摘   要：本文介紹了開展電力設備在線檢測及故障診斷的緣由、必要性和取得的顯著效果，論述應用在線監測與診斷技術是提高電力設備管理與維修現代化水平的必要條件。
        關鍵詞：在線檢測、狀態監測、診斷技術、設備管理

        中鋁山西分公司是中國鋁業公司直屬大型企業，是我國最大的氧化鋁工業生產基地。分公司電力系統是氧化鋁生產工業的動力命脈，電力系統的正常可靠運行直接影響企業效益。分公司電力系統配置：自備熱電站一個（裝機容量110MKW）、110KV變電所兩個、主6KV配電所18個。近年來，為了提高電力設備管理與維修的現代化水平，我公司應用在線檢測及診斷技術，及時發現并解決了許多電力設備隱患，提高了設備運行可靠度，為氧化鋁生產系統長周期、高負荷生產奠定了良好的基礎。電力設備維修管理模式正逐步從預防性試驗維修向預知性維修過渡。
        一、我公司開展在線檢測與診斷技術工作的緣由  
        我公司氧化鋁工藝生產的特點是自動化水平高、生產連續性強，一旦某個生產工序發生故障，將影響整個流程的連續運行，因此電力系統必須可靠運行。在過去的電氣設備管理工作中，我們按《電力設備預防性試驗規程》對電力設備進行檢測，雖然都按規定、按時做了常規預防性試驗，但事故仍然有時發生，原因之一是由于現有的試驗項目和方法往往難以保證這一周期內不發生故障。例如：2001年6月，重要負荷配電所6PD 3#進線電纜發生故障，造成配電所大面積停電，培燒爐部分設備停產，影響氧化鋁產量上千噸，造成經濟損失巨大，而此時電纜預防性試驗剛剛做完兩個月，并且試驗結果合格；另外還有2002年5月，水源配電所6FP由于蓄電池容量匱乏，線路發生故障時開關拒動，導致上一級配電所保護動作，造成大面積停電，影響氧化鋁產量數噸。因此我們認識了開展電力設備在線檢測及診斷技術的重要性，近幾年來，我們通過實踐，避免了多起設備事故，更堅定了我們開展這項工作的決心。
        自2000年開始，我們決定大力推廣電力設備在線檢測和故障診斷技術的應用，在日常的設備管理與維修中，運用在線檢測分析、絕緣檢查、故障錄波、紅外線測溫等手段，解決和處理了許多電氣設備隱患，為我廠氧化鋁生產不間斷供電、增加效益做出了巨大貢獻。                    
         二、開展電力設備在線檢測及故障診斷技術應用的必要性
         采用在先檢測的方法可以根據設備絕緣狀況的好壞來選擇不同的試驗周期，使試驗的有效程度明顯提高。在線檢測可以積累大量的數據，將被試驗設備的當前試驗數據（包括停電及帶點檢測）和以往的監測數據相結合，用各種數值分析方法進行及時、全面地綜合分析判斷，就可以發現和捕捉早期缺陷、確保安全運行，從而減小由于預防性試驗間隔長所帶來誤差。
        在線檢測的推廣和應用有利于從定期維修制過渡到更合理的狀態維修制。按事先制訂的檢修周期進行停機檢修，雖對設備可靠性起了一定作用，但由于未考慮設備的具體狀況，且制定的周期往往比較保守，以至于出現過多的不必要的停機及維修，甚至因拆卸、組裝過多而出現過早損壞。我國目前執行的大多是定期維修制，一般要求“到期必修”，沒有考慮設備實際狀態如何，以致超量維修，造成了人力物力的大量浪費。狀態維修的基礎就在于絕緣監測及診斷技術，既要通過各種檢測手段來正確診斷被試驗設備的目前狀況，又要根據其本身特點及變化趨勢等來確定能否繼續運行或停電檢修。
        目前，設備狀態監測和故障診斷技術作為現代化設備管理的重要組成部分，是設備管理與維修管理必不可少的手段。尤其是在市場競爭日益激烈的今天，設備維修成本的控制和降低是企業最可挖掘的潛力之一。因此，應用在線檢測與診斷技術，使預知維修取代傳統而落后的事后維修和定期預防維修是歷史的必然。
         三、電力設備在線檢測與診斷技術的應用
        電力設備在線檢測技術是一種利用運行電壓設備的狀況進行試驗的方法，它可以大大提高試驗的真實性與靈敏度，及時發現絕緣缺陷。通常，一種電力設備的在線檢測儀器和系統，由傳感器系統、信號采集系統、分析診斷系統組成。傳感器系統用于感知所需要的電氣參量或非電器參量，目前常用的傳感器有電磁傳感器、力學量傳感器、聲參數傳感器、熱參數傳感器、化學量傳感器等；信號采集系統是將傳感器得到的模擬量轉化為數字量進行傳輸，應用數字濾波技術對采集到的信號進行濾波處理，抑制和消除外界干擾和背景噪聲，提取真實信號，并進行信號的還原，光電轉換和光纖傳輸的引入有效地解決了高壓隔離的問題；分析診斷系統利用小波分析技術、神經網絡技術、模糊診斷技術、專家分析技術等方法對所采集的信號進行分析、處理診斷，得到所測電力設備絕緣的當前狀況，并根據需要進行絕緣診斷和壽命評估。
        電力設備的狀態監測按其檢測的作用可分為保護性監測和維護性監測兩類 。保護性監測也就是故障監測，通常對常規運行參數（如電流、電壓、功率、溫度、流量、壓力等）的檢測，提供電力設備的正常運行工況。同時，還在故障敏感的部件設置一些專用監測器，通過對反應異常現象的特征量的檢測，幫助運行人員及時了解這些部件的狀態，在故障發生之前發出報警，以便采取必要的措施，避免嚴重事故的發生。維護性監測是通過再現檢測、離線檢查和試驗，發現缺陷、監視缺陷的發展趨勢并預測發展的后果，以指導制定維修策略。維護性監測需要在運行和停機時完成一系列的周期性或連續性試驗 ，當發現有異常現象時，進行原因分析和適當維護，以消除異常現象的根源。目前世界各國普遍認為電氣設備應當從定期的預防性維修逐步過渡到根據其狀態進行的預測性維修。
        我公司根據電力設備實際運行情況，購置了避雷器在線檢測儀、蓄電池診斷儀、蓄電池在線巡檢儀、絕緣監察裝置、故障錄波儀、電力電纜診斷儀、電纜隧道煙霧監控裝置等一系列的先進檢測設備；另外我們還自主研發和生產了適合我公司6KV電力系統的小電流接地選線裝置。在分公司電力系統范圍內逐步開展狀態監測工作。
        四、應用狀態監測及故障診斷技術效果顯著
        我公司電力設備狀態監測工作應用在線檢測及診斷技術取得了一定成效，主要采取了在線檢測配合點檢制的實施，對關鍵設備進行定期狀態監測，對有故障預兆的設備進行跟蹤監測，避免故障停電，保障生產平穩運行。
        1、對關鍵設備實行定期點檢，把故障消滅在萌芽狀態
        在日常點檢中，電纜巡視人員用預設在主6KV隧道內的溫度計發現了925電纜8#中間接頭溫度由40℃升至60℃明顯異常，于是立即作了匯報，調度及時調整負荷，在不影響生產的情況下對其進行了處理，當電纜工打開中間頭檢修時發現線芯已變黑，多虧發現及時，把事故消滅在了萌芽狀態。
        2、有計劃、有組織地處理隱患，確保系統長周期安全運行。
在今年春檢時對水泥變110KV避雷器實施在線檢測過程中，發現Ⅰ段C相避雷器電導電流超過電容電流的40%，與歷次試驗數據比較有電導電流增加了一倍多，充分說明絕緣性能裂化，于是機動科立即組織備件，當備件到位后有計劃、有組織地對其進行了更換，為電力系統的長周期運行排除了隱患。
        3、記錄故障參數、波形為調整運行方式提供依據
        我公司自發研制的6KV系統小電流選線裝置在8PD運行期間，準確記錄了歷次系統單相接地時的技術參數及波形圖，積累了試驗數據從而為系統更改運行方式提供了可靠的依據。
        4、加強電氣設備巡檢，保障系統安全運行
        2000年9月份，運行人員在用紅外測溫儀進行檢查時，發現6207重要負荷斷路器溫度過高達150℃，經分析認為，這可能是觸頭接觸不好，造成接觸電阻大而引起的。車間立即進行隱患處理。當檢修人員擰下螺母打開開關時，發現絕緣油已變黑、觸頭幾處損傷，不能繼續使用，更換觸頭及絕緣油后恢復運行。由于巡檢認真，監測到位，避免了一起重大事故的發生。  
        五、總結
        綜上所述，運用狀態監測及故障診斷技術，可以更方便、更快捷、更有效地把握設備運行狀況，提高設備維修水平。雖然我公司在這方面積累了一定經驗，但由于設備故障診斷技術是一門新興綜合性學科，還需要在實踐中進一步探討與提高。加之設備千差萬別，外部運行條件各不相同，同類故障往往有多種不同的信號反應。相反，有些信號往往介于兩種或多種可能的故障之間，不是一一對應關系。這就要求我們從實際出發，具體問題具體分析，平時多觀察，收集好第一手資料，不斷提高自身技術水平，準確判斷，靈活運用，把設備管理維修工作提高到一個新的水平。