探究电气设备在线监测与状态检修技术

谢渊

华电新疆五彩湾北一发电有限公司

摘要：电气设备的可靠性和安全性对整个电力系统的稳定性有很大影响。电气设备能否正常运行对供配电的具体过程影响很大，因此有必要做好电气设备的在线监测和状态维护。通过对电气设备的有效分析和监测，不仅可以提高设备的利用率，而且可以延长电气设备的使用寿命。随着电力工业和科学技术的不断发展，对电气设备的安全监测指标提出了更高的要求。利用先进的科学技术，可以有效地进行设备维护和实时监测，使电气设备更加可靠。同时，电气设备的监测和维护可以使电气设备在运行期间获得良好的环境条件。

关键词：电气设备；在线监测；状态检修技术

1 状态检修的必要性

传统检修方式是通过对电力设备进行定期或不定期检测，实现对故障的预防和检修恢复，然而这种检修方式随着电力设备的快速增长，耗费的人力、物力越来越大，不符合社会的发展需求。应用状态检修方式，针对电力设备故障早期产生的局部放电进行检测与监测，并对高压局部放电进行模型化试验处理，达到检测与分析诊断相结合的效果。了解实际绝缘老化部位及其变化情况，坚持“及早察觉、及时处理”以及“防患于未然”，减少绝缘故障带来的不良影响。

2在线监测常用手段

2.1运用传感器进行在线监测

在在线监测过程中，广泛使用各种传感器，可以采集大量完整的电气设备运行信息数据。近年来，传感器发展迅速，能够满足普通光学传感器、温度传感器和气体传感器的在线监测要求。各种传感器可以准确监测电气设备的状态，并将其转换为数字信号以完成传输。此外，光学传感器技术逐渐应用于电气设备的在线监测，可以有效监测电气设备绝缘子的盐密度。

2.2运用红外热像技术进行在线监测

物体本身具有一定的温度和能量，可以辐射各种红外辐射。红外探测器可以获取并处理这些红外辐射，以形成所需的温度值和热场分布图像。该技术可以在不接触旋转电机和锅炉高温管道的情况下有效地诊断和测试温度和绝缘方法。红外热图像检测技术的优势主要体现在操作安全性上。由于红外检测不需要电气设备，提高了操作安全性，广泛应用于操作设备、架空线路等的检测。当温差为0时，该技术还具有较高的灵敏度，可以有效区分02～4℃范围内设备的表面温度，可以发现并分析特定设备的微热状态。该技术还具有较高的诊断和检测效率，可以快速收集电气设备的数据。红外热成像仪每秒可以获取和存储超过100万个温度点，检测速度非常高。借助计算机分析，具有完善的图像分析和处理功能。结合电气设备的变化和变化，可以通过计算机完成在线监测、分析和处理，形成特种设备发热现象的数据信息。由于设备类型的多样性，当温度、环境等因素发生变化时，数据中会出现一些误差。此外，电力负荷和辐射源也对监测结果有很大影响。

2.3 超声在线检测

在绝缘发生局部击穿时，会伴随介质振动的现象发生。由于超声频段能量较为集中，通过使用专门设备，利用超声波的定向性来对高电压设备放电情况进行检测，可以很好地指示局放发生的位置。在接收超声波信号的同时，可以利用外差技术将超声波信号转化为音频信号，同时，在显示器上展示出其强度，进而便于测量人员评估设备的实际运行情况。在高电压设备发生放电时，超声波能够快速地确定放电源头。此方法能够进行在线监测，对高电压设备无损耗，整体控制和识别效果较为良好。但在实际应用过程中，信号衰减严重，容易被环境中的较大幅值的声波淹没，滤波和模式识别尤为重要。

3电气设备维修技术的应用模式

3.1管理模式

目前，国外电气设备状态维修技术已经非常成熟和完善，欧美国家在这方面处于明显的领先地位。20世纪90年代以来，一些大型国有企业首次引进了国家级维修技术，积累了宝贵的经验。目前，国内许多工业企业都在引进维修技术。国内学者对政府维修项目的管理模式进行了深入研究，发现电气设备维修技术主要包括四个要素：设备寿命预测方法、设备运行稳定性分析方法、设备故障诊断方法、信息管理决策方法、障诊断方法，以及企业供电系统维护的基本决策过程。

3.2状态检修管理内容

设备的状态维护管理包括信息收集、实际状态、风险评估、维护手段、维护计划和最终性能评估。其中，性能评估是将状态维修的概念和过程结合起来，整合所需的维修技术，建立完整的维修评估体系，为状态维修提供科学的指导。在性能评估过程中，应根据相关技术标准、方法和程序，客观评估和分析电力系统中电网设备的工作效率，以实现动态管理和技术优化。可靠性指标主要包括110（66）kV变压器、高压区断路器、电缆系数、停机率、强迫停机率、计划外停机率等。通过性能评估，有助于进一步优化辅助决策，主要针对维护和管理范围内的电力系统。基于状态的维护系统包括设备台帐、设备运行、监测和维护、测试和评估等。决策支持系统不仅致力于在线监测和状态维护，还领导电厂的所有维护管理系统。借助该系统，对电力系统设备的健康状况和工作环境进行了综合评估和分析，并根据分析结果选择了合适的风险预测和维护评估技术。

3.3维修理论

目前，企业对变压器资源的分析主要通过对负载、温度和绝缘材料性能的分析来实现。由于变压器的运行过程受许多客观因素的影响，对其正常运行有很大的影响。为了准确确定变压器的使用寿命，我们不仅要分析传统的参数，还要全面梳理其功能。高压断路器主要负责电气系统的安全控制和故障保护，对电气设备的维护有很大影响。目前，国内科学家已经提出了成熟的变压器维护方法，如接触和喷嘴断开时的质量下降、线性电弧能量计算等。但是，由于电气系统停机，寿命分析采用总加权分析。随着社会电力需求的快速增长，企业的电力设备将长期停止运行，被检测的可能性将继续下降。为了解决故障检测问题，有必要推广和发展基于状态的维修技术。

3.4主变压器的状态检修

维护变压器的状态可以有效防止变压器的紧急情况，避免盲目拆卸和维护。同时，它在确保变压器安全运行、增加服务时间和可用性方面发挥着不可替代的作用。在状态检修过程中，应注意变压器绝缘是否老化及其使用寿命。然而，短期或长期的急救和负荷无疑增加了变压器寿命损耗计算的复杂性，并且不可能掌握其真实情况。在判断和分析附近短路时，由于10kV变电站无故障录波装置和10kV配电线路巡线措施不到位，部分线路存在问题，但故障不明确，因此，很难分析和判断是否是附近区域的短路故障，也很难准确地掌握短路电流值。对于变压器相关设备，尤其是常见的有载分接开关，尚未开发出可行的检测和评估方法。目前，电力系统高度重视电压的稳定性和无功功率的调节，这必然会增加开关调整的次数，每天多达几十次，并继续延长使用寿命。开关应保持上述内容，特别是开关油状态评估方法的科学规定。对于具体的运行过程，要以状态检修为重点，如实收集和总结各种处理方法，为状态评估提供可靠依据。这些都离不开计算机网络和分析软件。

4结论

状态维护已成为电气设备维护和发展的主要方向之一。是延长电气设备使用寿命、节约维护成本、稳定系统运行的有效途径。本文将从电气设备的现状出发，深入分析在线监控维护技术的理论、应用现状和未来发展，为工厂电气系统的维护水平提供理论指导和支持。

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