电力设备故障？如何科学地监测和诊断？

说在前面的话

为了保证电力系统安全可靠地运行，必须对电力设备进行在线或离线的健康监测和评估。本栏目将分析近年来电力设备(包括变压器、气体绝缘开关柜、电缆、外绝缘、发电机、电力电容器)状态监测与诊断的具体现状。

尽管状态监测与故障诊断技术在测试精度、故障快速准确定位和故障类型识别等方面取得了很大的进展，但仍存在许多不足，包括传感器信号采集的可靠性、数据处理和分析的准确性，测试设备的抗干扰性能，以及如何使用合适的模型进行状态评估。

以新能源为基础的新一代电网呈现出大容量、高电压、智能化、高可靠性和可持续发展的特点。运行电压的大幅度提高对电力设备的绝缘协调提出了更高的要求，因此绝缘状态的监测和评估变得更加必要。电网智能化首先是基于电力设备的智能化，其特点是高效、可靠。因此，要实现更高的电力设备智能化，就需要对电力设备进行准确监测和快速诊断。智能电网是高度智能化、分布广泛的网络，由先进的监测技术、高性能的电子设备、更可靠的信息技术和通信技术组成。

在电力系统中引入各种电子设备(如整流器、变频驱动器、晶闸管)，会产生与现有波形不同的更复杂的谐波，从而加速绝缘老化、电力设备过热、缩短了动力设备的使用寿命。此外，风能已成为发电中开发最广泛的新能源。大型风力发电与广泛使用的电子设备的集成，由于缺乏有效的惯性和阻尼，将严重威胁电网的稳定，从而导致谐波问题。这些特点对电力设备状态监测与诊断提出了新的要求。

常用的方法有在线和离线两种。而在线监测方法比离线监测方法有许多优点，特别是当在监测过程中不想中断电力设备的运行的时候。

在过去(早在1940年)中，离线方法是用于状态监测和诊断的主要方式。但随着传感器技术的发展，在线状态监测逐渐被提出并应用于实际工程(1980年)。近年来，传感器技术、计算机技术、信息技术等新技术的快速发展，促成了电力设备状态监测与故障诊断的新进展。包括传感器、信号采集与处理系统、分析与诊断系统等在内的大量新方法、新技术和检测设备，都能用于状态评估。

本栏目将介绍电力设备状态监测与诊断的最新进展，包括变压器、气体绝缘开关设备(GIS)、电缆、外绝缘、发电机和电力电容器。针对各种类型的电力设备，分析常见故障的现象和原因，以及状态监测与诊断技术。

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