电气设备在线监测与故障诊断

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学习中心：层次：专科起点本科专业：年级：年春/秋季学号：学生：指导教师：完成日期：年月日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...........................................................................................................................I1绪论............................................................................................................................11.1课题的背景及意义........................................................................................11.2国内外研究和发展动态................................................................................11.2.1在线监测与故障诊断技术发展概况................................................11.2.2在线监测与故障诊断技术发展方向................................................21.3本文的主要内容............................................................................................22电气设备的在线监测................................................................................................42.1概述................................................................................................................42.2高压断路器的在线监测................................................................................42.3变压器的在线监测........................................................................................42.4金属氧化物避雷器的在线监测....................................................................52.5电容型设备的在线监测................................................................................53电气设备的故障诊断................................................................................................63.1系统的基本框架............................................................................................63.2故障诊断方法................................................................................................63.3远程故障诊断系统........................................................................................74在线监测和故障诊断技术存在的问题....................................................................84.1在线监测装置的稳定性................................................................................84.2在线监测与诊断系统的标准化....................................................................84.3电气设备剩余寿命预测技术........................................................................95结论....................................................................................................................10参考文献........................................................................................................................11附录..........................................................................................................................12电气设备在线监测与故障诊断11绪论1.1课题的背景及意义近年来，国内外电网大面积停电事故时有发生，原因大多与电网设备存在问题和电网运行问题有关。为防止电气设备自身故障导致电网事故采用在线监测与故障诊断技术来对电气设备运行状态进行监测和诊断，已成为发展方向，并引起各方面的重视。加强电气设备状态在线监测及故障诊断技术的研究及开发，在应用中不断完整，使之真正成为防止电网事故大面积停电的第一道防线。电气设备的状态检测与故障诊断对电力系统的安全、经济运行有着十分重要的意义。通过对电气设备进行在线状态监测，可对设备的可靠性随时作出判断，从而能早期发现潜伏的故障。因此对电气设备绝缘早期和突发性故障进行在线检测和诊断，对设备安全运行状态进行综合评估具有现实意义。为了保证电力设备质量，在设备投入运行前都要进行严格的质量检查，基本消除了由于质量而引发的事故，为了发挥电气设备的最大生产能力，常常需要进行日常的科学管理和维护。目前，在线监测技术已经成为了电气设备运行中不可缺少的一种技术之一，因此分析电气设备在线监测和故障诊断要点非常有必要，这是提高电气设备运行效果的必要工作1.2国内外研究和发展动态1.2.1在线监测与故障诊断技术发展概况国外对电气设备状态监测与故障诊断技术的研究，始于20世纪60年代。各发达国家都很重视，但直到70～80年代，随着传感器、计算机、光纤等高新技术的发展与应用，设备在线诊断技术才真正得到迅速发展。我国对电气设备状态监测与故障诊断技术的重要性也早已认识。60年代就提出过不少带电试验的方法，但由于操作复杂，测量结果分散性大，没有得到推广。80年代以来，随着高新技术的发展与应用，我国的电气设备在线诊断技术也得到了迅猛发展。由于我国工业发展迅速，用电一直紧张，加之部分设备故障率较高，因此，对于推行在线诊断技术以提高电力系统的运行可靠性更为迫切。电气设备在线监测与故障诊断21.2.2在线监测与故障诊断技术发展方向20世纪60年代，国外就已经开始了对水电厂电气设备状态监测与故障诊断技术的研究，随着传感器、计算机、光纤等高新技术的发展及应用，设备的在线检测技术也得到了迅速的发展，对于水电厂电气设备的监测与故障检修的重要性，60年代就已经提出过不少带电监测方法，但遗憾的是，这些方法由于操作复杂，测量结果分散性很大没有推广下去。随着高新技术的发展与应用，进入到80年代以来，我国的电气设备在线监测技术也得到了迅猛发展。再加上，我国现在处于发展阶段，工业发展迅速，用电一直很紧张，我国现在目前的设备并不是很先进，有些设备很容易出现故障，这就造成了我国对于推行在线监测技术和提高电力系统运行可靠性的要求更加迫切。由于在线监测技术中的状态监测与故障诊断技术的难度，目前，不论国内还是国外，多数的监测系统的功能还比较单一，不能全面对水电厂电气设备进行监测。在线监测技术将朝着以下的方向发展：1、多功能多参数的综合监测和诊断，在线监测技术必须能同时监测能够反映电气设备的状态的多个特征的参数。2、形成一套完整的分布式在线监测系统，能够对水电厂整个电气设备进行集中监测和诊断，以便于更好的省时、省力和省钱。3、由于目前的在线监测系统的可靠性和灵敏度不是很高，因此，在未来的发展中，在线检测技术必须不断的提高检测系统的可靠性和灵敏度。1.3本文的主要内容本文研究的是电气设备在线监测与故障诊断。全文共分为四章，各章内容简介如下：第一章绪论，简述课题的背景和意义、论题的国内外发展现状，介绍论文的主要内容；第二章电气设备的在线监测，电气设备在线监测的概述、论述高压断路器、变压器、金属氧化物避雷器、电容型设备的在线监测；第三章电气设备的故障诊断，电气系统的基本框架、故障诊断方法、远程故障诊断系统；第四章在线监测和故障诊断技术的不足，在线监测装置的稳定性、在线监测电气设备在线监测与故障诊断3和诊断系统的标准化、电气设备剩余寿命的预测技术本文最后对全文进行总结，并指出了研究课题的未来发展方向。电气设备在线监测与故障诊断42电气设备的在线监测2.1概述电力设备在线监测系统是指在设备使用期内连续不断检查和判断设备状态，预测设备状态发展趋势的系统。通常通过设备运行状态量反映设备运行情况，首先获取诊断对象的状态信息，采集电力设备的电压、电流、频率、局部放电量以及磁力线密度等信号(包括正常信号和异常信号)。根据表征设备状态量的各种信号的不同特性而采用不同的信号采集方法,常用的采样方法有：1）一次性采样，每次只采集一个足够数据处理所需长度的信号样本。2）定时采样，按事前整定的周期进行采样。3）利用发生随机故障时的信号突变进行自动采样。4）根据故障诊断的特殊要求采取转速跟踪采样、峰值采样等特殊采样方式。针对不同的电力设备和任务要求其状态监测方法也不同。2.2高压断路器的在线监测2.3变压器的在线监测电气设备在线监测与故障诊断52.4金属氧化物避雷器的在线监测2.5电容型设备的在线监测电气设备在线监测与故障诊断63电气设备的故障诊断3.1系统的基本框架通常，电气设备的在线监测与诊断系统应包含信息检测及传输、数据处理、状态识别、预报决策等多个单元。1）信息检测及传输：按照不同的检测对象和诊断目的，选择相应的传感器检测出反映设备运行状态的特征量信号，并将其转换成模拟或数字电信号。对于集中在控制室监测或具有远程诊断功能的在线监测系统，需要将采集信息传送到数据处理单元，要配置专门的信号电缆或光纤。2）数据