造运输现场装配等多种原因不可避免地存在绝缘缺陷而影响其长期可靠性。鉴于绝缘介质在发生击穿前都会产生局部放电，因此对GIS进行局部放电监测可以发现绝缘的早期故障。。通过对GIS局部放电在线监测，可以监测到GIS 的绝缘状况，预先发现GIS 内部存在的绝缘缺陷，避免绝缘事故的发生。因此，开展GIS 在线监测技术的研究具有越来越重要的意义。GIS 的局部放电检测技术主要有：超声波检测法、化学检测法、脉冲电流法、超高频法等。

西南交2012秋《电气设备状态监测》离线作业

西南交《电气设备状态监测》离线作业 主观题(共10道小题，每题10分) 1. 叙述电介质的定义 答：电介质是指在电场作用下能建立极化的一切物质，广义上说来，电介质不仅包括绝缘材料，而且包括各种功能材料，如压电、热释电、光电、铁电等材料。 2. 电介质有哪些类 答：根据电荷在分子中的分布特性，可以把电介质分为非极性电介质、极性电介质、离子型电介质；电介质按照存在的形态分成几种基本类型：固体电介质、液体电介质、气体电介质和真空电介质。 3. 说明固体电介质介质损耗的特点 答：普通的无机晶体介质只有位移极化，其介质损耗主要来源于电导；玻璃的介质损耗可以认为主要由三部分组成：电导损耗、松弛损耗和结构损耗；非极性有机介质，既没有弱联系离子，也不含极性基团，因此在外电场作用下只有电子位移极化，其介质损耗主要是由杂质电导引起的；极性有机介质分子量一般较大，分子间相互联系的阻碍作用较强，因此除非在高温之下，整个极性分子的转向难以建立，转向极化只可能由极性基团的定向所引起。 4. 什么是界面极化和损耗？ 答：不均匀介质的界面极化，不是由束缚电荷或弱联系离子的位移或转向引起的，而是由自由电荷的移动产生的。在电场作用下，介质中自由电荷移动，可以被介质中的缺陷或不同介质的分界面所捕获，形成空间电荷的局部积聚，使得介质中自由电荷分布不均匀从而产生宏观偶极矩的现象，称为界面极化或空间电荷极化。

5. 说明介质损耗角正切的测量方法与特点 答：电桥法：间接测量法，作为最传统的方法技术成熟，准确而可靠，但用于在线监测时把元件串入电路，降低了系统的可靠性； 谐振法：当测量频率增高至上kHz时，由于元件杂散电容、残余电感等的影响，一般电桥已不能用于绝缘材料的相对介电常数与介质损耗角正切的测量，在这种情况下广泛使用谐振法； 相位差法：直接测试介质损耗角，容易理解，用于在线监测非常方便，但对硬件要求很高，误差较大。 全数字法：采集信号后，所以计算均有微型计算机完成，方便、准确，对计算机计算要求较高 6. 按导电载流子种类，电介质的电导可分为哪些类型？举例说明。 答：（1）电子电导（包括空穴电导）：载流子是带负电荷的电子（或带正电荷的空穴）。 （2）离子电导：载流子是离解了的原子或原子团（离子），它们可以带正电荷，也可以带负电荷，如Na+、Cl－、(OH)－等。离子导电时，伴随有电解现象发生。 （3）胶粒电导：载流子是带电的分子团即胶粒，如油中处于乳化状态的水等。 7. 说明气体电介质的电导特性。 答：常温、常压下的气体在较低电场强度下都是优良的绝缘体，能够通过气体的电流极其微弱，只有采用很高灵敏度的静电计才能检测出来（j < 10-14A/m2）。 气体中载流子的浓度与外界影响因素密切相关，如气体受到光、热、辐射等外因作用时，分子发生电离而产生正、负离子对；或由于光、热、辐射作用使阴极发射出电子。显然，气体中载流子浓度的大小主要取决于光、热、辐射等电离源的强弱。

设备状态监测管理制度

设备状态监测管理制度 1 目的 为了加强设备状态监测的管理，保证装置安全、稳定、长周期运行，依据国家相关法律、法规制定本制度。 2 范围 本制度规定了设备状态监测管理内容。 本制度适用于本厂设备状态监测。 3 职责 3.1 主管设备管理工作的厂领导，依据《设备管理制度》的管理要求和职责，全面负责设备状态监测的管理工作。 3.2 生产设备技术部职责： 3.2.1 负责甲醇厂设备状态监测工作的归口管理，负责制定甲醇厂设备状态监测的有关制度及实施细则，并监督、检查、考核。 3.2.2 建立甲醇厂设备状态监测管理体系，根据设备分级管理要求，制定不同级别设备的状态监测管理策略。 3.2.3 将状态监测数据进行保存，定期对监测工作进行总结。 3.2.4 负责定期组织监测数据的归纳、整理、分析，了解设备运行状况，为转动设备运行、维护、检修提供依据，对监测发现异常的设备，组织有关人员对故障进行分析并处理。 3.2.5 负责组织状态监测相关技术交流和培训。 3.2.6 负责或参与状态监测系统配置技术方案的设计审查、安装、调试和验收工作。 3.3 各车间职责 3.3.1 负责本单位状态监测的日常管理，制定状态监测计划，落实状

态监测责任，做好本单位状态监测管理工作。 3.3.2 负责组织监测数据记录，依据分析结果，评价设备运行状态，对发现的故障征兆，及时组织协调有关单位诊断、处理。 3.3.3 归纳、整理状态监测数据、收集技术资料。 3.4 车间主操作人员职责 3.4.1 严格按照工艺卡片参数操作。 3.4.2 及时通报设备状态监测信息，指导运行和检修。 4 内容 4.1 设备状态监测组织机构（参照设备管理组织机构） 4.2 甲醇厂的大型机组空压机、氧压机、合压机、焦压机、增压膨胀机应逐步建立、完善在线监测系统。 4.3 对已建立的原厂监测系统，应完善诊断系统，按时检查、分析监测数据。 4.4 未建立在线监测系统的转动设备，按照分级管理要求，认真做好离线监测计划，依据“定人员、定设备、定测点、定仪器、定周期、定标准、定路线、定参数”的原则进行状态监测，对监测结果及时进行分析提出运行、维修建议。 4.5 监测发现转动设备异常时，应增加监测频次，必要时采用精密诊断故障进行分析，及时掌握故障的发展趋势，防止事故发生。 4.6 加强状态监测、故障诊断技术培训和交流，定期总结成果和经验，提高状态监测人员的技术素质。 5 相关文件记录 6 文件信息

电气设备状态监测 (3)

（注意：若有主观题目，请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩。在线只需提交客观题答 案。) 一、主观题(共12道小题) 1.说明用热老化试验确定绝缘寿命的步骤 参考答案：主观题答案暂不公布，请先自行离线完成。 2.绝缘是如何进行耐热分级的？ 参考答案：主观题答案暂不公布，请先自行离线完成。 3.说明电老化的分类 参考答案：主观题答案暂不公布，请先自行离线完成。 4.简述负电性气体的击穿特点。 参考答案：主观题答案暂不公布，请先自行离线完成。 5.绝缘纸和织物浸胶和浸油的目的是什么？ 参考答案：主观题答案暂不公布，请先自行离线完成。 6.简述变压器绝缘结构 参考答案：主观题答案暂不公布，请先自行离线完成。 7.简述单芯交联聚乙烯（XLPE）电缆的绝缘结构 参考答案：主观题答案暂不公布，请先自行离线完成。 8.请画出反接法测试高压套管介质损耗的示意图 参考答案：主观题答案暂不公布，请先自行离线完成。 9.变压器油中溶解故障气体的各组分中，电弧放电的特征气体是什么？用油中溶解乙炔判断变压器故障时，110kV变压器的注意值是5uL/L，而500kV变压器的注意值是1uL/L，说明为什么两者存在这么大的差异。 参考答案：主观题答案暂不公布，请先自行离线完成。 10.简要比较说明少油断路器、真空断路器、SF6断路器的优缺点。 参考答案：主观题答案暂不公布，请先自行离线完成。 11.请给出绝缘内部气隙局部放电的等值电路 参考答案：主观题答案暂不公布，请先自行离线完成。 12.给出容性设备在线监测系统的原理图，并简单说明。 参考答案：主观题答案暂不公布，请先自行离线完成。

电气设备状态监测与故障诊断word版本

电气设备状态监测与故障诊断 1 前言 1.1 状态监测与故障诊断技术的含义 电气设备在运行中受到电、热、机械、环境等各种因素的作用，其性能逐渐劣化，最终导致故障。特别是电气设备中的绝缘介质，大多为有机材料，如矿物油、绝缘纸、各种有机合成材料等，容易在外界因素作用下发生老化。电气设备是组成电力系统的基本元件，一旦失效，必将引起局部甚至广大地区的停电，造成巨大的经济损失和社会影响。 “监测”一词的含义是为了特殊的目的而进行的注视、观察与校核。设备的状态监测是利用各种传感器和测量手段对反映设备运行状态的物理、化学量进行检测，其目的是为了判明设备是否处于正常状态。“诊断”一词原是一医学名词，指医生对收集到的病人症状（包括医生的感观所感觉到的、病人自身主观陈述以及各种化验检测所得到的结果）进行分析处理、寻求患者的病因、了解疾病的严重程度及制订治疗措施与方案的过程。设备的“故障诊断”借用了上述概念，其含义是指这样的过程：专家根据状态监测所得到的各测量值及其运算处理结果所提供的信息，采用所掌握的关于设备的知识和经验，进行推理判断，找出设备故障的类型、部位及严重程度，从而提出对设备的维修处理建议。简言之，“状态监测”是特征量的收集过程，而“故障诊断”是特征量收集后的分析判断过程。 广义而言，“诊断”的含义概括了“状态监测”和“故障诊断”：前者是“诊”；后者是“断”。 1.2 状态监测与故障诊断技术的意义 电气设备特别是大型高压设备发生突发性停电事故，会造成巨大的经济损失和不良的社会影响。提高电气设备的可靠性，一种办法是提高设备的质量，选用优质材料及先进工艺，优化设计，合理选择设计裕度，力求在工作寿命内不发生故障。但这样会导致制造成本增加。此外，设备在运行中，总会逐渐老化，而大型设备不可能象一次性工具那“用过即丢”。因此，另一方面，必须对设备进行必要的检查和维修，这构成了电力运行部门的重要工作内容。 早期是对设备使用直到发生故障，然后维修，称为事故维修。但是，如前所

电气设备状态监测及维护

电气设备状态监测及维护 发表时间：2016-11-11T11:43:38.173Z 来源：《低碳地产》2016年9月第17期作者：刘丽[导读] 【摘要】状态检修是以本设备当前实际的工作状况为主要依据，通过先进状态监测的手段，可靠评价手段及寿命预测手段判断设备的当前状态。对故障严重程度、发生部位、发展趋势做出正确判断，同时可识别故障早期征兆。通过该系统能够掌握电力设备状态信息，对变化发展趋势和使用期限等信息作出预测，并能对各种故障设备进行专家级诊断，制定检修方案和策略。 嘉吉生化有限公司吉林松原 138000 【摘要】状态检修是以本设备当前实际的工作状况为主要依据，通过先进状态监测的手段，可靠评价手段及寿命预测手段判断设备的当前状态。对故障严重程度、发生部位、发展趋势做出正确判断，同时可识别故障早期征兆。通过该系统能够掌握电力设备状态信息，对变化发展趋势和使用期限等信息作出预测，并能对各种故障设备进行专家级诊断，制定检修方案和策略。本系统的开发为电气设备的事故检修，定期检修，状态检修，以及最终建立电气设备状态检修整个体制提供一个有效技术支持。 【关键词】电气设备；状态监测；故障诊断 1 状态测试与故障诊断技术的概念 1.1 状态监测 状态监测是在设备运行中，对特定的特征信号进行检测、变换、记录、分析处理并显示、记录，是对设备进行故障诊断的基础工作。检测的信号主要是机组或零部件在运行中的各种信息（振动、噪声、转速、温度压力、流量等），通过传感器把这些信息转换为电信号或其他物理量信号，送入信号处理系统中进行处理，以便得到能反映设备运行状态的特征参数，从而实现对设备运行状态的监测和下一步诊断工作。 1.2 分析诊断 分析诊断实际上包括两方面的内容：信号分析处理、故障诊断。 信号分析处理的目的是把获得的信息通过一定的方法进行变换处理，从不同的角度提取最直观、最敏感、最有用的特征信息。分析处理可用专门的分析仪器或计算机进行，一般情况下要从多重分析域、多个角度来分析观察这些信息。分析处理方法的选择、处理过程的准确性以及表达的直观性都会对诊断结果产生较大影响。 故障诊断是在状态监测与信号分析处理的基础上进行的。进行故障诊断需要根据状态监测与信号分析处理所提供的能反映设备运行状态的症兆或特征参数的变化情况，有时还需要进一步与某些故障特征参数（模式）进行比较，以识别设备是在运转正常还是存在故障。如果存在故障，要诊断故障的性质和程度、产生原因或发生部位，并预测设备的性能和故障发展趋势。 1.3 治理预防 治理预防措施是在分析诊断出设备存在异常状态，即存在故障时，就其原因、部位和危险程度进行研究并采取治理措施和预防的办法。通常包括调整、更换、检修、改善等方面的工作。如果经过分析认为设备在短时间内尚可继续维持运行时，那就要对故障的发展加强监测，以保证设备运行的可靠性。根据设备故障情况，治理预防措施有巡回监测、监护运行、立即停机检修三种。 2 在线状态监测系统 2.1 信号采集 所谓的电力设备在线监测系统是在电力设备的使用过程中，对其进行连续不断的监测和诊断，并及时的分析和判断设备的运转状态，并在其基础对设备的运转状态进行科学的预测。设备的运行状态可以通过对设备的运行状态量的分析而获得，目前获得电力系统设备的信息的方法主要包括：第一，定时采样，根据电力设备的运转周期进行采样；第二，根据故障诊断的特殊性对其进行跟踪采样；第三，一次性采样，根据实际需求每次只采集一个足够的信息数据；第四，利用发生随机故障时的信号突变自动采样。 2.2 数据传送 目前，我国的电力系统已经开始广泛的使用通信设备，这主要是因为利用通信设备中的光纤传输数字信号可以避免数据传输过程中受到的干扰，以及能够保持相移的一致，从而保证信号的质量。 2.3 数据处理 数据处理中心在接收到信息数据后，主要是通过不同的数学方法对其进行分析处理，例如在进行频谱分析时，可以将时域连续时间信号转变为频域不同频率信号进行分析；除此之外，常用的数据分析还包括：神经网络、小波分析等。 3 状态监测与故障诊断技术的方法 3.1 发电机的状态监测与故障诊断技术 对发电机的状态监测和故障诊断，其主要的目的是为了能够在故障发生的最初监测到是否是由于发电机的故障而引起的，做到有计划的进行维修，减少不必要的损失以及避免事故发生。目前，在我国采用的发电机监测以及故障分析主要是通过发电机光纤测漏仪、发电机状态监视器等进行设备状态以及故障的跟踪分析。 3.2 变压器的状态监测与故障诊断技术 不同的电力系统采用的变压器可能会有所差异，但是目前我国的电力工业主要使用的是充油式变压器，而在某些特定的工作环境中也会使用干式变压器或六氟化硫变压器。当前，在我国对于变压器的监测最常使用的是局部放电监测、超声定位技术及红外技术等。在实际中通常使用介质损耗因数的数字化在线测量技术对变压器的高压套管进行故障分析。除此之外，还需要对变压器的油温、线匝绕组温度以及冷却泵、风扇运行等参数进行有效的监测。 3.3 红外诊断技术 红外诊断技术是一项综合性很强的新型技术，主要是综合了光电成像技术、计算机以及图像处理技术的技术。通过接受物体发出的红外线，使其在计算机上呈现出热成像图，来分析判断物体表面的温度变化。利用该技术对电力系统设备进行监测以及故障分析以及诊断，存在着精准、快速和直观等特点。这对于有效地提高经济效益，以及降低设备的维修成本有着十分重要的意义。 4 状态测试与故障诊断技术的发展趋势 4.1 智能化诊断技术的推广应用

输变电设备状态监测系统技术

输变电设备状态监测系统技术 输变电设备状态监测是智能电网的重要组成部分。为适应国家电网公司坚强智能电网的发展要求，促进输变电设备状态监测技术、状态监测装置和主站系统的统一和规范化发展，实现输电线路和变电设备状态监测系统的一体化建设，制定本技术导则。 本标准的附录A为规范性附录。 本导则由国家电网公司科技部归口。 本导则由国家电网公司生产技术部提出并解释。 本导则起草单位：国网电力科学研究院、中国电力科学研究院。 本导则主要起草人：林峰、焦群、于钦刚、冀肖彤、阎春雨、张晓帆、李盛盛、朱江、杨维勇、李莉、洪功义、姚景祺 输变电设备状态监测系统技术导则 1 范围 本技术导则规定了输变电设备状态监测系统的技术原则、系统架构、数据接入、功能要求、接口要求、通信要求、信息安全防护要求等方面的内容。 本技术导则适用于国家电网公司35kV及以上变电设备、交流66kV～1000kV架空输电线路、直流±400kV～±800kV架空输电线路。 2 规范性引用文件 下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本标准。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。 Q /GDW 383-2009智能变电站技术导则 Q/GDW Z414-2010 变电站智能化改造技术规范 高压设备智能化技术导则 DL/T 860 变电站通信网络和系统 国家电网公司生产管理系统设备代码（国家电网公司生产技术部第462号文，2008年5月） 电力二次系统安全防护总体方案（国家电力监管委员会第34号文，2006年2月） 国家电网公司SG186工程安全防护总体方案（国家电网公司信息化工作部第316号文，2008年） 3 术语和定义 3.1 状态量 criteria 指对原始采集量进行加工处理后，能直观反映输变电设备本体运行状态、气象、通道环境的物理量。 3.2 状态监测装置 condition monitoring device 指安装在被监测的输电或变电设备附近或之上，能自动采集和处理被监测设备的状态数据，并能和状态监测代理、综合监测单元或状态接入控制器进行信息交换的一种数据采集、处理与通信装置。输电线路状态监测装置也可向数据采集单元发送控制指令。 3.3 状态监测代理 condition monitoring agent (CMA)

简述电力系统设备状态监测及其发展情况

简述电力系统设备状态监测及其发展情况 摘要：电力系统状态监测随着电力企业受到电力设备故障带来的生产问题，而越来越受到重视。随着科学技术的发展，状态监测也经历了人工故障检修、人工定期隐患排查、智能化状 态监测、基于计算机大数据技术的设备状态监测四个发展阶段，让电气设备运行过程中存在 的故障发现、问题维修越来越科学化和合理化，有效降低了运行成本，提高了企业综合实力。关键词：电力系统；设备状态；电力设备；监测技术 电力设备在经过日常运营中会出现机器上的磨损，性能上的衰退，导致因设备机能出现问题 而产生运行故障，进而引发重大生产事故，导致电力能源不能持续稳定地为社会生产生活服务，带来了巨大的经济损失。基于这样的现实需求，电力系统设备监测的概念由此产生，它 是建立在计算机信息处理技术、传感器技术以、物联网技术、人工智能技术的成熟发展而来的，它通过传感器获取设备在运行过程中的特定参数，传输到电脑大数据处理系统中，来分 析其设备特性的变化与发展趋势，进而评估设备的“健康”状态[1]。随着现代技术的发展，电 力设备监测已经越来越趋于智能化和自动化，人工干预的程度越来越小，全天候的自动监测 能够让设备处于监测的常态之中，让监测无死角，无漏洞。 一、电力系统设备状态监测内容分析 （一）电力变压器的状态监测 电力变压器的常见的故障为有载调节器和绕组。因此，加强对有载调节器、绕组和变压器油/纸损耗老化、超负荷运行状态的参数监控十分必要。 有载调节器故障主要表现为抽成、转抽和驱动机构由于长时间的磨损产生的机械故障，以及 触点烧损、转换电阻和绝缘问题产生的电气故障。其中绕阻绝缘和主绝缘是造成变压器运行 故障的最大因素。一般是通过温度、油中气体分析、局部放电等监测参数来分析运行状态。 监测技术一般是通过附在变压器箱体上的压电传感器来获取相应的数据参数。 （二）发电机的状态监测 发电机故障是多类型故障的综合，主要表现在定子绕组故障、转子体故障、转子绕组故障、 定子铁心故障这四个方面。其中钉子绕组绝缘劣化是发电机故障的主要原因，而PD监测是 目前通用方法之一。在监测过程中要注意利用信号处理技术来抑制噪音，防止信号传输受到 电气干扰使得测量数据有误。同时还要做好PD行为解释，已达到判定需要定子绕组维护获 得机器，从而找出故障位置和原因。 （三）高压断路器状态监测 断路器的工作状态直接关系着电力系统运行的稳定性和安全性。常见的断路器故障主要为拒动、误动、绝缘、载流这四点，其监测方法包含以下三方面内容： 首先是信号的采集。高压断路器是机电一体化的开关设备，在运行过程中必然存在多种性质 的物理量，这就需要传感器来对其数据进行精确的探测，以上传到云端服务器中。 其次要通过信号特征量的选取进行分析。信号特征量的选取是其监测的主要内容，通过特征 量与规定参数的比较，来确定断路器的工作状态是否存在故障隐患，一旦发现故障要确定其 类型，并建立断路器故障诊断的专家系统。 最后根据故障数据的处理结果，在专家系统的分析下，给出对策和措施，帮助检修人员提高 维修效率。 二、电力系统设备状态监测发展现状介绍

电气设备状态监测与故障诊断技术

电气设备状态监测与故障诊断技术 1 前言 1.1 状态监测与故障诊断技术的含义 电气设备在运行中受到电、热、机械、环境等各种因素的作用，其性能逐渐劣化，最终导致故障。特别是电气设备中的绝缘介质，大多为有机材料，如矿物油、绝缘纸、各种有机合成材料等，容易在外界因素作用下发生老化。电气设备是组成电力系统的基本元件，一旦失效，必将引起局部甚至广大地区的停电，造成巨大的经济损失和社会影响。 “监测”一词的含义是为了特殊的目的而进行的注视、观察与校核。设备的状态监测是利用各种传感器和测量手段对反映设备运行状态的物理、化学量进行检测，其目的是为了判明设备是否处于正常状态。“诊断”一词原是一医学名词，指医生对收集到的病人症状（包括医生的感观所感觉到的、病人自身主观陈述以及各种化验检测所得到的结果）进行分析处理、寻求患者的病因、了解疾病的严重程度及制订治疗措施与方案的过程。设备的“故障诊断”借用了上述概念，其含义是指这样的过程：专家根据状态监测所得到的各测量值及其运算处理结果所提供的信息，采用所掌握的关于设备的知识和经验，进行推理判断，找出设备故障的类型、部位及严重程度，从而提出对设备的维修处理建议。简言之，“状态监测”是特征量的收集过程，而“故障诊断”是特征量收集后的分析判断过程。 广义而言，“诊断”的含义概括了“状态监测”和“故障诊断”：前者是“诊”；后者是“断”。 1.2 状态监测与故障诊断技术的意义 电气设备特别是大型高压设备发生突发性停电事故，会造成巨大的经济损失和不良的社会影响。提高电气设备的可靠性，一种办法是提高设备的质量，选用优质材料及先进工艺，优化设计，合理选择设计裕度，力求在工作寿命内不发生故障。但这样会导致制造成本增加。此外，设备在运行中，总会逐渐老化，而大型设备不可能象一次性工具那“用过即丢”。因此，另一方面，必须对设备进行必要的检查和维修，这构成了电力运行部门的重要工作内容。 早期是对设备使用直到发生故障，然后维修，称为事故维修。但是，如前所述，对于大型设备，突发性事故将造成巨大损失。 其后，发展成定期试验和维修，即预防性维修。现在，定期预防性试验和维修已在电力部门形成制度，对减少和防止事故的发生起到了很好的作用。但预防性试验是离线进行的，有很多不足之处： 1) 离线试验需停电进行，而不少重要电力设备轻易不能停止运行。 2) 停电后设备状态（如作用电压、温度等）和运行中不符，影响判断准确度。 3) 由于是周期性定期检查，而不是连续地随时监测，设备仍可能在试验间隔期间发生故障，即造成维修不足。 4) 由于是定期检查和维修，设备状态即使良好时，按计划仍需进行试验和维修，造成人力物力浪费，甚至可能因拆卸组装过多而造成损坏，即造成所谓维修过度。 因此，目前正在发展以状态监测（通常是在线监测）和故障诊断为基础的状态维修。其基本