状态监测在设备管理中的应用解析
近年来，状态监测在电力系统中备受青睐，得到了技术人员和管理人员的共同关注。由于电力公司要考虑运行成本、设备利用汇率及用户服务的改善，这就需要电力系统状态监测技术的合理应用。本文详细阐述了电力、监测在电力系统中的重要意义提出了笔者的看法。
【关键词】状态监测 设备管理 应用解析
状态监测主要应用于电力设备和机械设施状态的评估和后期维护中，它并不是一个全新的监测技术和理念。在电力系统中，操作人员很难接近运转中的机械设备，因此，造成了操作人员仅凭主观臆断，来直接评定机械设备的状态。一定程度上，这种判断具有一定的片面性。
随着机械设备日益复杂化，这种方法已经不能满足电力工程的需要。在这一严峻的形势下，迫切需要有关人员积极主动地采用多种状态监测技术，这些系统在工程中都取得了一定的经济效益。状态监测或者条件监测与预测维护或检测维护，在根本上都是一致的，有异曲同工之妙。电力系统中状态监测的合理应用有助于延长机械设备的维护间隔，从而避免了盲目维护所耗费的人力、物力和财力，也有效地保障了人们日常的生产和生活，具有重要意义。
1 状态监测的概述
状态监测，顾名思义就是在电力系统需要之前，利用机械设备，判断其使用寿命特点的一项预测方法，它在利用整个机械设备或者设备中某一部分重要组件的基础上，不断开发出一些具有其他特殊通途的设备，并通过仔细的观察，收集相关数据，在合理分析数据的基础上预测设备的发展趋势和状态。通俗来讲，设备状态监测是一种全方位了解和掌握设备在使用过程中的状态，以用来确定其是否存在异常的有效方法。
状态监测的对象是电厂及电力系统中重要的机械设备，譬如发电机、电缆线及其他电气设备，其与故障发生距离的测评和继电保护装置有着密不可分的关系，但也存在区别。故障测距是在故障发生之后，通过对故障数据的精确分析，合理计算出故障的位置，以助于维修人员及时准确的排除故障。继电保护装置则是对故障发生中的数据作出分析和比较，并通过跳闸的方式起到警示作用，迅速切断电力线路，避免造成更进一步的设备损坏。
2 状态监测的步骤
状态监测是在故障发生之前，对电力机械设备状态的数据进行分析，来判定设备的使用寿命和发展趋势，从而起到防患于未然的效果。它主要是通过以下步骤来实现的：
（1）数据采集。即对表征电厂和电力设备的状态进行检测，得出检测结构后将其数据整理并收集，为后期的工序提供准确的理论依据。
（2）数据分析。即对检测所得的数据，通过专业技术人员和专业的公式及理论进行分析，以总结出电力设备的特征和状态。
（3）故障分类。根据不同设备的不同特征和状态采用不同的分类方法；
为了使读者更加通俗易懂的理解这一工作原理，我们以变压器的状态监测为实例，来进行详细的阐述。变压器的状态监测，可以采用不同的方法来收集相关信息。现阶段，普遍使用的是通过使用传感器来收集振动信号、油中湿度和温度、油中所含气体、电流电压等较为原始的标志，然后通过频谱分析方法来完成信号标志的分析，在此基础上，正确的提取其特征，然后再采用专家系统对其进行判断和推理。就这样，层层递进，最终判断出电压器的老化状态和使用寿命。
在电力系统状态监测中，先后推出了不同的检测方法，如振动分析法、油中气体分析法、低压脉冲法等一系列的检测手段。我们在对电力系统进行状态监测的过程中，只需要根据设备的特点来选择一种或多种结合的手段来完成。在得到检测数据之后，结合推理方法，给予维护人员更多、更好的帮助。
3 电力系统状态检测的现状
现阶段，国内外在电力系统中所采用的态监测方法主要有几个几个方面：
3.1 交流旋转器械的状态监测
交流旋转机械是电力系统中不可或缺的组成部分。它们任何一部分出现故障都会造成重大损失。因此，对其进行状态监测也是十分重要的。定子匝间短路是一种极具破坏力的电气故障，它主要是由于热度、污染或其他外界环境引起的绝缘体老化所造成的。如不及时排除，会造成线圈故障。它的故障判断主要是采用中性点电压进行检测，如匝路故障会出现序阻抗不平衡的现象，使代数和不为零。
3.2 断路器的状态监测
断路器状态的好坏直接关系到电力系统的安全。因此，对断路器的状态监测也是必不可少的。现阶段主要采用的是振动检测法。振动检测法具有共通性，主要是通过对断路器动作进行考察，通过对闭合线圈内的电流波波形来收集断路器的相关信息。电流波形的不同对应断路器的状态也不尽相同。断路器评估系统操作十分简单，只需要切断之后再进行操作即可。
3.3 变压器的状态监测
电力变压器的使用具有重要意义，它的正常运行具有显著的经济效益。对变压器的状态监测主要是针对变压器的内部绝缘状态的基础上。其监测方法也多种多样。根据变压器本身的特征，可以建立多种变压器绝缘寿命模型，利用发声学理论判断其故障位置。
3.4 电厂的状态监测
电厂的状态监测是电力系统中最重要的环节。主要是通过对电力系统中的各项设施进行检测，结合电厂的其他检测数据，以掌握电厂的整体状态。在这一过程中，可用方法较多，包括局部放电法和振动分析法等。鉴于电厂的动态检测数量较大，所以人工智能的方法最为实用，在电厂的动态检测中起到了十分重要的作用。
3.5 状态监测的常用方法
状态监测常用方法的应用也是电力系统中的重要组成部分。它与其他的工程系统一样，主要是针对提高电力系统自动化和智能化水平的方法，譬如神经网络和知识系统等已经相继开发出来的方法，以便于更加合理的应用到电力系统的状态监测中去。由于网络系统具有极高的模式识别能力，有利于在电力系统中对故障的识别。而神经网络对于状态发展趋势的预测准确度极高，再加之神经网络在电力系统中的仿真实验，使得神经网络在多传感器输入情况下，其判断力也是十分理想的。这些高科技方法的应用使电力系统得到了更好的保护和检测，很大程度上提高了对电力系统中的设备器械状态评估的准确性和可靠性。
4 电力系统状态监测的发展前景
随着社会经济的不断发展，人们对生活质量的要求不断上升，这就意味着对电力资源的需求不断加大，给电力系统带来了巨大的压力。电力系统状态检测技术就在这一严峻的形势下应运而生了。其具有开阔的发展前景。主要体现在以下几个方面：
（1）随着互联网信息技术、人工智能技术以及传感器技术的不断发展 ，能够实施检测额机械设备数量逐渐增多，迫切需要在线状态监测技术的广泛使用。
（2）随着电力事业的发展，越来越多的电力设备需要控制运行状态，逐渐纳入到状态监测的控制范围内。
（3）鉴于可获取数据量的不断增加，一般的处理方法不再适用于电力系统的发展，这就对智能状态监测系统提出了很高的要求。相关技术人员应加大对智能状态监测系统的投入和研究，促进知识系统、神经网络技术的广泛应用。
（4）应将继电保护装置和状态监测系统有效的结合起来，主要应用于分布式的监控系统中。
（5）应对检测数据的检测技术和判断方法进行更深层次的研究，使其更加适应现代化电力系统的需要。加大对系统的标准化问题的重视，建立健全相关状态监测技术标准，从而促进状态监测系统的健康发展。
5 提高电力系统状态监测水平的措施
（1）加强人员的培训。设备状态监测工作的不断应用，人员的培养是提高状态监测水平的先决条件，应不定期举行观摩和技术交流等活动，不断提高监测人员的自身素质和业务水平。
（2）积极引进先进仪器。在对电力系统进行监测中，应根据电力设备的实际运行情况，加强设备的在线分析，这就需要积极引进高新技术仪器，以提高整体监测技术。
（3）完善管理制度。在电力系统的检测工作中，应建立健全相关管理措施，让维修人员做到有章可依。应每天举行例会，当岗位责任人完成其检测后，应将其准确的记录下来，以避免产生重复检测的现象。并实行逐级监管制度，将岗位职责落实到人，以增强其责任意识，以助于激励人员积极发挥其职能，使其更好地投身到社会主义现代化建设中去。
6 结束语
随着计算机、互联网、传感器技术等高新科技技术的蓬勃发展 ，状态监测也采用了各项新技术，其中的小波变化和神经网络系统得到相关研究人员的高度重视。现阶段，电力系统状态监测技术正不断成长，逐渐成为各方面争相研究的一个新领域，其在电力系统中的应用有着至关重要的作用。状态监测技术的发展，有利于电力系统的安全运行，是电力系统中不可替代的一部分，它将会是一个巨大的市场，具有很高的经济效益和社会效益。
参考文献
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作者简介
林圳杰（1981-），广东省汕头市人。大学本科学历。现为深圳市康拓普信息技术有限公司工程师，从事电力自动化及信息化系统相关研究工作。
作者单位
深圳市康拓普信息技术有限公司 广东省深圳市 518034
