電氣設(shè)備故障診斷技術(shù)

前言

　　近年來，我國電力系統(tǒng)發(fā)展很快，交流750kV系統(tǒng)已于2005年10月在西北電網(wǎng)投入運(yùn)行，±800kV系統(tǒng)也在規(guī)劃建設(shè)當(dāng)中。技術(shù)進(jìn)步不僅能夠推動(dòng)行業(yè)的發(fā)展，而且能夠促進(jìn)技術(shù)自身的發(fā)展。電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，同時(shí)又促進(jìn)了電力設(shè)備制造、系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)、監(jiān)測監(jiān)控與綜合自動(dòng)化等技術(shù)的不斷進(jìn)步。其中，電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)就是一個(gè)典型的例子。故障診斷是根據(jù)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息查找故障源，并確定相應(yīng)決策的一門綜合性的新興科學(xué)。它能實(shí)現(xiàn)設(shè)備在帶負(fù)載、不停機(jī)的情況下，通過使用先進(jìn)的技術(shù)手段，對(duì)設(shè)備狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測和分析，判斷設(shè)備是否存在異常或故障、故障的部位和原因以及故障的劣化趨勢(shì)等，以確定合理的檢修時(shí)間和方案，進(jìn)而達(dá)到減少事故停機(jī)損失、提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)效益、降低設(shè)備維修費(fèi)用等目的。對(duì)于規(guī)模和容量越來越大、電壓等級(jí)不斷提高的龐大的電力系統(tǒng)來說，狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)的應(yīng)用，顯然具有非常顯著的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等多方面的意義和價(jià)值。　　隨著電力設(shè)備電壓等級(jí)的提高、容量的增大，多年來形成的、一直發(fā)揮著重要作用的電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)制度，正面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。電力系統(tǒng)中越來越多的管理者和工程技術(shù)人員已經(jīng)強(qiáng)烈地意識(shí)到，電力設(shè)備的維修制度由傳統(tǒng)的預(yù)防維修發(fā)展為狀態(tài)維修已勢(shì)在必行。但是，至今尚未形成與《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》相對(duì)應(yīng)的、帶電或在線檢測和故障診斷方面的規(guī)程。這說明，電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷技術(shù)在應(yīng)用和推廣過程中，還有許多問題未解決。令人可喜和欣慰的是，這一領(lǐng)域的廣大專家、學(xué)者和供電部門的現(xiàn)場技術(shù)人員等，一直朝著狀態(tài)監(jiān)測的方向做著各種努力，并不斷取得新的進(jìn)展和成果。在本書的編著過程中，作者一直在嘗試著適度反映這些新的進(jìn)展和成果。　　隨著我國高等教育與教學(xué)改革的不斷深入，專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃和課程體系發(fā)生了持續(xù)的調(diào)整和更新?！峨姎庠O(shè)備故障診斷技術(shù)》課的前身，是高等院校電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)的專業(yè)課《高電壓技術(shù)》。

內(nèi)容概要

本書既包含有電氣絕緣基礎(chǔ)理論和常規(guī)的故障檢測方法，又適度介紹了近年來故障診斷領(lǐng)域中若干最新的研究進(jìn)展和工程實(shí)用技術(shù)，包括：紅外線、紫外線及激光成像技術(shù)在狀態(tài)檢測中的具體應(yīng)用以及故障診斷的新理論和新方法，如模糊數(shù)學(xué)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)、小波變換、信息融合等。     本書不僅可以作為電氣工程與自動(dòng)化專業(yè)的相關(guān)專業(yè)課教材，而且可供大專、成人自學(xué)和電力、電工部門職工培訓(xùn)及有關(guān)技術(shù)人員參考，還可供相關(guān)專業(yè)的研究生閱讀。

書籍目錄

前言第一章 緒論  第一節(jié) 故障診斷技術(shù)的產(chǎn)生及其作用  第二節(jié) 故障診斷技術(shù)在國內(nèi)外的發(fā)展簡況  第三節(jié) 故障診斷技術(shù)的構(gòu)成與發(fā)展趨勢(shì)  第四節(jié) 電氣設(shè)備故障診斷技術(shù) 第二章 電氣絕緣基礎(chǔ)理論  第一節(jié) 氣體介質(zhì)的放電理論  第二節(jié) 液體介質(zhì)的擊穿  第三節(jié) 固體介質(zhì)的擊穿  第四節(jié) 組合絕緣的特性  第五節(jié) 絕緣的老化  第六節(jié) 電力系統(tǒng)過電壓與絕緣配合第三章 電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗(yàn)  第一節(jié) 電介質(zhì)的極化、電導(dǎo)與損耗  第二節(jié) 絕緣電阻的測量  第三節(jié) 直流泄漏電流的測量  第四節(jié) 介質(zhì)損失角正切值tgδ的測量  第五節(jié) 局部放電的測量  第六節(jié) 絕緣油中溶解氣體分析(DGA)   第七節(jié) 高壓耐壓試驗(yàn)第四章 電氣絕緣在線檢測與故障診斷  第一節(jié) 絕緣預(yù)防性試驗(yàn)綜述  第二節(jié) 電容型試品的在線檢測  第三節(jié) 避雷器的在線檢測  第四節(jié) 絕緣子的在線檢測  第五節(jié) 變壓器絕緣的在線檢測  第六節(jié) 電力電纜絕緣的在線檢測  第七節(jié) 串級(jí)式電壓互感器絕緣的帶電測試  第八節(jié) 少油斷路器的帶電測試  第九節(jié) 高壓旋轉(zhuǎn)電機(jī)絕緣的在線檢測   第十節(jié) 絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)第五章 紅外紫外及激光成德技術(shù)在在線檢測中的應(yīng)用  第一節(jié) 采用紅外成像技術(shù)檢測電力設(shè)備熱故障   第二節(jié) 采用紫外成像技術(shù)檢測電力設(shè)備放電故障  第三節(jié) 激光成像技術(shù)在SF6氣體泄漏檢測中的應(yīng)用第六章 故障診斷的新理論和新方法  第一節(jié) 故障診斷的一般性方法   第二節(jié) 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在故障診斷中的應(yīng)用  第三節(jié) 專家系統(tǒng)及其在故障診斷中的應(yīng)用  第四節(jié) 小波變換在故障診斷中的應(yīng)用  第五節(jié) 信息融合技術(shù)在故障診斷中的應(yīng)用第七章 籠型異步電機(jī)敵障的信息融合診斷方法  第一節(jié) 籠型異步電機(jī)故障及其判據(jù)  第二節(jié) 轉(zhuǎn)子斷條故障的診斷  第三節(jié) 繞組匝間短路故障的診斷  第四節(jié) 氣隙偏心故障的診斷  第五節(jié) 變頻調(diào)速電機(jī)的故障診斷  第六節(jié) 電機(jī)故障的信息融合診斷模型參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　采用這種類型的阻性電流檢測儀比較方便實(shí)用，因?yàn)樗且糟Q形電流互感器取樣，不必?cái)嚅_原有接線，且不需人工調(diào)節(jié)，自動(dòng)補(bǔ)償?shù)侥苤弊x及功耗?！　?．在線檢測時(shí)相間干擾的影響　　現(xiàn)場試驗(yàn)已多次發(fā)現(xiàn)，當(dāng)三個(gè)同類型的MOA組成三相而呈一字形排列時(shí)，若用阻性電流在線檢測儀進(jìn)行試驗(yàn)，讀出這三相MOA各自的阻性電流分量及功耗往往相差很大，且中相的數(shù)據(jù)居中，并與單相加壓時(shí)相近而兩個(gè)邊相中有一相偏大、另一相偏小。顯然，這樣很難據(jù)此在線測值直接來判別該MOA的好壞了?！　⊙芯恳炎C實(shí)，這些問題主要是由于在線檢測時(shí)的相間電容耦合所引起的。如何添加必要的硬件或軟件來消除這種干擾的影響，國內(nèi)有一種比較成功的做法是：當(dāng)測量處于邊相位置的MOA時(shí)，不僅用一鉗形電流互感器測取該相MOA下端的電流，且用另一鉗形電流互感器測取與其位置對(duì)稱的另一邊相下端的電流。由于相間雜散電容的耦合，使兩邊相下端測得這兩電流之間的相位差已不是120度，而是120度±2a(a為干擾產(chǎn)生的相移角)，因而可用軟件求出a后將基準(zhǔn)電壓相位自動(dòng)移相a角，然后仍可用常規(guī)的測阻性電流方法測出比較準(zhǔn)確的。另一種方案是在被測MOA的最下端的瓷套外貼以金屬箔電極，感應(yīng)得到的電壓相位與最下端閥片上的電壓梯度，以此為基準(zhǔn)來分辨MOA下端處測得電流中的阻性和容性分量?！　〉谒墓?jié)絕緣子的在線檢測　　在輸配電線路和變電所里都安裝有大量的絕緣子。而戶外絕緣子，目前幾乎都以電瓷或玻璃作為絕緣體，這些無機(jī)介質(zhì)都具有卓越的耐老化性能，特別是在電老化、熱老化方面的耐久性比有機(jī)介質(zhì)要好得多。但在運(yùn)行過程中，由于長期經(jīng)受機(jī)電負(fù)荷、日曬雨淋、冷熱變化等作用，瓷件可能開裂、甚至出現(xiàn)擊穿等故障。正常情況下，絕緣子的故障率很低；但當(dāng)制造不良或有應(yīng)力集中等問題時(shí)，損壞率就會(huì)增大。

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