电气设备在线智能监测与维修措施分析

发表时间:2020/8/12   来源:《电力设备》2020年第10期   作者:张楠
[导读] 摘要:人工智能技术的日新月异,使人类的传统工作模式得以转变,而在线智能监测作为人工智能技术领域中的一个重要组成部分,其在电气设备的检测与维修中均发挥了重要作用。
        (成都万华新城发展股份有限公司  四川成都  610213)
        摘要:人工智能技术的日新月异,使人类的传统工作模式得以转变,而在线智能监测作为人工智能技术领域中的一个重要组成部分,其在电气设备的检测与维修中均发挥了重要作用。借此本课题将从检测与维修的角度对在线智能监测在电气设备中的应用情况进行分析,并提出行之有效的检测与维修措施。
        关键词:电气设备;智能监测;维修措施
        1 电气设备在线监测技术的发展历程
        电子与计算机技术的发展,使电气设备的在线检测技术发生了很大变化,即从单机式过度至分布式,再由分布式过度至网络远程智能检测式的发展历程。但必须注意的是,电气设备检测诊断系统并不是单一的存在,而是故障诊断技术与设备状态监测技术相结合的产物。随着数字化、信息化、智能化的演变,在包括电气设备在内的设备状态监测和故障诊断技术中,状态监测技术与故障诊断技术的开发、应用、维修等必然成为电力行业的发展趋势。
        单机式监测诊断系统的整体结构相对简单,即通过现场传感器信号对电气设备的相关信息进行采集后输入计算机系统,然后经过动态数据管理、信号处理与分析、报警及事故追忆、趋势预测与报表、故障诊断等一系列分析与处理。从目前情况来看,单机式监测诊断系统虽然操作简单,但其缺陷也相对明显,一是监测测点数目有限,二是功能受限明显,三是不具备开放性,四是工作效率低,五是可靠性低,而这些缺陷也导致但即使检测诊断系统只能活只适合生产或运营规模较小的电力单位。
        分布式检测诊断系统出现的是在经济全球化的趋势下应运而生的,它的出现与全球范围内生产规模的扩大及设备的大型化和公司化息息相关。当然,分布式检测诊断系统的出现,也标志着单机式监测诊断系统的边缘化[1]。因为这种传统的检测诊断系统已无法满足多台微机系统对计算机全系统的诊断网络。相对与但即使检测诊断系统而言,分布式检测诊断系统的结构也更复杂,其特点是传统的计算机通信所构成的一个相对独立、完整的诊断网络数据采集、计算与处理,诊断与报警灯功能并不是由一个检测诊断系统完成,而是将上述不同操作分别交于子系统完成,极大程度的减轻了主机的工作负担。
        网络远程智能检测诊断系统的诞生与网络技术、通信技术、故障诊断技术的发展密不可分,其最大的优点是将单机式监测诊断系统、分布式检测诊断系统都无法解决的检测诊断现场与诊断中心的有机的对接起来,继而实现了信息交换与资源共享的开放式异构系统。从体系结构来看,网络远程检测诊断系统主要采用的是在Micmsoft·net技术的基础上融合了电子签名技术、RIFD扫描技术、Word自行凭借技术等于一身的一种B/S模型,其优点是界面友好、交互能力强、操作简便、实用性强[2]。
        2 电气设备的绝缘在线检测技术的原理框架
        通常而言,电气设备在正常的运行中的相关绝缘参数的获取均由传感器对其进行精准的判断。电气设备不同,其绝缘在线检测项目也不同,因此只能选用不同型号的传感器才能实现对所测信号的精准提取。然后通过再转化成监测装置能有效分析、处理的信号,最终将其传输至检测装置中判断。绝缘在线检测技术的检测框架包括电气设备、传感器、光电耦合器、定时器、标准信号装置、多路选通开关、ZJOI型数字信号采集装置、AST586等等。据统计[3],目前电气行业中应用相对频繁的检测装置主要包括以下两种,一是数字化测量系统,二是微机处理系统。由于其构造系统差异,故被测信号只能转换成A/D,借助于数字波形采集装置才能完成其信号采集、处理与判断。另外,由于在线监测系统可能会被其他因素干扰,为提升整个在线监测系统的抗干扰性,输入信号必须经过光电 耦合器或光纤技术隔离处理。


        3 在线智能监测技术的维修
        3.1 状态维修的作用
        电气设备维修并不是单一的,状态维修只是其中一种。目前电气设备的维修多采用智能化技术进行维修,即通过查找计划检修中的各种弊端,借助于现代网络技术对可能存在的各种弊端进行信息化维修。大大的减少人人工维修成本。但必须注意的是,信息化背景下的状态维修必须借助于电气设备的实际运行状况而定。简而言之,则是通过分析和比较电气设备的运行参数和各类绝缘特征参数变化的基础上确定维修方案,即维修或不维修,以及需要检修的项目和内容。结合既往检修与维修经验来看[4],相较于传统的电气设备检修或维修情况来看,智能化状态维修的针对性和实时性均强于前者。当然,近些年来随着智能变电站逐渐增多,其操作系统出现故障的概率也随之递增,状态维修也逐渐应用于智能变电站操作系统的监测与维修,大大提升了系统故障排除率。但需注意的是,这对智能变电站操作系统的硬件设备故障的检修,依需结合人工维修。
        3.2 绝缘在线和状态维修
        作为一种故障检修模式,状态检修在电气设备绝缘实体工作中是相对常见而多发的。状态维修功能的重要环节之一便是电气设备的在线绝缘监测。判断电气设备运行过程中是否需要检修的关键在于对绝缘信息变化和初始值(设定值)的对比与处理上,而这项工作则由在线监测系统完成。既往研究指出,绝缘体的使用寿命的判断可结合绝缘状态参量变化而定。通常情况下,绝缘年龄增加,电气设备的可靠性与安全性也会随之降低。当可靠性与安全性降至一定程度时,就需更换绝缘体。在线监测系统还有一项功能便是判断绝缘年龄,即通过“专家诊断系统”(编程程序和存储库)完成[5]。作为大型数据存储库,专家诊断系统不仅可以存储电气设备的日常运行数据,还可存储维修记录。因此,在进行电气设备检修前通过分析软件对电气设备现状进行分析,便可实现智能化检修决策。
        4 结束语
        电气设备绝缘在线检测技术是目前电力行业发展与研究的重要课题之一,而在当前数字化、信息化的不断演变过程中,诞生了电气设备状态维修,而其在电力系统中的作用也越来越关键。结合本次研究结果来看,在线监测技术的应用与普及不仅大大的缩短了电气设备绝缘缺陷的发现、检出时间,防止了各种突发性电力事故的出现,也在很大程度上减少了不必要的停电检修,降低了电气设备的过度检测、维修所造成的资源浪费与经济损失。由此可见,以科学、合理的方式对在线智能监测技术在电气设备的运行全过程中进行针对性研究,发现潜在的或已在的电力故障问题,并提出行之有效的维修措施,有着重要意义。
        参考文献:
        [1]张伟. 关于电气设备的绝缘在线监测与状态检修分析[J]. 电子制作, 2018, No.351(10):90+95-96.
        [2]屠琦琅, 刘明行, 张小虎. 发电设备在线监测和智能诊断系统发展现状综述[J]. 电机技术, 2018, 000(006):17-21,28.
        [3]梁君涵. 基于三核嵌入式平台的断路器在线监测与故障诊断系统[D].  2018.
        [4]邓雷. 电气设备的绝缘在线监测与状态维修[J]. 自动化应用, 2018(02):104-105.
        [5]杜芳. 电气设备的绝缘在线监测与状态维修[J]. 中国金属通报, 2018, No.990(03):121-121.
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