任俊偉

【摘 要】文中分析了電氣設(shè)備在線監(jiān)測和故障診斷，探討了電氣設(shè)備在線監(jiān)測與維修的意義，在線監(jiān)測技術(shù)是在被測設(shè)備處于運行的條件下，對設(shè)備的狀況進行連續(xù)或定時的監(jiān)測，電氣設(shè)備的狀態(tài)維修步驟，電氣設(shè)備的在線監(jiān)測預(yù)診斷的優(yōu)點。探討了電氣設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)的發(fā)展概況和電氣設(shè)備的在線監(jiān)測的發(fā)展趨勢。

【關(guān)鍵詞】電氣設(shè)備；監(jiān)測與維修；發(fā)展趨勢

0.引言

電氣設(shè)備是在電力系統(tǒng)中對發(fā)電機、變壓器、電力線路、斷路器等設(shè)備的統(tǒng)稱，它是由電源和用電設(shè)備兩部分組成。電源的種類較多，常用的包括各種蓄電池、發(fā)電機及其調(diào)節(jié)器；用電設(shè)備包括發(fā)動機的起動系及汽車的照明、信號、儀表等，在強制點火發(fā)動機中還包括發(fā)動機的點火系。國外在線監(jiān)測技術(shù)在1951年就開始應(yīng)用，限于當時的技術(shù)條件，當時的在線監(jiān)測技術(shù)，還根本無法抑制來自線路各種信號的干擾，那時候只能在離線條件下進行檢測，盡管如此，在線監(jiān)測技術(shù)還是發(fā)揮了應(yīng)有的作用，因此，使在線監(jiān)測技術(shù)在應(yīng)用中有了提高，使它的基本思想得到發(fā)展并沿用至今。

1.工業(yè)電氣設(shè)備故障的表現(xiàn)

在電氣設(shè)備運行中，會發(fā)生故障對設(shè)備帶來危害，為了保證電氣設(shè)備在系統(tǒng)運行時的可靠性，例如，常見的電氣設(shè)備有，電機、變壓器、輸電線路、電力電容器、避雷針、絕緣子等，這些不同種類的電氣設(shè)備構(gòu)成電力系統(tǒng)，為了保證這一電力系統(tǒng)的正常運行，就要保證這些電氣設(shè)備的質(zhì)量，如果這些或者某一個電氣設(shè)備的質(zhì)量出現(xiàn)問題，就可能發(fā)生故障，如果一旦出現(xiàn)故障，就將會影響到整個生產(chǎn)設(shè)備的停產(chǎn)，例如停電，就會給城鄉(xiāng)居民帶來較大的生活不便，這些后果都將會給經(jīng)濟社會帶來難以彌補的經(jīng)濟損失。為了避免出現(xiàn)這種不良后果，從目前國內(nèi)、外的資料和統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，容易導(dǎo)致產(chǎn)生這些設(shè)備出現(xiàn)故障失效的致命原因，是源于這些電氣設(shè)備絕緣性能，這些電器設(shè)備由于絕緣材料的氧化程度，就可能使其性能得到降低。例如：2003年8月北美電力系統(tǒng)突然發(fā)生大面積停電，在這場事故的分析報告指出：電力系統(tǒng)造成停電的主要原因是俄亥俄州的地區(qū)電力局計算機控制能力失效，才會出現(xiàn)345千伏輸電線由于接觸到生長過速的樹木發(fā)生放電現(xiàn)象，引起了高電壓輸電線對地短路事故。這是一種典型的由于絕緣問題引起的斷電事故。這種絕緣老化問題的影響因子主要是材料的化學(xué)性能發(fā)生了變化，而影響化學(xué)性能變化的因素又可分為熱、電、環(huán)境和機械因子四種。

2.電氣設(shè)備在線監(jiān)測的重要作用

為了保證電力設(shè)備的正常運行，在購入這些電力設(shè)備時對質(zhì)量的要求是嚴格的，同時，在設(shè)備投入運行前也都要再一次的進行嚴格的質(zhì)量檢查，這對于任何企業(yè)都是非常重視的問題，這樣就基本上可以消除由于設(shè)備的質(zhì)量問題而引發(fā)事故發(fā)生。同時，在運行過程中，為了保持電氣設(shè)備的正常的運行，有配備監(jiān)視人員，進行日常的科學(xué)監(jiān)視管理和維護工作。

2.1電氣設(shè)備的在線監(jiān)測

2.1.1電氣設(shè)備運行階段的在線監(jiān)測

在電氣設(shè)備運行的早期階段。對其監(jiān)視作用的功能，一般不需要維修，但設(shè)備一旦發(fā)生故障，就需要及時發(fā)現(xiàn)及時維修。在維修之后，對這一電氣設(shè)備就發(fā)展成需要定期的檢驗和維修工作，這種預(yù)防性的監(jiān)視和維修工作是必需的。實踐證實，這種監(jiān)視維修工作有利于電氣設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，目前，這種定期的預(yù)防性試驗和維修工作已經(jīng)在許多電力部門形成制度，這種制度對減少和防止電氣設(shè)備發(fā)生事故發(fā)揮了相當重要的作用。

2.1.2電氣設(shè)備在線監(jiān)測與預(yù)防性維修

電氣設(shè)備在線監(jiān)測預(yù)防性維修需要離線進行，這會影響電氣設(shè)備的使用功能，給電器設(shè)備的試驗帶來影響，這也是在線監(jiān)測的不足之處。它的不足之處具體是，第一，由于電氣設(shè)備的離線試驗需停電才能進行，這在一些重要的電力設(shè)備來講是做不到的，有的電氣設(shè)備是不允許輕易停止正常運行的。第二，由于電氣設(shè)備在停電后的設(shè)備狀態(tài)（如電壓、溫度等）和運行中的狀態(tài)是不一致的，如果斷電，必然會影響到判斷的準確度。第三，由于電氣設(shè)備是周期性的定期檢查，而不是連續(xù)地隨時監(jiān)測，這些電氣設(shè)備仍有可能在試驗過程中發(fā)生故障，這也造成了維修工作的難點。第五，電氣設(shè)備由于是定期檢查和維修，這些電氣設(shè)備運新狀態(tài)即使良好，但按計劃仍然需進行試驗和維修，就將對人力和物力造成浪費，有時候又可能因拆卸組裝過程造成損壞。例如某條高壓電纜出廠計劃壽命為10年，工作10年后必須更換。計劃壽命是一個估算數(shù)字，并且留有一定的安全保證系數(shù)，極少數(shù)會出現(xiàn)工作壽命不足10年的電氣設(shè)備。大多數(shù)電氣設(shè)備運行壽命都能超過10年，或者可到15年以上。

2.2電氣設(shè)備在線監(jiān)測的狀態(tài)維修

在計算機高科技得到高速發(fā)展的今天，電氣設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)得到了發(fā)展，現(xiàn)代電器設(shè)備的在線監(jiān)測，已經(jīng)發(fā)展到以狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷為基礎(chǔ)的狀態(tài)。利用這種狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷的技術(shù)后，就可以使電氣設(shè)備在線監(jiān)測的預(yù)防性維修，向預(yù)知性維修過渡，這樣就可以設(shè)在線監(jiān)測從“到期必修”轉(zhuǎn)變?yōu)椤霸撔薏判蕖薄?/p>

2.2.1電氣設(shè)備在線監(jiān)測的狀態(tài)維修步驟

第一，在線監(jiān)測：獲得能反應(yīng)故障的信號；第二，分析診斷：進行信號分析處理做出診斷；第三，預(yù)防性維修：根據(jù)診斷結(jié)果有的放矢維修。

2.2.2電氣設(shè)備在線監(jiān)測的預(yù)診斷

電氣設(shè)備的在線監(jiān)測的預(yù)診斷的優(yōu)點是。第一，可以被監(jiān)測設(shè)備全過程受控，沒有死區(qū)；第二，可以適時維修過剩維修，節(jié)約維修資金；第三，可以適時維修可避免維修不足，可避免設(shè)備帶病工作。減少經(jīng)濟損失；第四，可以預(yù)診斷出設(shè)備較精確的剩余壽命，避免設(shè)備浪費。現(xiàn)代企業(yè)設(shè)備在線故障監(jiān)測診斷裝置，應(yīng)用新的故障監(jiān)測技術(shù)已成為必然的趨勢。

3.電氣設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)的發(fā)展概況

國外對電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)的研究，始于20世紀60年代。各發(fā)達國家都很重視，但直到70～80年代，隨著傳感器、計算機、光纖等高新技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，設(shè)備在線診斷技術(shù)才得到迅速發(fā)展。我國對電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)的重要性也早已認識。60年代就提出帶電試驗方法，但由于操作復(fù)雜，測量結(jié)果分散性大，沒得到推廣。隨著高新技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，我國的電氣設(shè)備在線診斷技術(shù)也得到了迅猛發(fā)展。

4.結(jié)語

電氣設(shè)備在線監(jiān)測和故障診斷，可以保證電氣設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，不僅可以提高生產(chǎn)效率，改善操作人員的工作環(huán)境，提高操作人員的工作的環(huán)境，提高操作人員的幸福指數(shù)。同時，電氣設(shè)備的在線監(jiān)測，還可以在今后發(fā)展過程中，改善人類的環(huán)保意識，節(jié)能環(huán)保是人類環(huán)保意識的需要，在生活中為了節(jié)約資源，節(jié)約每一滴水，每一度電，可以依靠在線檢測來解決，這是低碳經(jīng)濟發(fā)展的需要。在不斷積累監(jiān)測數(shù)據(jù)和診斷經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，發(fā)展人工智能技術(shù)，實現(xiàn)在線監(jiān)測的自動化，是進入小康社會的需要。

【參考文獻】

[1]盧緯.淺析電氣設(shè)備在線監(jiān)測及故障診斷[J].科技風(fēng)，2011（14）.

[2]馬偉，郭永超，胡燕梅等.電氣設(shè)備在線監(jiān)測及故障診斷分析[J].今日科苑， 2010（20）.