电容型设备在线监测与诊断98页PPT

5．设备故障诊断按 分类，有旋转机械诊断技术、往复机械 诊断技术、工程结构诊断技术、运载器和装置诊断技术等。
A、诊断对象 B、诊断参数 C、诊断的目的和要求 D、诊 断方法的完善程度
6． 是目前所有故障诊断技术中应用最广泛也是最成功的诊 断方法。
2．按诊断参数分类
★ 振动：适用于旋转机械、往复机械、轴承、齿轮等。 ★ 温度（红外）：适用于工业炉窑、热力机械、电机、电器等。 ★ 声学：适用于压力容器、往复机械、轴承、齿轮等。 ★ 光学：适用于探测腔室和管道内部的缺陷。如光学探伤法。 ★ 油液（污染） ：适用于齿轮箱、设备润滑系统、电力变压器等。 ★ 无损检测：采用物理化学方法，用于关键零部件的故障检测。 ★ 压力：适用于液压系统、流体机械、内燃机和液力耦合器等。 ★ 强度：适用于工程结构、起重机械、锻压机械等。 ★ 表面形貌：适用于设备关键零部件表面检查和管道内孔检查等。 ★ 工况参数：适用于流程工业和生产线上的主要设备等。 ★ 电参数：适用于电机、电器、输变电设备、电工仪表等。
东风汽车公司
状态检测：三、五、七
状态检测三必测：
固定周期必测 修前修后必测 工艺变更必测
状态检测五确保：
确保测量数据准确（含测点正确，测量正确， 测量过程正确）。 确保数据分析正确，数据归档及时。 确保会用会管仪器。 确保报表及时正确。 确保信息传递及时。
状态检测七固定：
固定专人测量。 固定监测设备。 固定监测点。 固定监测参数。 固定检测仪器。 固定测量周期。 固定判定标准。
第二节 设备故障诊断的基本方法和分类
一、设备故障诊断的基本方法
1．传统的故障诊断方法
首先是利用各种物理的和化学的原理和手段，通过伴随故障出现的各种 物理和化学现象，直接检测故障。

数据采集系统
介绍数据采集系统的组成和工作原理，包括数据采集卡、数据采集 软件等。
数据传输技术
阐述数据传输的常用方式和技术，如有线传输、无线传输、网络传 输等，以及它们的特点和适用场景。
数据存储与管理
讲解如何对采集的数据进行存储和管理，以便后续分析和处理。同时 介绍数据压缩、加密等技术在数据存储和管理中的应用。
振动监测、温度监测、油液分析等
诊断技术
频谱分析、时域分析、轴心轨迹分析等
应用实例
汽轮机、离心压缩机、风机等旋转机械的故障诊断
往复机械状态监测与诊断
1 2
监测方法
振动监测、气阀动态压力监测、示功图分析等
诊断技术
时域分析、频域分析、气阀故障诊断技术等
3
应用实例
内燃机、往复压缩机等往复机械的故障诊断
电气设备状态监测与诊断
参数辨识
识别设备模型中的关键参 数，通过监测这些参数的 变化来诊断设备状态。
残差分析
比较设备实际输出与模型 预测输出之间的差异，分 析残差以诊断设备故障。
基于数据的诊断方法
数据挖掘
利用数据挖掘技术从大量设备监测数据中提取有 用的信息和模式。
机器学习
应用机器学习算法训练模型，根据设备监测数据 自动诊断设备状态。
借助互联网技术，实现设备状态的远 程实时监测与诊断。
多源信息融合
融合多传感器、多源信息，提高设备 状态监测与诊断的准确性。
预测性维护与健康管理
通过设备状态监测与诊断，实现预测 性维护与健康管理，提高设备运行效 率。
THANKS.
如何建立准确的故障诊断模型，实现故障的 早期预警和预测。
数据处理与分析
如何从海量数据中提取有用信息，准确判断 设备状态。

运输中的冲击
变压器绕组变形的监测
变压器绕组变形的监测
离线检测方法：短路阻抗测量法、频响分析法、低 压脉冲法、径向漏磁场测试法
在线监测方法：短路电抗法、振动信号分析法、频 响分析法
短路电抗法
振动法
变压器本体振动来源
硅钢片磁滞伸缩引起铁芯振动 硅钢片接缝处和叠片之间存在因漏磁引起的电磁吸引力，
电气设备状态监测与故障诊断的意义
电气设备的组成：绝缘材料、导电材料、导磁材料等。
绝缘材料大多为有机材料：矿物油、绝缘纸、各种有机合成 材料，运行中受电、热、机械、环境等各种因素的作用，容 易发生劣化，造成设备故障。——设备绝缘结构性能的好坏， 成为决定整台设备寿命的关键。
由于大型电气设备发生故障而造成突发性停电事故，会造成 巨大的经济损失和不良的社会影响。
局部放电监测的意义
局部放电是造成高压电气设备最终发生绝缘击穿的主 要原因。这是一个“日积月累”的过程，可谓“冰冻 三尺非一日之寒”。
刷形树枝
丛林状树枝
变压器中局部放电类型
气隙放电
（1）密封于固体内的气泡。例如：铁芯环氧绑扎带内的气泡。 （2）油和固体包围的气泡。例如：纸板夹层的气泡。
悬浮放电
不同故障类型产生的气体组分
故障类型
主要气体成分
油过热 油和纸过热
CH4、C2H4 CH4、C2H4、CO、CO2
油纸绝缘中局部放电
H2、CH4、C2H2、CO
油中火花放电
C2H2、H2
油中电弧
H2、C2H2
油和纸中电弧
H2、C2H2、CO、CO2
次要气体成分
H2、C2H6 H2、C2H6 C2H6、CO2
动触头的行程可以通过旋转编码器进行监测。

常用介电特性参数：介质损耗角正切，电容值和电流值
常用介电特性参数：介质损耗角正切，电容值和电流值
发现绝缘整体劣化 较为灵敏
给出极化过程介 质结构变化信息
根据介质损耗角正切随电压而变化的曲线可判断绝缘是否受潮， 含有气泡及老化的程度
1表示绝缘良好 2表示绝缘中存在气隙 3表示受潮绝缘
绝缘受潮, 油或浸渍物脏污或劣化变质, 绝缘中有气隙发生放电 等。这些都会使流过绝缘的电流中有功电流分量增大, 从而导致 tan 值增大
C X C0U 0 / 0
二、相位差法 1、硬件实现：系统先通过采样电路捕捉电流和电压信号，进入 相位鉴别单元，求出电流电压相位差，进而得出损耗角正切 2、软件实现：过零时差比较法 系统先通过采样电路捕捉电流和电压信号的过零点，然后通过 一系列的逻辑转换电路形成一定宽度的方波信号，方波的宽度 反映了电流和电压信号的相位差。
（1）电压电流两路信号采集的同时性
（2）保证在一个周期内均匀采集到整数个点数，以防止出现 频谱泄漏，而导致采样误差
5.3 测量三相不平衡电流
可通过监测三相的三个同类型设备的电流之和来发现某相设 备的绝缘缺陷 认为三相设备绝缘同时劣化的概率小，因此某相设备绝缘劣 化，流经三相的电流将不平衡，则三相电流之和将相应会改 变。
监测其变化就可以发 现故障
一、三相不平衡的原因 1、因三相设备绝缘的等效导纳的差别和电源电压不对称而引 起的
I y YA U A YB U B YC U C I u U 0 (YA YB YC )





2、感应电流 各相设备对母线、相邻电器及配电装置其他元件间导纳差异 所引起的
用软件剔除，可引入校正系数

02
根据不同场景的需求，定制化的 解决方案，满足各种复杂场景的 监测需求。
05
容性设备在线监测的挑 战与解决方案
数据处理与干扰消除
总结词
在容性设备在线监测中，数据处理和干扰消除是关键的挑战。
详细描述
由于监测系统通常会接收到大量数据，因此需要有效地处理这些数据，以提取有 用的信息。此外，由于电力系统的运行环境复杂多变，各种干扰可能会对监测系 统造成影响，因此需要进行干扰消除以获得准确的结果。
02
预测性维护
通过在线监测技术对容性设备的运行状态进行实时监控，能够实现预测
性维护，提前发现设备故障隐患，减少设备损坏和维修成本。
03
优化运行管理
在线监测技术将帮助电力企业实现对容性设备的优化运行管理，通过对
数据的分析和挖掘，制定更加科学合理的运行方案，提高设备运行效率
和安全性。
THANKS
感谢观看
背景：随着电力系统规模的不断扩大和运行复杂性的增加， 容性设备的故障对电力系统稳定性和可靠性的影响日益突出 。因此，开展容性设备在线监测对于保障电力系统安全运行 具有重要意义。
监测的重要性
实时监测容性设备的运行状态， 及时发现并处理故障，有助于降 低设备故障率，提高设备使用寿
命。
在线监测能够为电力系统的稳定 运行提供重要数据支持，为运维
在线监测技术的应用领域将进一步 扩大，不仅局限于电力行业，还将 拓展到石油、化工、钢铁等领域， 实现多元化应用。源自人工智能与大数据的应用前景
深度学习
人工智能将应用于在线监测数据的处理中，通过深度学习 算法对大量数据进行学习，提取出更准确的特征和规律， 提高监测准确度。
数据挖掘
大数据技术将应用于在线监测数据的挖掘中，通过对大量 数据的分析和挖掘，提取出有价值的信息，为决策提供支 持。

提高设备使用寿命
通过在线监测与诊断，可以及时发现设备潜在的故障和性能下降趋势，采取相应的维护措 施，有效延长设备的使用寿命，降低更换和维护成本。
促进智能化转型
随着智能化技术的发展，电容型设备在线监测与诊断技术逐渐成为电力系统智能化转型的 重要组成部分。该技术的应用有助于提高电力系统的智能化水平，优化设备运行效率，降 低运维成本。
备的运行状态。
油液分析法
通过对润滑油或液压油的理化 性质和污染程度进行检测，判 断设备的磨损和故障情况。
温度监测法
通过安装温度传感器监测设备 运行时的温度变化，判断设备
的过热和故障情况。
声学诊断法
利用声学原理对设备运行时的 声音信号进行分析，识别异常
声音并诊断故障部位。
故障诊断流程
数据处理
对采集到的原始数据进行预处 理、滤波、降噪等操作，提取 出有用的特征信息。
在线监测系统能够实时监测电容型设备的运行状态，及时发现异常情况，并发出报警信息，为设备的维护和检修提供及时、 准确的数据支持。
监测数据的采集与处理
监测数据的采集是整个在线监测系统的关键环节，采集到的 数据质量直接影响到后续的数据处理和分析结果。因此，在 采集数据时，需要选择合适的传感器和采集方式，确保数据 的准确性和可靠性。
05
结论
工作总结
技术应用
电容型设备在线监测与诊断技术已成功应用于多家电容型设备， 实现了实时监测、故障预警和诊断分析等功能。
数据处理
通过对大量监测数据的处理和分析，我们掌握了设备的运行状态和 故障模式，为后续的优化和维护提供了有力支持。
团队合作
项目团队成员之间紧密协作，充分发挥各自的专业优势，确保了项 目的顺利实施和完成。

始，听到短 促的蜂鸣声
（2）两表笔 分别接被测 电容器两极
电容器正常
电容器的测量就这么简单
指 针 式 万 用
电表
容
器
的数
测字
量
式 万
用
表
R×1k挡
指针先顺时针摆动一定幅度，后逆时针复原 电容器正常
指针靠“0”处不动 电容器短路
指针回不到“∞” 位置 电容器漏电
指针始终在“∞”处不摆动 电容器开路
是电子设备的常用元器件
开路
电容器损坏有三种情况
ห้องสมุดไป่ตู้
短路
漏电
如何测量电容器好坏？
原理：利用电容器充放电。
用什么测量仪器？
怎样测量？
教你一招
指针式万用表 数字式万用表
1.档位选择：小电容用R×10k挡，
超过1μF的用R×1k挡 或R×100挡
测 量 方 法
2.检测前必须先对电容器进行 放电。
3.测量过程：
指针先顺时针 摆动一定幅度
后逆时针复原
电容器正常
如出现如下情况：
指针始终在“∞”处不摆动 电容器开路
指针回不到“∞” 位置 电容器漏电
指针靠“0”处不动 电容器短路
此电容器不可用
1.用电容档测量 2.用电阻档测量 3.用蜂鸣器档测量
重复一遍：测量前必须先对电容器进行放电
注意
测量电解电容器时
*用电容档测量
万用表调到电容档位，电容插入Cx插孔，
读取显示数据.
*用电阻档测量
电 容
将数字万用表拨至合适的电阻档，两表笔分别 接电容器两极，显示值从“000”开始逐渐增
加，直至显示溢出符号“1”。
器
正 常