李晨

安慶市城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)院 安徽 安慶 246000

1 電氣設(shè)備故障診斷應(yīng)用現(xiàn)狀

為解決短路、斷線、電氣設(shè)備損壞等電氣故障所帶來(lái)的各種問(wèn)題，故障診斷技術(shù)通過(guò)對(duì)電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)結(jié)果的分析，發(fā)現(xiàn)故障，并提出針對(duì)性的維修策略。應(yīng)用于電氣設(shè)備故障診斷的算法一般可以分為基于解析模型的方法、基于定性經(jīng)驗(yàn)知識(shí)的方法以及數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方法三種。

1.1 基于解析模型的方法

其主要是通過(guò)將設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)與建模后的預(yù)測(cè)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行對(duì)比分析，對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行診斷，但是此種故障診斷算法跟模型參數(shù)關(guān)系較大，有一定的誤差[1]。

1.2 基于定性經(jīng)驗(yàn)知識(shí)的方法

其依賴于系統(tǒng)的先驗(yàn)知識(shí)，主要是應(yīng)用專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、粗糙集理論等技術(shù)對(duì)故障進(jìn)行診斷，但由于涉及的專業(yè)知識(shí)比較復(fù)雜，應(yīng)用起來(lái)相對(duì)困難，不易操作。

1.3 基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方法

其主要是通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和離線歷史數(shù)據(jù)的分析，來(lái)對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行診斷。若只采用某一種算法對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行故障診斷，在實(shí)際引用時(shí)可能存在缺陷，因此，考慮將三種方法進(jìn)行融合，綜合三種算法的優(yōu)勢(shì)，達(dá)到很好的故障診斷效果。例如，在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中加入粗糙集理論，既可以減少訓(xùn)練數(shù)據(jù)，提高故障診斷效率，又能提高數(shù)據(jù)的代表性，較少噪聲干擾。

2 電氣設(shè)備故障檢查方法

（1）直觀法。直觀法是最常用的電氣設(shè)備故障檢查方法，指的是通過(guò)看、聽(tīng)、聞等手段對(duì)電氣設(shè)備故障的外部表現(xiàn)進(jìn)行檢查，并判斷故障的類型。例如，一些電氣設(shè)備觸電在進(jìn)行閉合操作、分?jǐn)嚯娐凡僮骰蛘邔?dǎo)線線頭松動(dòng)時(shí)就會(huì)產(chǎn)生火花，所以觀察電器是否出現(xiàn)火花現(xiàn)象、火花現(xiàn)象是否嚴(yán)重，可以有效判斷電氣設(shè)備故障類型。

（2）對(duì)比法。將檢測(cè)數(shù)據(jù)與正常運(yùn)行的記錄參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，也可以判斷出電氣設(shè)備的故障。如果某一電氣設(shè)備沒(méi)有檢測(cè)數(shù)據(jù)，也沒(méi)有正常運(yùn)行狀態(tài)的記錄，則可與相同型號(hào)的正常電氣設(shè)備進(jìn)行比較。如果電氣設(shè)備中的電氣元件的控制性質(zhì)相同，或者該電氣設(shè)備由多個(gè)元件共同控制，可以參考其他類似電源元件的正常動(dòng)作情況，從而判斷故障類型[2]。

（3）短接法。第一，導(dǎo)線斷路、導(dǎo)線虛連或?qū)Ь€松動(dòng)；第二，觸點(diǎn)接觸不良、觸點(diǎn)虛焊以及觸點(diǎn)假焊；第三，熔斷器熔斷。針對(duì)這些故障，除了電阻法、電壓法之外，還可以使用短接法進(jìn)行檢查。即使用一份絕緣性能良好的導(dǎo)線，連接可能出現(xiàn)斷路故障的部位，在接到某一處電路運(yùn)行恢復(fù)正常時(shí)，此處即為斷路故障的具體位置。

（4）強(qiáng)迫閉合法。如果使用直觀法沒(méi)有檢查出故障點(diǎn)的位置，且沒(méi)有特別適合測(cè)量的儀器儀表，則可以通過(guò)絕緣棒來(lái)強(qiáng)行按下繼電器、接觸器以及電磁鐵，然后觀察電氣設(shè)備的變化，進(jìn)而判斷故障。

3 電氣設(shè)備在線監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)應(yīng)用

3.1 變壓器監(jiān)測(cè)診斷

在線檢測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行主要涉及電力變壓器、微計(jì)算機(jī)、光纖、超聲傳感器以及電流傳感器，同時(shí)，還包括數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)分析與控制單元。準(zhǔn)確對(duì)變壓器放電量進(jìn)行判斷，必須嚴(yán)格按照規(guī)定要求展開(kāi)。診斷過(guò)程中因?yàn)闊o(wú)線電會(huì)造成一定的干擾，所以需要在安裝在線檢測(cè)裝置期間，盡量提高分辨率。繪制分布譜圖進(jìn)行科學(xué)判斷，將譜圖信息轉(zhuǎn)變?yōu)橹讣y信息，以此對(duì)放電模式進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別，并且確定故障的嚴(yán)重情況。準(zhǔn)確對(duì)放電源進(jìn)行定位，具體包括聲信號(hào)定位、電信號(hào)定位。其中，聲信號(hào)定位主要針對(duì)放電信號(hào)進(jìn)行分組處理，根據(jù)電信號(hào)參考基準(zhǔn)，對(duì)時(shí)差速度以及聲傳播速度等進(jìn)行對(duì)比，及時(shí)編制方程式，隨即確定放電源具體位置。隨即進(jìn)行延時(shí)分析，設(shè)雙曲面方程，根據(jù)計(jì)算數(shù)值準(zhǔn)確診斷放電故障。電信號(hào)定位，則針對(duì)變壓器繞組過(guò)程中所出現(xiàn)的放電現(xiàn)象，主要通過(guò)繞組二端進(jìn)行傳播。及時(shí)對(duì)繞組的中端與高端電信號(hào)進(jìn)行采集，分析電信號(hào)的線性關(guān)系，由此與準(zhǔn)確定位放電源位置[3]。

3.2 電控柜緊急開(kāi)關(guān)Q2跳閘診斷

電控柜緊急開(kāi)關(guān)Q2跳閘診斷技術(shù)，主要涉及PLC、觸摸屏、24V電源系統(tǒng)、I/O電纜等。通過(guò)控制部分、顯示部分、24V電源系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)安裝，準(zhǔn)確診斷故障問(wèn)題并且妥善解決。其中，控制部分屬于獨(dú)立安裝類型，是重要的監(jiān)控裝置，有效監(jiān)督電氣設(shè)備運(yùn)行情況，并且不會(huì)對(duì)原設(shè)備造成影響，能夠單獨(dú)運(yùn)行與控制。控制部分的主要控制元件為OMRON（可選）的產(chǎn)品。其采用可編程控制器，是自動(dòng)化控制的重要機(jī)型，不僅運(yùn)行速度比較快，工作穩(wěn)定性好，并且控制功能完善，能夠自動(dòng)、實(shí)時(shí)對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)。如此不僅減少額外軟件環(huán)節(jié)，同時(shí)，在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)基礎(chǔ)上維護(hù)維修更及時(shí)、到位，保證電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。GD-Q2跳閘故障快速分析系統(tǒng)利用主電控柜安裝，安裝簡(jiǎn)單、布局合理、維護(hù)方便?？刂葡到y(tǒng)是獨(dú)立安裝的，屬于監(jiān)控裝置，不會(huì)影響原設(shè)備的正常運(yùn)行。GD-Q2跳閘故障快速分析系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了故障快速判斷，故障點(diǎn)定位準(zhǔn)確，顯示快捷直觀，提升了Q2故障點(diǎn)分析的自動(dòng)化水平，降低了電氣維修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短了維修時(shí)間和因維修帶來(lái)的停機(jī)時(shí)間。

3.3 基于人工智能技術(shù)的故障診斷系統(tǒng)開(kāi)發(fā)

為了提高電氣設(shè)備故障診斷系統(tǒng)的智能化，將專家系統(tǒng)、模糊推理、機(jī)器學(xué)習(xí)等信息融合技術(shù)融入故障診斷系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中，充分利用智能信息處理技術(shù)的協(xié)作優(yōu)勢(shì)，克服應(yīng)用單一故障診斷方法所存在的局限性，為電氣設(shè)備在線監(jiān)測(cè)與故障診斷數(shù)據(jù)的分析和處理提供一個(gè)有力的解決工具[4]。

4 結(jié)束語(yǔ)

相關(guān)工作人員一定要使用正確的檢查方法，以最快的時(shí)間確定出故障位置和故障類型，并采取科學(xué)合理的維修措施恢復(fù)電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。