电气设备状态维修与故障诊断技术

设备管理中华联盟2018-03-12 15:01:12



状态维修是指目前正在发展以状态监测和故障诊断为基础的状态维修,通过对设备运行状态实时监测,预先得知将要发生事故的部位和时间,从容的安排停电计划和组织维修,采购必备配件以高质量地维修。采用状态监测与故障诊断技术后,可以使预防性维修向预知行维修即状态维修过渡,从到期必修到判断该修。以下从几个方面的要求进行阐释: 


一、摸清设备状态 


一是了解设备的先天条件、进口设备和国产设备的技术状况、使用环境;


二是设备所处的外部自然环境不一样,尤其是供电设备,大部分暴露在室外自然环境中,因温度、湿度、污染、紫外线、日照等有较大差异,对设备的影响有较大不同;


三是设备在电力系统的位置不同,所承受系统运行电压、短路电流和热稳定时间等不同,特别是故障时系统短路容量差异较大。 


二、灵活的维修制度对症下药 


随着传感技术与计算机技术的发展,电力设备的状态监测方法向着自动化、智能化的方向发展,设备的定期检修制度向着预警式检修制度发展。


由于电气设备的初始状况和现场设备的运行状况有很大差异,即现场设备的运行状况好坏相差甚大,由于电气设备的初始状况和现场设备的运行状况有很大差异,即现场设备的运行状况好坏相差甚大,而定期维修制度无视这些状况的差异,而采用统一的、一刀切的定期维修方式,其最主要的表现在维修结果上,要么维修过剩,要么维修不足,工程的实际情况大多是出现维修过剩,经常出现盲目维修的现象,这些反而增加了设备的故障隐患和故障率,从而造成维修成本浪费较大,增大了设备运行管理成本,而状态维修完全替代定期维修的可能性。 


首先,电气设备的大小、结构、用材、功能各不相同,出现缺陷的原因和规律也不相同。另外在工作时所受的电、热、机械、环境各不相同,呈现的损耗规律不会相同,根据不同设备的损耗规律来科学安排检修时间。 


其次,各个设备在电力系统中的地位和影响不同,每个设备中部件对设备功能的影响也不相同。把握设备故障规律,有针对性的调整检修计划,预诊断出设备较精确的剩余寿命,合理使用设备避免浪费,根据诊断信息有矢维修。 


三、电气设备的状态检测技术 


在对设备故障的监控维护中,充分利用电气设备状态监测技术为设备的故障诊断和性能评估提供依据。目前在机器、发动机和设备器材等设施上放置传感器,用来记录散发的热量、振幅、承压和发出的声音等,从而找出设备的异常点,同时了解设备运行状况,以及找出设备的易损易耗单元,统计单元平均寿命提前更换确保设备完好率,提早检修保养防患于未然。 


通过各种测量、检测和分析方法,结合系统运行的历史和现状,对设备的运行状态进行评估,以便了解和掌握设备的运行状况,并且对设备状态进行显示和记录,对异常情况进行处理,并为设备的故障分析诊断、性能评估提供基础数据,包括故障定位、故障性质、故障程度的判断个绝缘寿命的预测。 


四、实例分析(以变压器为例) 


变压器的状态监测方法主要有:局部放电、绝缘监测、变压器油气色谱分析等。 


(一)变压器局部放电监测 


局部放电既是设备绝缘老化的先兆,也是造成绝缘老化并最终发生绝缘击穿的一个重要原因。很多故障都可以从局部放电量和放电模式的变化中反映出来。变压器局部放电过程中伴随着电脉冲、电磁辐射、超声波等现象,可能引起变压器局部过热及产生特征油气。常用的声学检测法是将几个高频声学传感器附在变压器箱的外部,这些传感器对局部放电或电弧放电产生的暂态声音信号非常敏感,能够检测出放电信号和放电部位。局部放电检测的其它方法还有光学检测、化学检测、电气测量等。 


(二)变压器绝缘状态监测 


变压器绝缘状态监测是保证变压器可靠运行的手段,变压器绝缘的老化、失效是一个缓慢发展的潜伏性故障。变压器绝缘状态监测主要有外壳接地线电流监测和高、低压套管接地引下线电流监测以及铁心接地线电流监测等。电容套管监测是为了检测套管的正常运行电容电流、电容量的变化和介损的变化;外绝缘泄漏电流监测是为了监测变压器套管外绝缘的积污程度,并通过纵向、横向的比较进行判断;铁心接地在线监测装置能及时监视主变压器铁心接地的情况。 


(三)变压器油气色谱分析 


变压器运行时,变压器油中的固体有机绝缘材料在运行电压的作用下,会因电、热、局部电弧等多种因素作用逐渐变质,裂解出包括H2、CO、CH4、C2H2、C2H4、C2H6等在内的多种气体。变压器油气色谱分析法主要是通过监测和分析变压器油中气体的组分、浓度及产生速率,进而判断变压器内部是否存在过热性故障(导电回路、铁心多点接地引起过热等)和放电性(局部放电和电弧放电等)故障等。由于这种方法具有实时性和连续性的特点,能及时发现被监测设备存在的故障,被公认为是检测变压器(包括本体、套管)缺陷最直接、准确的方法。 


五、结束语 


电气设备的维修制度和维修方法也要随着形势适当的进行调整,利用先进科学的设备状态检测维修和诊断技术,才能提升电气设备的稳定性、降低生产成本,创造出更多的经济利益和社会价值。 


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