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电力电气设备检修技术的重要性及应用研究

作者

戴洪胜

中国能源建设集团黑龙江能源建设有限公司 黑龙江省哈尔滨市 150016

摘要:电力电气设备是电力系统的核心组成部分,但是,电力电气设备在长期运行过程中不可避免地会出现各种故障和性能退化问题,为了保障设备的正常运转,必须采用科学有效的维护检修技术。本文结合具体数据展开重要性分析,并提出切实可行的检修技术应用方法,从而确保电力行业内的各个电力电气设备检修得到稳定运行,可以在日益增大的输送电压等级下保证电力供应的稳定性。

关键词:电力;电气;检修

引言

检修工作一直是电力电气设备日常管理中的重点内容,但目前大部分检修为事后检修,针对性较强,但在电力系统大容量、超高压发展的情况下,还需要对检修内容、检修对象进行优化,提高检修工作的预先性、精准度,以此提升电力系统的整体运行效果。

1电力电气设备检修重要性

电力电气设备是电力系统的核心组成部分,其正常运行对于整个电力系统的稳定和安全至关重要。检修技术作为保障设备正常运行的关键环节,其重要性不言而喻。从本公司工作经验来看,通过定期的检修活动,可以及时发现并处理设备潜在的安全隐患,进而降低故障发生的概率。积极开展检修工作的设备,其故障率明显低于未进行定期检修的设备。此外,定期检修还能帮助识别设备的性能下降趋势,为预防性维护提供数据支持。通过对检修数据的分析,可以预测设备可能出现的故障模式,从而提前采取针对性地维护措施,防止设备性能进一步恶化。电力电气设备在使用过程中,由于各种因素的影响,如环境、温度、湿度、负载等,会逐渐出现老化、磨损等现象。有效的检修活动可以及时发现并处理这些问题,从而减缓设备老化速度,延长其使用寿命。这不仅降低了设备的更换成本,还提高了设备的整体使用效率。从本工区过往的数据来看,一旦设备出现故障,不仅会影响电力系统的稳定性,还可能导致严重的安全事故。因此,检修技术对于维护整个电力系统的稳定性至关重要。在电力系统中,应通过定期的油化试验、局部放电检测等措施,以及时发现并处理变压器的潜在问题,确保其稳定运行。

2电力电气设备检修技术应用

2.1预测性维护技术的研究与实践

预测性维护是预防性维护的另一重要技术手段,目标是通过对设备的健康状态进行持续监测和分析,预测设备的潜在故障和剩余寿命并据此制定最优的维护决策,预测性维护技术的研究和实践已成为电力电气设备维护检修领域的热点。一方面,基于数据驱动的设备健康状态预测方法得到了广泛关注,通过在设备上部署各类传感器,如振动、温度、电流等实时采集设备的运行数据并利用机器学习、深度学习等人工智能算法,建立设备健康状态的预测模型,这些模型能够从海量的历史数据中自动提取设备退化和故障的关键特征并对新采集的数据进行实时分析和预测,及时发现设备的异常状态和潜在风险。另一方面,预测性维护技术的研究还涉及设备剩余寿命的估计和维护决策的优化,通过分析设备的健康状态趋势和退化规律,利用数理统计、可靠性工程等方法预测设备的剩余有效寿命,确定最佳的维护时间和维护方式,同时结合设备的重要性、维护成本、故障风险等因素建立维护决策优化模型,制定最经济、最高效的维护计划,为电力企业带来可观的经济效益。

2.2在线监测技术的研究与发展

在线监测技术是指在不影响设备正常运行的情况下实时、连续地采集设备的各项运行参数和状态信息,为设备健康状态评估和故障诊断提供数据支撑,在线监测技术的研究与发展主要围绕两个方面展开,一个是关键监测参数的选取和传感器的应用,电力电气设备的运行状态与多种物理量密切相关如振动、温度、电流、油气等,针对不同类型的设备需要选取最能反映其健康状态的关键参数并配备相应的传感器实现在线监测,例如,对于变压器可以重点监测绕组温度、油中溶解气体、局部放电等参数,对于电机则需重点监测轴承振动、定子电流、温升等参数,同时传感器的选型、安装位置、数据采集频率等也需要根据设备特点和监测需求进行优化设计。另一个是监测数据的无线传输和远程访问,传统的有线传输方式存在布线困难、易受干扰等问题,已难以满足状态监测对数据实时性和可靠性的要求,无线传感器网络技术的发展为解决这一问题提供了新的思路,通过在设备上部署无线传感器节点,利用自组网、多跳路由等技术实现监测数据的低功耗、高效率传输,同时采用物联网、云计算等技术构建远程监测数据中心实现监测数据的集中存储、处理和访问,为状态评估和维护决策提供了便利。

2.3数据驱动的故障诊断技术

数据驱动的故障诊断技术是利用设备运行过程中产生的大量监测数据,通过数据挖掘和机器学习等方法直接从数据中提取故障特征和规律,实现故障的自动识别和诊断,该技术无须对设备的物理机理进行详细建模,而是通过对历史数据的学习和训练建立起输入数据与故障类型之间的映射关系,具有较强的适应性和泛化能力,数据驱动的故障诊断技术主要包括特征提取与选择、故障分类与识别两个关键步骤,在特征提取与选择阶段,采用信号处理、统计分析、降维等方法从原始监测数据中提取能够反映设备故障状态的关键特征,如时域统计量、频域指标、小波系数等并通过特征选择算法,如相关性分析、主成分分析等筛选出最具诊断价值的特征子集以降低数据维度,提高诊断效率。在故障分类与识别阶段,采用机器学习算法如支持向量机、决策树、神经网络等建立故障诊断模型,通过对训练数据的学习优化模型参数,使其能够根据输入的故障特征,自动识别和分类不同类型的故障。近年来,深度学习技术在故障诊断领域得到了广泛应用,深度学习模型,如卷积神经网络、长短期记忆网络等能够自动学习数据中的高层特征和抽象表示,无须人工特征设计,对复杂故障模式具有更强的适应性和识别能力,数据驱动的故障诊断技术充分利用了设备海量运行数据的价值,为智能化、自动化的设备健康管理提供了新的途径,但该技术对数据的质量和数量要求较高且诊断结果的可解释性相对较弱,在实际应用中,还需要与专家知识相结合以提高诊断的可靠性和可信度。

2.4云计算与大数据平台的构建

云计算和大数据技术为电力电气设备维护检修数据的存储、处理和分析提供了强大的平台支撑,通过构建基于云计算的维护检修数据中心可以将分散的设备运行数据、检修记录、图纸资料等集中存储和管理,实现数据的共享和互联,利用云计算的弹性扩展和并行计算能力可以对海量数据进行快速处理和分析,提取有价值的信息和知识,为状态评估、寿命预测、维护策略优化等提供数据支撑。同时,基于大数据平台可以开发各类智能应用和决策支持系统如设备健康管理系统、故障诊断专家系统等,将机器学习、知识图谱等技术与领域知识相结合实现设备状态的智能感知和维护决策的自动优化,云计算和大数据平台的构建为电力电气设备维护检修提供了海量数据资源和强大的计算能力,推动了设备管理向智能化、精细化方向发展。

结束语

综上所述,电力电气设备检修工作不言而喻,从过往故障检修处理案例以及现阶段的设备管理体系不难看出,想要有效规避故障问题,必须打造出完善的设备管理结构,针对设备的具体情况,落实针对性的管理体系。此外,还需要根据电力电气设备特征调整检修方案,以此最大程度降低故障概率、提高检修效果。此外,为了确保检修工作的开展情况,还需要加强预防性检修,及时观测检修运行状态,尽可能地延长设备使用寿命,让整个电力系统得到高质量运行。

参考文献

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