电气设备的状态监测与故障诊断

网络教育学院

本 科 生 毕 业 论 文（设 计）

题 目：电气设备在线监测与故障诊断

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层 次： 专科起点本科

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年 级： 年 春/秋 季

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电气设备在线监测与故障诊断

I 内容摘要

文中分析了电气设备的在线监测和故障诊断，论述了高压断路器、变压器、金属氧化物避雷器、电容型设备在线监测技术，探讨了电气设备在线监测的意义与维修意义，在线监测技术是在被测设备处于运行的条件下，对电气设备的状况进行连续或定时的监测，电气设备的故障诊断的方法，探讨了电气设备的状态监测和故障诊断技术的发展概况和电气设备的在线监测的发出趋势和存在的不足。

关键词：电气设备；在线监测；故障诊断；发展趋势；技术不足

电气设备在线监测与故障诊断

II

目 录

内容摘要 ........................................................................................................................... I

1 绪论 ............................................................................................................................ 1

1.1 课题的背景及意义 ........................................................................................ 1

第8卷第12期 黑龙江科学 Vol. 82017 年 6 月 HEILONGJIANG SCIENCE June 2017

发电厂电气设备状态监测和故障诊断

田丹

(黔西南民族职业技术学院，贵州兴义562400)

摘要：电气设备在线监测技术在发电厂生产发电的工作运行中处于至关重要的地位，它直接影响着发电厂安全生产的目标。总结 电气设备状态检测与故障诊断技术的经验，对变压器振动故障诊断进行模拟研究是十分必要和重要的。关键词：发电厂；电气设备;状态监测；故障诊断中图分类号：TM62 文献标志码：B 文章编号：1674 -8646(2017)12 -0056 -02Electrical equipment condition monitoring and fault diagnosis of power plant

TIAN Dan

(Guizhou Southwest Vocational and Technical College, Xingyi 562400, China)

Abstract ： On-line monitoring technology of electrical equipment is of vital importance in the operation of power generation production. It directly affects the goal of safe production of power plants. It is necessary and important to summarize the experience of electrical equipment condition detection and fault diagnosis technology, and to simulate the vibration diagnosis of transformer.Key words ： Power plant; Electrical equipment; Condition monitoring； Fault diagnosis

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。

电气设备状态监测与故障诊断研究综述

摘要：电气设备的安全运行是目前电力部门主要关注的问题，因此电气设备的状态监测和故障诊断成为保障电气设备安全运行的重要措施。本文以电气设备中的变压器为例，分析变压器状态监测的内容和方法，对状态监测后的变压器故障诊断过程进行仔细研究，最后得出电气设备状态监测和故障诊断的意义。

关键词：电气设备；状态监测；故障诊断；意义

电气设备在运行过程中，容易受到电力、热力、机械以及环境等各种因素的影响，因此容易出现性能退化，从而产生设备的故障。为了有效避免因为故障而导致的经济损失和社会影响，需要对电力设备的运行状况进行监测。通过采取状态监测技术和故障诊断技术，可以全面清晰的了解电气设备的运行状态，当异常数据信息出现时，能够尽早发现并报警，从而得到及时的处理。

一、电气设备状态监测的内容与方法

电气设备的状态监测就是通过各种测量、监测和分析方法，对设备的运行状态进行评估，从而掌握电气设备的使用情况和运行情况。电气设备状态监测分为正常状态、异常状态以及故障状态，一般通过在线监测的方法来进行，主要原理就是对被测的设备安装传感器，然后通过传感器将被测设备的信息进行收集，然后将收集的信息参量输入计算机内，计算机通过对信息参量进行信号的处理，然后获得设备运行时的特征参数，通过与正常状态下的数据或者历史数据进行对比，从而对状态进行识别，进而得到电气设备的运行状况。电气设备状态监测的内容是多方面的，以变压器为例，可以从以下几个方面进行状态的监测，从而反映设备的运行状况。

（一）油位监测

变压器内的油位监测是通过压力传感器来实现的，因此需要对变压器安装压力传感器，当变压器开始运行时，变压器内的绝缘油会发生各种化学反应，从而产生气体。当气体产生越多，则变压器油箱内的气压越高，变压器的油位下降越多，而压力传感器通过在线监测气压的值，达到监测油位的作用。

（二）油中气体监测

变压器的油中气体检测一般采用色谱分析仪的方法，该传感器灵敏度较高，而且是一种在线监测的方式。主要操作是通过将变压器中的油通过循环管路进入到脱气装置内，使得油中溶解的气体进入到分析仪中，经过分析仪对气体数据的记录和监测，打印出相应的可燃气体的谱图和含量。