浅析预警技术在电力故障排查中的应用

浅析预警技术在电力故障排查中的应用
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nC[T8y \S0咸 标 田广志 邱继超 国网山东平邑县供电公司 273300
z`wp R[DK5N0【文章摘要】
,Eqx?]5Wm0针对当前电力电缆接头故障、电
)d.p9lvv:[V8k0力设备故障和变压器故障的现象，本中国论文网9N_? @bcW3u)f
文主要介绍了三种电力故障预警技中国论文网/j?L"|Vh5hy'i
术及其在电力故障中的应用，即如何中国论文网g;t'f](w6Obo
检测和预警故障，提高电力系统的工
v
jR o3ZJ0作效率。
Bd/qlw0【关键词】中国论文网#nCf5N{I
电力故障预警；电力故障；应用中国论文网ot CuG)P@W
0 引言
j ^(WG3[T0随着电力系统应用的逐步推广，其运中国论文网AF#nnf*j*@s
行可靠性和安全性问题变得越来越重要。
"O ^,h7P6e0电力故障是影响电力系统正常运行的主
T
IYko]0要因素，当前常见的电力故障主要包括电
t:jU2?;J q0缆接头故障、电力设备与设施故障、变压
Gibx`&w0器故障等，对这些常见的电力故障进行诊中国论文网y1J/Z^"HNQO
断与预警已成为提高电力系统运行效率
M'}/C9L'J!ykr R)V0的重要措施。
"]YoqH JD01 电力故障预警技术

g"O)u:[
J2yc/k)G01.1 电缆接头故障预警技术
$x.W,cjK`5xuP2w0电力电缆输配电是在大型企业和城
0b;T)mfN{0市中广泛应用的一种供电方式，随着供电中国论文网 n,DZq d(i
距离的不断增加，输电线路上常出现电缆中国论文网!z K$wwL
接头故障，使得电缆运行出现故障。 通过
7H*O&P7N\Lq4sw%Kj0研究表明，过负荷、接触电阻等因素导致
/VS uk)O6O1x"a0接头温度过高，是电缆接头发生崩烧故障
|EyYx"Y0或绝缘老化现象的主要原因。中国论文网^@#B\^,T4l(T$u
电缆接头故障预警系统主要由五部
)IZ)RjF(x0分组成，分别为现场通信总线、数字温度
F$k&Q,R$@} |0传感器、系统通信、上位监测站和下位数
,_ iV;m/H'aO0据采集站。在企业或工厂主控制室放置上
t;K` B9[SL0位监测站的控机装置，在测温点比较密集
I:S[3A E9^N0的区域中间分散放置数据采集站和电源。中国论文网)\!F,_F1th3ZEn
温度监测系统是一种具有综合分析
W)x"|D7ap3V'S}0报警功能的电缆接头故障预警技术，它能
}3S-TN6D2}D
[0同时监测许多电缆接头的温度与变化，实
S$@6c
U)W0[D0时显示、记录每个接头的温度，综合分析，
M6J$JL)cy,}[CHk0对突发事件进行预警，便于工作人员准确
%J"wI }r/k4qS0及时地了解电缆的运行状态，避免隐患事
6@AQ%~.b:h(q.b0故的发生，保障送电安全。温度监测系统中国论文网EW o6M0m*o
主要是通过监测电缆接头的温度实现对
?n zU9}0电缆故障的检测、诊断和预警功能。目前中国论文网RdO N J
电缆接头故障温度监测系统多种多样，例中国论文网3]Ljq"j [dod8]
如基于传感器、无线网络技术和微机系统中国论文网bBB#HS yVC$ZTn+@
集成的电缆接头故障预警系统，基于方差中国论文网&W6dy:mx"ad
法的电缆接头故障预警系统、基于微处理
CB!R9V$}}9N0u0器技术、通信技术、离子感烟技术等的电中国论文网w Bxd7V#F5c
缆接头防火预警系统等。
:a{-df @0[#a01.2 电力设备故障预警技术中国论文网'J&Tm-c k
传统的电力设备预警技术虽然能够
%@4A5M?!jee%n6x\0对设备的运行状态与故障进行监测预警，中国论文网w0_Y&|y,h0}c
但是存在着两个问题：第一，当系统报警
u1s]&x ]+aSp0时，设备已发生故障，不得不停机维修；第
)fBz_b:l.w2m]jf0二，系统报警后，由于诊断不及时等原因
Ua2X!z6d3L0导致无法及时的排除设备故障。随着网络
p*H.f;Jm0i/Q"IH*x0技术、信号处理技术的发展，电力设备的
/i+Z2@*K!\k^KI
d0故障诊断逐步智能化、设备预警的准确性
h2m.oJ#h0v&x0也逐步提高，与传统的电力设备故障预警
S'?c'uC0系统相比，现代化的预警系统可以在故障
QXzTyr j0发生之前进行准确的预警与诊断，排除了
8_:i7?j'J%ms1k3U0故障对机组造成的危害。
O(hWV*O(zA.z+sy0预警管理系统是当前部分电力设备
4B$l@w]@U6m0中安装的一种电力设备故障预警技术。
&sQ&UJ:twW0它可以有效监测设备的运行，同时诊断分
|$JP1^ t _pol'k0析实时数据和设备的历史数据。主要由中
kv/h$UO(H0间件、数据采集和预警管理模块三部分组中国论文网(KE'H_a0[UP
成。中间件是系统的数据中心，它从数据
9e0gQ)_s7}0采集处获得数据并处理分析实时数据，同
D)sFkSQ'k0时将相关数据信息保存至数据库；数据采
g8l`1g _"|C1V0集的作用包括发送实时数据和特征值计
Pm3g%s|k/YG0算及将计算结果发送至中间件；预警管理
T-g+F:T'l$^_Ay0是整个系统的核心，属于后台程序，在接中国论文网T1f},nt|{,Y9J
收数据后，对实时数据进行处理分析，判
~nOjg0断设备是否发生故障，是否需要报警以及中国论文网Z M#t^'?+GB/P
何种类型的报警。三个模块既互相独立又
5i'ib0t\.?0yn0紧密相连，共同完成设备故障的诊断与预中国论文网/@8_EnO"gl(c
警功能。预警管理系统的主要应用包括以
7n_.m;kb,LwP0下几方面：中国论文网M D6I._ S2Hg)?$a
（1）配置预警信息中国论文网*hl1AD\3Pv6F
预警管理系统主要是和数据库、中间
?)RU3BA0件交互，在登录后，预警系统会自己加载中国论文网2B#R$f6Gy#_z }8i h
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相关的配置信息。初始化预警信息后，可
vu%e;?t'T0以从数据库中读取预警信息，并通过组态中国论文网}l~}.lye3_
软件对其进行设置与修改。不同类型的报
UtYy9{*Q}~0警对应着不同的设置参数，根据设备的运
1Q"X+d!qL0行状态可以进行合理的设置，此外还可以中国论文网[w,Wv6aTX"?"j
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实现趋势报警和快变报警。
.O'Q| V5mPwdo+|]-?0（2）查看报警
`6c?3r9GNB M0反馈报警状态：通过声音、短信、邮件中国论文网p;f9p)z4R
等多种方式，将设备报警信息，如报警时
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@a0间、故障点及报警类型等及时反馈给设备中国论文网!qO*BP
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检修员。
3oX5x6YLy4Np0查看分析报警状态：客户端可以查

ZJf/|!og$p'csG i0看设备及所有测点当前的和历史的报警
X-\*B }+kIY9rI0状态，从数据中分析设备各测点的变化趋
PZ^:C&},W6F0n qn0势，去趋势变化中分析设备是否发生故障
;O2Dvt)P'Qm$Ck4U0和故障类型。
B;er#aDE-w"Y0o0（3）诊断设备中国论文网k$w6G$^}
诊断技术与预警技术是紧密结合的。中国论文网a:o4E)sbv-n9S6Y(w
在预警管理系统中，可以根据诊断区域或中国论文网;E5oS9C)}
分析方式的不同，对设备分别进行区域诊中国论文网2X%St\H+xM/](X0H
断与单点诊断或半自动诊断与自动诊断，中国论文网
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实现故障分析与诊断。中国论文网8J!F3H:t6a |/{
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1.3 变压器故障预警技术
+}~a5FJ8srx0作为现代电力中的关键设备，变压器
*\g_w+RwYp0在企业生产中有着至关重要的作用。电厂中国论文网m.Jg5V8`/m
在输电前，首先要通过升压变压器将电压中国论文网X^C&~h
增大，用户在用电前，又要通过降压变压
6OGszC6W(iu0器将电压转成与用户设备匹配的电压等
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buUW6v.H$cB0级，所以，变压器以一种最初级的电力设
om#P`9[0u0备，其运行状态决定了整个电力系统的工中国论文网*BU9aKV"H$O ?\~
作状态。
OBZG9PE/S
?Q0当前大部分企业采用的变压器故障
9?+D{4R0Oq|0诊断预警技术是油中溶解气体技术，它可
2jK&z3T{F2g9K0以实现在线监测，实时了解设备的运行状
8O*Qw0{y}0态。经典的油中溶解气体故障诊断方法主
:d5wHab$A{*r0要是以油中特征气体的组成和含量为依中国论文网{@W.WLuuG+M8I
据的故障诊断法和以油中特征气体的成中国论文网F7D'^wI1s|
分比值为依据的故障诊断法。随着科学技中国论文网"pr
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术的不断发展，油中溶解气体故障诊断技中国论文网T o.w5H&o\;p7iw/o#m^
术也得到了发展，并逐渐走向成熟，例如
%Q7k!dcd0神经网络、免疫算法、模糊数学法等，通过中国论文网RN:` x;Z5S
M!x
识别模型的方法识别现有的故障样本数中国论文网_8ULC;u|J
据。中国论文网2P2[;yS8W-LtDd{ j_
以广泛运用的基于离线油色谱的变
2r#c'YYWH]/j0压器故障预警技术为例分析，其对变压器中国论文网5LXa&s+Eg*nh
的故障预警主要有两种方式：中国论文网a`cM1i L0m(K
（1）基于预测模型的变压器预警
d/`+k x]y }r5t'|"y0基于预测模型的变压器预警即先报
5S+C l'MM0E;@GR!T0警后诊断，主要是通过检测油中溶解气中国论文网mv uh#mE8~
体的成分与含量的变化，基于历史数据建中国论文网&s8m0IJ{
立预测模型，预测分析下一周期的气体情
tg tT(K0y0Afvc2VS0况，当实际监测数据或预测数据超过了预
8tb5GhG]'XU}0设的固定值时，表示变压器发生异常，从中国论文网9@l
Ag9b\l#Z;j
而启动报警系统。
S F6s*~S*C5A0（2）基于诊断模型的变压器预警
S b'PdN0J}
v9yx0根据离线色谱的判断依据和诊断方
'a YSvt:JU0法，诊断分析油色谱在线监测到的数据，

D"I s5p0~Ynv0在已知历史数据和当前数据的情况下，预
0}!gf1f5VxxU0测下一周期的色谱数据，然后诊断预测数
!wfwo7jsXc0据，根据故障诊断的结果可以知道变压器中国论文网\/]{d `%E'JY }U k
故障的发展状况，根据这一结果进行预中国论文网q
tK$nP{PL
警。中国论文网"z1Z]'ZP`R!y
2 总结中国论文网-X!l0l-SUW(S
运用电力故障预警技术，能够有效地
)soM0zO'F%e/cdyH0提高电力系统的运行效率，满足用户的需中国论文网Cd.L,~
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求，降低企业的经济损失。随着信息化网中国论文网2r)G2nD:B!R3L}
络技术、计算机技术的不断发展，电力故
&|$Bq)q?0障预警系统将越来越完善，电力故障也将中国论文网g}4H&J0b0qCcm%K
不断得到有效地解决。中国论文网'n6z,V(A7Hc&X
【参考文献】
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解决策略[J]. 北京电力高等专科学
$T"pjD\7Y5Y"Oi{0校学报，2011（1）.
k.i|w:R#I"i-l#F0s0[2] 崔江静，电力电缆故障测试技术及
Gn/@*A_PHT0应用的概述[J].高压电技术2001（1）.