电器测试与故障诊断技术 教学课件 作者 金立军 第08章.ppt

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1、第8章电器设备维修技术8.1概述8.2电器设备寿命预测技术8.3电器设备的可靠性技术8.4电气设备状态监测与维修决策技术8.1概述8.1.1高、低压电器的特点图8-1降压变电所的主接线图QS1、QS2－隔离开关QF1、QF2－断路器T－主变压器高、低压开关电器是发电、输电、变电、配电系统的重要控制和保护设备，这些电器主要靠经常性检测和维修来保持正常的工作状态。制定正确的维修计划不但要有先进可靠的检测方法，还必须要熟悉电器设备的结构和性能。高、低压电器有如下特点：1）品种与型号多电力系统中运行的高、低压开关电器有：真空和SF6断路器，SF6组合电器，重合器，分段器，隔离、

2、负荷开关等。低压电器有：低压断路器、接触器、起动器等。每一品种又有多种型号，各有其特点。（2）数量大电力系统中，高、低压开关电器安装、运行的数量多，例如，图8-1所示的只装一台主变压器的降压变电所，至少要装4台高压开关电器。（3）发展快目前我国已进入高压开关电器更新换代的时期，363～550kV的断路器均为SF6断路器，投运量每年以15％～20％的速度增长，城市新装的126～252kV的断路器大多是SF6断路器或F6封闭式组合电器，12～40.5kV的开关电器己逐渐被真空或SF6开关电器所代替。低压电器的品种更多，各类智能型、可通信的新低压电器品种层出不穷。随着城网和农

3、网改造和建设，必将进一步加速我国高、低压开关电器的发展。（4）操作频繁高、低压开关电器正常工作时要承受工作电压和负荷电流的作用，在短路时又要切断短路电流。频繁的操作，复杂的运行条件，再加上制造、安装、管理等方面的原因，导致高、低压开关电器事故较多。以SF6断路器为例，1994年ll0kV及以上电压等级者共发生事故8次（占该电压等级事故总数的24.2％），障碍49次（占该电压等级障碍总数的28.8％），较1993年增加近1倍。8.1.2电器设备维修技术的发展事后维修定期维修状态维修基于在线监测和故障诊断的寿命预测图8-2维修技术的发展事后维修（BreakdownMaint

4、enance）:19世纪初，世界各国采用的都是事后维修，亦称故障检修（CorrectiveMainenance），这种检修方式是以设备出现功能性故障为依据，只在设备发生故障无法继续运转时才进行检修。定期维修（TimeBasedMaintenance）:20世纪50年代左右，先进工业国家的电力部门相继发展到定期维修，它是根据经验和统计数据，在掌握设备的平均寿命及故障率的基础上，按照预定的时间间隔或检修周期进行计划维修，以此来防止或延迟事故的发生。状态维修(ConditionBasedMaintenance):进入20纪70年代，由于科技的发展和各项监测手段的进步,美国杜邦

5、公司首先提出了状态维修(简称C.B.M)。这种检修方式是以设备当前的实际工作状况为依据，运用高科技状态监测手段，识别故障的早期征兆，对故障部位、故障严重程度及其发展趋势作出判断，从而确定设备能否继续运行或选择最佳时机进行检修。8.1.3状态维修的理论与技术电力设备开展状态维修的最终目的是在保证电力设备的安全可靠运行的前提下，追求设备寿命期间的成本达到最低，以获得最好的经济效益。寿命期间成本（LCC）:在适当平衡基建采购费用与运行费用后，使两者之和最低，以取得最佳的折衷的方案。它由两部分组成：一部分是运行阶段的检修成本，它是运行成本的一部分，以CMl表示；另一部分用于降低

6、检修费用的采购成本，CM2表示。寿命期间成本最低点是两部分费用平衡折衷的最低点，亦即是CMO，它是LCC的最低点，它对应于可维修性Ml。显而易见，对应于不同设备其M1是不同的，有些设备M1代表着事后检修：有些设备的M1代表着定期检修；有些没备的M1代表着状态维修。在运行阶段采用了适当的检修方式后，应能够获得设备寿命期间的最低成本，亦即上述检修和采购两项成本达到最低，从而达到最佳效果。需要重视和研究的问题：越来越多电力设备被纳入状态监测的范畴。随着传感器技术的发展，可以监测的状态量将越来越多，而计算机技术的发展使允许处理数据量越来越大，因此多功能、多状态的在线监测系统将得

7、到发展。由于可获得的信息量的增大，常规的数据处理方法会遇到更大大困难，因此，将进一研究和应用智能状态监测系统，尤其是神经网络技术知识系统、模糊逻辑等会获得更广泛的应用。一些新的数学工具，如小波变换等将得到进一步研究。状态监测系统与其他系统的联网和集成问题将得到进一步研究。状态监测系统与继电保护将有机地结合起来，尤其在分布式的监控系统中，如分布式的变电所综合自动化系统等。对如何根据所获得的信息做出相应的判断，以及对新的更有效的检测项目和检测方法等方面的基础研究将得到进一步加强，专家经验的积累也将得到更重视和加强。故障诊断技术是与状态维修密切