第二章 电气设备在线监测与故障诊断内容
2.1电气设备在线监测与故障诊断的方法
本文在对现代电力系统设备检修体制进行具体分析的基础上，尝试对电气设备实行在线监测与故障诊断的方法进行明确，同时，以高压断路器为研究对象。高压断路器是电力系统中重要的电气设备，在电网中能够起到整体的控制、保护作用，因此，高压断路器的可靠性运行对于整体电力运行而言，十分重要。目前，我国针对高压断路器等等电气设备，仍然实行了定期的检修制度，其具备着较大的盲目性，同时，很容易引入新的故障隐患，同时，对设备的可靠性进行降低。因此，相关人员必须要在合理的情况下，明确电气设备在线监测与故障诊断的方法，对高压断路器状态实行具体的在线监测，实时监测断路器的运行状态，并为设备的状态检修提供依据。
而对于电子设备在线监测、故障诊断的方法而言，国内外都对其进行了一定程度上的研究，但是，却都还没能够得出明确的结论。先从国外的相关研究来看，国外学者对电气设备状态监测与故障诊断技术方法的研究，主要始于60年代。当时，很多发达国家都对电气设备状态监测较为重视，在这其中，美国充当了领军者的角色。作为开发设备诊断技术、方法最早的国家，早在1967年4月，美国政府就授权美国宇航局，使其能够领导美海军研究室，对美国机械故障预防小组进行成立。到了1976年，美国西屋公司开始对以计算机为基础的发电厂设备诊断系统进行开发，80年代，向相关的电力部门展示了一套以微处理器为核心的发电机诊断系统，这也标志着电气设备监
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测的开端。除此之外，欧洲的一些工业国家也凭借着自己强横的综合国力，开始对电气设备诊断技术进行研究和开发，这也就使得电气设备在线监测与故障诊断的方法有了一定的进展。
国外对电气设备进行检测、诊断的方法各具自身特色。例如，丹麦公司创新式的凭借自身的声学领域优势，开创了振动检测诊断技术；瑞典的公司凭借自身在红外测温技术方面的优势，创造了相关的方法，使其基本的红外热像仪广泛地应用在了电力部门，甚至支持带电部件及输电线测温，除此之外，瑞典妙仪表公司的轴承监测技术，也需要完全的包括在其中。
再从国内的相关研究来看，按照国际大电网会议于1990年发表的关于电气设备绝缘诊断技术的综述性报告，其对这一领域截止80年代末的所有研究成果都进行了系统的总结，其中，中国的基本研究位列与其中。我国的设备诊断技术研究开发从70年代末期开始，到了80年代处，国内的很多大专院校，科研所等，都对电气设备诊断技术的开发进行了具体研究，同时，取得了很多的成果。其中，北京电力科学研究所与清华大学、陡河电厂进行了具体的联合，对大型汽轮发电机振动监测和故障诊断系统进行了具体的开发。此外，中国华中理工大学对汽轮发电机组地寿命管理和故障诊断专家系统进行了开发，其甚至可以对各种机组的振动故障进行诊断。华北电力科学院利用美国公司电动机诊断软件，对电动机诊断专家系统进行了开发，在电厂实测台电动机，其准确度甚至高于东北电力科学研究院研制成功变压器油色谱在线监测装臵，武汉高压研究所成功的研制了变压器
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局部放电诊断装臵，上述研究成果，都获得了广泛的运用。
随着我国经济近几年的快速发展，红外线监测技术也开始在全国的电力系统中获得了广泛运用。另外，人工智能的诊断技术，也开始逐步的运用到了电力设备的故障诊断过程中。从国内外的应用实践来看，我们能给明确一点，对于电气设备来说，无论是基本的在线监测，还是具体的故障诊断，其都能够实时的对电气设备的运行状况进行掌握，同时，明确电气参数的基本特性，对突发性故障的发生进行减少，提高电气设备的安全可靠性和运行效益，对电气设备的强迫停运率进行降低，减少电气设备的维修成本和寿命周期费用，最终，对电气设备的使用寿命进行延长，增加电力系统的经济效益。但是，由于电气设备的在线监测与故障诊断技术存在着一定的难度，因此，无论是国内还是国外，除个别项目外，大都还不成熟，仍处于研究发展阶段。
在现有的研究中，笔者对电气设备在线监测与故障诊断方法进行了归纳，针对我国大多数地区110KV高压断路器的基本情况，对其检修内容进行分析。其中，涉及到的主要检测方法如下：第一，运用电气油色谱，分析高压断路器是否存在异常。第二，对高压断路器绕组的直流电阻进行检测。第三、对高压断路器铁心的绝缘电阻和铁心接地电流进行检测。第四，对高压断路器的空载损耗进行检测。第五，在高压断路器的运行过程中，进行局部放电跟踪监测。第六，运用红外测温仪器，在高压断路器的运行中进行检测。
从实际的案例来看，2015年12月，北京的房山变电站大房线线路电抗器使用宁波理工监测有限公司的MGA2000-6型变器色谱在线
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监测系统，进行油屮溶解气体在线监测。其工作的主要原理，是油栗使油进入气体采集器，经过毛细管采用分离出的气体在内臵微型气体作用下，通过电磁六通阀定量管定量，然后在载气作用下进入色谱柱分离，分离后的组份经N型半导体气敏检测器把气体组分的浓度变为电讯号输出，由数据处服务器的标定数据进行定量分析和计算，从而实现变器故障的在线监测。基本的数据反馈如下表：
表1 在线监测
调度号 日期
状态
H2 1.0 0.9 2.5 2.8 6.5 6.7
CH4 0.4 2.5 1.5 1.6 4.4 4.6
C2 H4 0.1 0.3 4.2 4.3 1.4 1.5
C2 H6 0.1 0.2 0.7 0.9 2.7 2.9
2015.12离线 .1
在线
大房一2015.12离线 线B相 .8
在线
2015.12离线 .15
在线
2.2在线监测与故障诊断的基本原则
对于在线监测与故障诊断来说，其存在这一定程度上的基本原则。首先，想要对电气设备进行在线监测、故障诊断，必须要对较为可靠的制度进行建立。在线监测、故障诊断本身就是是根据现今情况的不完善产生的。而关于电气设备的在线监测、故障诊断，就是根据如今电气设备监测不力的情况而制定的。而这种具体的方法，无论针对任何地区，只要有电气设备，都应该坚守此目标。在电气设备的在线监测、故障诊断过程中，建立可靠制度，无疑是其中较为关键的一
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点，也是应该重点进行理解的。对于制度来说，无论在什么部门与企业，制度都很重要，尤其是对于电气设备监测、故障诊断工作来讲，制度是基础中的基础。此外，对电气设备进行在线监测，制度也是对其效果进行保障的最有效手段。所以，对电气设备进行在线监测、故障诊断，必须要遵循核相关的制度，将其引为基本原则。在现实情况中，相关领导首先要对现有的奖惩制度原则进行完善，以此来积极的调动检修人员的积极性。再者，相关管理人员还必须要合理的建立巡检制度，对各个环节的检修情况进行定期的检查，特别是易出故障的重要地区，管理人员必须要对其进行特别的状态检修，一旦出现问题，相关人员必须要及时的上报，从而保障最佳的补救时间。
其次，对于电气设备在线监测、故障诊断来说，做好检查工作，也是基本的原则之一。换句话说，想要合理的对电气设备进行监测、诊断，就必须要做好整体的检查工作。这是因为，检查工作，是故障诊断过程中必要的手续。在实践的过程中，对电气设备进行监测，做好检查工作是势在必行的。而想要做到这一点，一方面来讲，应该对相关的技术人员变动作出及时的检查，再者，对于各个电力系统的电气设备，应该全天性的进行在线监测。总的来说，检查工作是电气设备在线监测、故障诊断过程中的最大保障。
再次，对电气设备进行在线监测、故障诊断，还要求相关的技术人员必须要加强意识，相关的部门也需要在提高操作人员的技能水平基础上，提高操作人员及管理人员的责任心和综合素质。第一，应该要进行技能培训，更多的聘请理论知识过硬的专业人才，对现有的工
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