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【關鍵詞】 狀態(tài)檢修 電力設備 電力資源 電力系統(tǒng)
一、設備狀態(tài)檢修在電力系統(tǒng)的重要性
“發(fā)、輸、配”是電力系統(tǒng)組成的重要環(huán)節(jié)。電企業(yè)需要對輸、配環(huán)節(jié)進行運行及維護。可以說在供電企業(yè)里的三大支柱就是電網運行、供電設備檢修還有電力營銷,而設備的檢修在這三部分中屬于電網運行的基礎。電網設備檢修的質量與電網行運的質量還有供電的可靠性及電能的質量息息相關。同時由于電能屬于極特殊的一種商品,也就要求了其除了作為一般商品而言還要有本身的特殊性。要求商品的產、供、銷必須是在同步完成,并不宜存儲。所以,供電設備必須具有極高的可靠性,否則一旦出現任何事故,都會直接影響消費者,造成商品使用價值降低,帶給國家及社會嚴重的經濟損失及不良影響。此外在激烈的市場競爭環(huán)境下,管理手段及檢修方式的改進越來越受到關注,讓供電設備在保證可靠性的前提下為企業(yè)獲得更豐厚的經濟利益。
二、供電設備狀態(tài)檢修存在的問題
第一,供電設備狀態(tài)檢修缺乏統(tǒng)一、明確的標準。我國電氣部門都缺乏統(tǒng)一的規(guī)程和標準,追其原因則是因為我國各地電氣設備存在較大的差異性,各電氣部門都是根據自身設備的狀況結合本部門的實際情況制定供電設備狀態(tài)檢修規(guī)定。對部分設備的狀態(tài)檢測手段不夠成熟,實施力度不強。所以,必須做到對設備的運行狀況進行檢測,對比結果,確定是否檢修,才能真正的實現設備的狀態(tài)檢修。第二,設備部件之間的使用壽命存在差異性。因設備自身使用狀況、外界因素等多方面原因造成不同設備或相同設備的使用壽命存在差異性,造成部分設備因錯過維修而影響使用功能,最后不僅維修工作只能流于形式,也嚴重影響了電網的運行。另外,部分設備也存在提前維修期對設備進行維修的情況,這在一定程度上影響了設備的可用率,也造成了整個電力系統(tǒng)人力、物力和財力的浪費。第三,缺乏先進科學的電氣設備檢修模式。我國技術水平的迅猛發(fā)展,使得現代電力生產的需求也越來越高,而傳統(tǒng)的設備檢修模式已經遠遠滿足不了其需求。資源和材料浪費嚴重,因檢修過程沒有結合設備的實際情況而過于強調到期必修,最后只能降低設備的可用率。
三、針對提高電力設備狀態(tài)檢修提出以下幾點建議
第一,堅持“以人為本”思想,重視基礎工作。設備管理包括技術管理和經濟管理兩方面,只有做到兩者和諧統(tǒng)一,發(fā)揮出最大的作用才能使經濟效益最大化。只有對設備采用系統(tǒng)的科學管理,在技術進步的基礎上使設備達到“三好”(即管好、用好、修好)才能實現以上目標。而人在管理過程中是根本因素。因此,我們要始終堅持“以人為本”的管理思想,最大化的調動員工的積極性和創(chuàng)造性,提高責任心,才能保證設備正常、安全運行。另外,在檢修過程中,基礎工作也十分重要,應將技術的監(jiān)督作為狀態(tài)檢修的基礎。第二,應制定完善的狀態(tài)檢修工作流程。首先,對專業(yè)管理理念進行改革,借鑒、引進先進的狀態(tài)檢修的管理理念和技術要求并不斷改進和完善。對變電設備的狀況通過采集整理的狀態(tài)信息進行評分,根據評分情況來判斷設備是否健康,并作為依據來確定設備的檢修周期。其次,目前較常用的評分方法主要有綜合分析法和加權計算法,評分實行百分制,對一些重要狀態(tài)信息合理選取加權系數,并通過分析計算,提高分析工作的準確性和效率。另外,設備狀態(tài)檢修管理的核心是如何基于對設備狀態(tài)評價的結果,制定出經濟、合理的維修、試驗計劃。最后,積極探索,結合安全性評價、反季節(jié)性預防措施、反事故技術措施、安全措施計劃中有關檢修改進的項目,初步形成一些狀態(tài)檢修原則和規(guī)定,產生基于設備狀態(tài)檢修理念的試驗、大小修計劃,對設備進行狀態(tài)檢修,做到有的放矢,減少檢修工作的盲目性,大幅度減少檢修時間,提高設備可用率。第三,充分合理的利用先進技術應以相應設備狀態(tài)檢測技術為基礎,整理、分析、總結設備的歷史運行情況,采用先進的監(jiān)測技術手段監(jiān)測、統(tǒng)計和預測設備運行的實時信息,最后結合帶點測試的整體數據進行全面綜合的分析,達到分析了解設備狀態(tài)的整體變化趨勢及規(guī)律的目的。此外,將常規(guī)檢測及在線監(jiān)測結合起來,才能對設備在運行中的一些電、熱、化學及振動的信號進行良好的帶電在線監(jiān)測,才能對設備的健康狀況及時診斷,盡早發(fā)現設備的早期缺陷及故障,確保設備處于健康狀態(tài),保證供電安全。
四、總結
電力部門只有制定明確的目標,總結當前的工作重點,進一步全面的推進狀態(tài)檢修工作,適時的引進新技術、新理念,進行必要的技術改革和創(chuàng)新,以最全面、最先進的工作理念為基礎,帶動狀態(tài)檢修健康持久的發(fā)展,從而促進電網安全性和穩(wěn)定性的建設,也為我國的經濟做出更大的貢獻。
參 考 文 獻
一、狀態(tài)檢修及初步實踐
狀態(tài)檢修,即在設備狀態(tài)評價的基礎上,以設備的狀態(tài)為依據,在對設備狀態(tài)進行檢測分析的基礎上,根據設備狀態(tài)和分析診斷結果安排檢修時間和項目,并主動實施的檢修方式。狀態(tài)檢修是根據狀態(tài)監(jiān)測所提示的檢修需求進行檢修,也就是對設備狀態(tài)進行監(jiān)測,按設備的健康狀態(tài)來安排檢修,這種檢修方式解決了多年來在預防性檢修中存在檢修過?;驒z修不足的問題,可以節(jié)約大量的維修費用和資源,并提高設備運行的可靠性。
西方發(fā)達國家早已實行狀態(tài)檢修,其主要目的是使設備檢修科學合理,企業(yè)的經濟效益最大化。在我國,隨著制造工業(yè)的發(fā)展,再加上科技含量高的免維護設備的引進,使供電設備本身的可靠性得到極大的提高。另外,近年來,供電設備綜合自動化投運和大量在線監(jiān)測裝置的開發(fā),給狀態(tài)檢修提供了基礎。
二、狀態(tài)檢修的實施思路
狀態(tài)檢修的實施可以簡單概括為檢測、分析診斷、預測、檢修決策、實施、評價六個環(huán)節(jié)。狀態(tài)檢修的實施是通過評估現有設備的現狀,確定工作目標:采用可靠性為中心的分析方法來確定各種設備所應選用的檢修方式:根據需要合理配置監(jiān)測診斷系統(tǒng),對設備進行監(jiān)測;建立運行維修工作站,獲取各種檢修、運行數據,綜合分析設備狀態(tài),提出檢修建議;通過計算機維修管理系統(tǒng)進行處理,根據設備的狀態(tài)和生產需要,作出檢修決策,合理安排檢修工作;同時建立一套機制,對檢修結果進行評價,以不斷改進和完善檢修及管理方式。
三、供電設備實現狀態(tài)檢修的策略
1.做好基礎管理工作
電力設備狀態(tài)檢修建立在電力設備基礎管理工作之上。要注意做好設備原始記錄、設備臺帳、圖紙、技術資料及相關設備的運行、檢修、試驗數據資料的加工整理工作。因此,實現狀態(tài)檢修首先要做好設備的基礎管理工作。
2.掌握設備狀態(tài)
目前電力企業(yè)設備管理工作的形勢是多種維修方法并存,設備狀況多層次,先進的設備監(jiān)測與故障診斷技術應用的廣度和深度都不夠,因此掌握設備狀況顯得更加重要。
3.加強測試工作
在加強對設備歷史狀態(tài)綜合分析基礎上,制定符合狀態(tài)檢修策略的測試方案:對少數狀態(tài)較差的設備,適當增加測試頻度;對個別有嚴重缺陷的設備,必要時可考慮進行跟蹤測試;對大多數狀態(tài)良好的設備,放寬測試周期。
4.大膽應用新技術,完善人工監(jiān)測
目前許多供電設備已安裝投運的在線監(jiān)測裝置性能比較可靠,應積極采用可靠的在線監(jiān)測裝置,對不完善的可利用離線監(jiān)測來彌補,將在線監(jiān)測和離線監(jiān)測有機地結合在一起,準確地掌握設備的真實狀態(tài)。
5.重視數據分析工作
要實行狀態(tài)檢修,必須要有能描述設備狀態(tài)的準確數據。狀態(tài)檢修數據管理的基礎是數據庫,包括設計原始資料、運行維護記錄、檢修記錄、設備狀態(tài)監(jiān)測與診斷數據等。
6.加強感官診斷
當前診斷技術正在日益儀表化、智能化,但憑眼觀、耳聽、鼻聞、手摸的感官診斷,以其簡便、直觀和群眾性的特點,仍可在設備巡檢和檢修中發(fā)揮應有作用,是狀態(tài)監(jiān)測的有效補充,應著力普及。
7.把住設備初始狀態(tài)關
設備的初始狀態(tài)如何,對其今后的安全運行有著決定性的影響。應加強包括設計、設備選型和安裝調試在內的整個前期管理工作。同時,對某些設備由于設計、制造及材質等方面的原因,在運行中暴露出來的“先天性”缺陷,應下決心通過“改造”來消除。
8.正確發(fā)揮監(jiān)測與診斷技術的作用
建立適合企業(yè)實際的維修體制,使狀態(tài)檢修作為維修結構中的一部分,以保證設備的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術的落實和發(fā)展,這是把設備的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術納入設備管理現代化中不容忽視的重要方面。
四、狀態(tài)檢修的實施和發(fā)展
1體積較小
伴隨著電子技術的發(fā)展,各種電子設備產品的集成化程度正逐漸提高。近年來,輸變電線路中所采用的在線監(jiān)測設備體積極大的縮小,如果其供電電源的體積過大,不僅會帶來安裝與維護上的困難,而且兩者之間也不能很好的匹配。
2供電穩(wěn)定、持續(xù)
一方面,為保證在線監(jiān)測設備的正常、穩(wěn)定運行,要求供電電源應具備足夠的輸出功率,電源的輸出電壓也應當穩(wěn)定,輸出波動范圍小;另一方面,由于在線監(jiān)測設備的功能,主要是對輸變電線路及設備的各種參數數據進行實時測定,因此必須保持電源供電的持續(xù),不能間斷。
二、在線監(jiān)測設備供電電源的主要取能方式的對比及選擇
目前,應用于在線監(jiān)測設備供電電源的主要取能方式有:太陽能電池板取能、激光取能、超聲波取能、電流互感器取能等等。各種取能方式的基本應用原理及優(yōu)缺點為:
1太陽能電池板取能
太陽能電池板取能,是利用光電轉換原理,將太陽的輻射光通過半導體軟件轉換為電能進行存儲的方式。由于太陽能電池板只在受光后方能發(fā)電,并不具有保持電能的能力,因此電源采用太陽能電池板時,通常還需要與蓄電池聯合供電。這種取能方式的優(yōu)點是,實現了電源傳感部分的無源供能,不需要外接電源,且運行時不受電網電流大小的影響。而主要缺點是,在不受光時必須依靠蓄電池保持持續(xù)供電,因此蓄電池的使用壽命對供電的持續(xù)、可靠有著很大影響。然而目前市場中蓄電池的正常使用壽命普遍較短,對于野外工作的在線監(jiān)測設備而言,經常性更換蓄電池也較為麻煩,因此這種取能方式的實際應用很少。
2激光取能
激光取能方式的基本應用原理是通過光纖將激光光源從低電位側傳送到高電位側,再由光電池將激光能量轉換為電能,以提供在線監(jiān)測設備的穩(wěn)定電能輸出。這種取能方式的主要優(yōu)點是,每個設備都配備有一個光探測器裝置,能根據電流反饋控制激光發(fā)射器的光源輸出大小,從而保證了電能輸出的穩(wěn)定,且具有噪聲低、電源波紋小的特點,不容易受到外界因素干擾。它的主要缺點是,目前我國光電技術的應用仍不成熟,而國外購買的光電器件普遍又造價偏高,且激光發(fā)生裝置如果在長時間大功率工作,容易出現老化現象而縮短使用壽命。
3超聲波取能
超聲波取能方式的應用原理是,利用超聲波振蕩裝置驅動與之連接的石英傳感器,使超聲波被轉換為電能。這種取能方式是一種無線輸能的方式,其主要優(yōu)點是,超聲波在空氣中傳輸的損耗很小,且供能方式實現較為容易,因此近年來在軍事領域中的實際應用較為普遍。它的主要缺點是,一是接受天線的設計存在問題,尤其是天線放置方式和面積設計上容易對電源絕緣設計造成影響;二是超聲波的輸出,容易對附近變電站或其它電力設備的運行造成信號干擾問題。
4電流互感器取能
電流互感器取能的應用原理是,利用電流互感器從設備線路中感應電壓,并通過一系列整流、濾波、穩(wěn)壓等處理方式后,提供給設備高壓側必要的供電電源。目前,我國電流互感器取能的技術應用及技術原理已較為成熟,在實際應用中具有成本低、設備結構簡單、易于實現等優(yōu)點。它的主要缺點是,由于電流互感器的取能來自于設備母線,其工作狀態(tài)容易受到電網電流的影響。目前,在電流互感器取能實際應用時,應著重解決以下兩方面問題:一是解決當母線電流處于小電流狀態(tài)或空載狀態(tài)時,如何持續(xù)保證電源的供應;二是解決當母線電流處于大電流狀態(tài)或超短路電流狀態(tài)時,如果給電源板以充足的保護。綜合各種取能方式的優(yōu)缺點和技術應用的成熟度,在本文中提出了利用電流互感器取能以解決設備供電電源的設計方案,同時還設計了鋰離子電池組進行協同供電,作為供能不足時的備用電源,有效保證了電源的持續(xù)、穩(wěn)定供應。
三、供電電源取能系統(tǒng)的設計方案分析
1設計方案原理
本文采用的是一種利用電流互感器取能和鋰離子電池組協同供電的設計方案。電流互感器能隨著設備母線一次電流的變化,感應出對應的交流電動勢,并通過一系列整流、濾波、穩(wěn)壓等處理方式后,將其轉換為可靠的直流電源。為避免母線電流處于大電流狀態(tài)或超短路電流狀態(tài)時,造成過壓危險,在設計中還接入了一個泄流保護電路。而鋰電池組則是作為一個穩(wěn)定輸出的備用電源,它與充放電管理電路之間直接相連接即可。圖1即為該取能系統(tǒng)的結構示意圖。該取能系統(tǒng)主要由小型的雙線圈電流互感器、切換控制電路、繼電器、整流濾波電路、泄流保護電路、濾波穩(wěn)壓電路以及鋰電池等幾個部分所組成。
2小型雙線圈電流互感器設計
本文采用的是小型的開口式雙線圈互感器設計,其開口鐵芯是從設備母線中獲取能量并傳輸能量的基礎媒介,因此鐵芯設計是整個系統(tǒng)設計的關鍵所在。對于開口鐵芯的基本設計要求為:在保證大功率電源提供的基礎上,盡可能減小一次啟動電流,并提高電流適用性的工作范圍寬度;為避免供電電源設計過大,開口鐵芯的尺寸與結構也不宜過大。經過綜合研究分析,本文中所設計的開口式雙線圈互感器,其一次電流的適用范圍在100A~1000A以內也能正常工作,正常輸出功率可達到2W以上。同時,為了盡量減少開口鐵芯的結構尺寸,并結合材料價格因素,最終選擇硅鋼片作為鐵芯材料,它的飽和磁感應強度相比普遍材料更高,在相同條件下所得到的最大輸出功率以及最大電壓也更大,且價格成本也較為低廉。
3整流濾波電路、穩(wěn)壓電路設計
雙線圈電流互感器,在母線中感應出對應的交流電動勢,需要通過一系列整流、濾波、穩(wěn)壓處理,方能轉變?yōu)樵诰€監(jiān)測設備所能使用的直流電源。因此在該取能系統(tǒng)中設計有整流濾波電路和穩(wěn)壓電路。整流濾波電路主要作用是對電流互感器的二次電壓,進行整理和濾波處理以實現初步穩(wěn)壓。其主要設計要點有:一是要保證整流二極管的反向耐壓值應足夠大,導通壓降應足夠小,從而盡量減少整流二極管的損耗;二是要保證濾波電感的直流電阻應當較小,以盡量減少電路的損耗;三是應保證濾波電容具備較大的容量,大容量電感不僅能存儲更多的能量,而且能有效避免繼電器開斷過程中二次電壓不足的問題。
4泄流保護電路設計
由于開口式雙線圈的一次電流適用范圍較大,通過設計泄流保護電路,可以有效避免母線電流處于大電流狀態(tài)或超短路電流狀態(tài)時,所造成的過壓危險。本文所設計的泄流保護電路,它與開口鐵芯是直接串聯,但感應電流的方向是相反的,從而起到部分抵消開口鐵芯磁通的作用。在線路連接之間還設置有一個連接開關,以決定泄流保護電路是否工作。當運行時一次電流較小,泄流保護電路處于斷開狀態(tài);當一次電流較大時則開關閉合,泄流保護電路開始動作,起到去磁保護作用。
5鋰電池組及充放電電路設計
鋰電池作為一種可循環(huán)充電、放電的電池,具有使用壽命長,充放電電流穩(wěn)定的特點,適宜作為一個穩(wěn)定輸出的備用電源,它與充放電管理電路之間直接相連接。在實際應用中,單節(jié)鋰電池的工作電壓為4.2V左右,為保證足夠的電壓余量以確保電路的正常、穩(wěn)定工作,在本文中設計了三節(jié)鋰電池串聯供電,其輸出電壓可達到12.6V左右,遠超出最低輸入電壓7V的標準,能完成滿足設計需要。
伴隨著電子技術的發(fā)展,各種電子設備產品的集成化程度正逐漸提高。近年來,輸變電線路中所采用的在線監(jiān)測設備體積極大的縮小,如果其供電電源的體積過大,不僅會帶來安裝與維護上的困難,而且兩者之間也不能很好的匹配。
[!] 2供電穩(wěn)定、持續(xù)
一方面,為保證在線監(jiān)測設備的正常、穩(wěn)定運行,要求供電電源應具備足夠的輸出功率,電源的輸出電壓也應當穩(wěn)定,輸出波動范圍小;另一方面,由于在線監(jiān)測設備的功能,主要是對輸變電線路及設備的各種參數數據進行實時測定,因此必須保持電源供電的持續(xù),不能間斷。
二、在線監(jiān)測設備供電電源的主要取能方式的對比及選擇
目前,應用于在線監(jiān)測設備供電電源的主要取能方式有:太陽能電池板取能、激光取能、超聲波取能、電流互感器取能等等。各種取能方式的基本應用原理及優(yōu)缺點為:
1太陽能電池板取能
太陽能電池板取能,是利用光電轉換原理,將太陽的輻射光通過半導體軟件轉換為電能進行存儲的方式。由于太陽能電池板只在受光后方能發(fā)電,并不具有保持電能的能力,因此電源采用太陽能電池板時,通常還需要與蓄電池聯合供電。這種取能方式的優(yōu)點是,實現了電源傳感部分的無源供能,不需要外接電源,且運行時不受電網電流大小的影響。而主要缺點是,在不受光時必須依靠蓄電池保持持續(xù)供電,因此蓄電池的使用壽命對供電的持續(xù)、可靠有著很大影響。然而目前市場中蓄電池的正常使用壽命普遍較短,對于野外工作的在線監(jiān)測設備而言,經常性更換蓄電池也較為麻煩,因此這種取能方式的實際應用很少。
2激光取能
激光取能方式的基本應用原理是通過光纖將激光光源從低電位側傳送到高電位側,再由光電池將激光能量轉換為電能,以提供在線監(jiān)測設備的穩(wěn)定電能輸出。這種取能方式的主要優(yōu)點是,每個設備都配備有一個光探測器裝置,能根據電流反饋控制激光發(fā)射器的光源輸出大小,從而保證了電能輸出的穩(wěn)定,且具有噪聲低、電源波紋小的特點,不容易受到外界因素干擾。它的主要缺點是,目前我國光電技術的應用仍不成熟,而國外購買的光電器件普遍又造價偏高,且激光發(fā)生裝置如果在長時間大功率工作,容易出現老化現象而縮短使用壽命。
3超聲波取能
超聲波取能方式的應用原理是,利用超聲波振蕩裝置驅動與之連接的石英傳感器,使超聲波被轉換為電能。這種取能方式是一種無線輸能的方式,其主要優(yōu)點是,超聲波在空氣中傳輸的損耗很小,且供能方式實現較為容易,因此近年來在軍事領域中的實際應用較為普遍。它的主要缺點是,一是接受天線的設計存在問題,尤其是天線放置方式和面積設計上容易對電源絕緣設計造成影響;二是超聲波的輸出,容易對附近變電站或其它電力設備的運行造成信號干擾問題。
4電流互感器取能
電流互感器取能的應用原理是,利用電流互感器從設備線路中感應電壓,并通過一系列整流、濾波、穩(wěn)壓等處理方式后,提供給設備高壓側必要的供電電源。目前,我國電流互感器取能的技術應用及技術原理已較為成熟,在實際應用中具有成本低、設備結構簡單、易于實現等優(yōu)點。它的主要缺點是,由于電流互感器的取能來自于設備母線,其工作狀態(tài)容易受到電網電流的影響。目前,在電流互感器取能實際應用時,應著重解決以下兩方面問題:一是解決當母線電流處于小電流狀態(tài)或空載狀態(tài)時,如何持續(xù)保證電源的供應;二是解決當母線電流處于大電流狀態(tài)或超短路電流狀態(tài)時,如果給電源板以充足的保護。綜合各種取能方式的優(yōu)缺點和技術應用的成熟度,在本文中提出了利用電流互感器取能以解決設備供電電源的設計方案,同時還設計了鋰離子電池組進行協同供電,作為供能不足時的備用電源,有效保證了電源的持續(xù)、穩(wěn)定供應。
三、供電電源取能系統(tǒng)的設計方案分析
1設計方案原理
本文采用的是一種利用電流互感器取能和鋰離子電池組協同供電的設計方案。電流互感器能隨著設備母線一次電流的變化,感應出對應的交流電動勢,并通過一系列整流、濾波、穩(wěn)壓等處理方式后,將其轉換為可靠的直流電源。為避免母線電流處于大電流狀態(tài)或超短路電流狀態(tài)時,造成過壓危險,在設計中還接入了一個泄流保護電路。而鋰電池組則是作為一個穩(wěn)定輸出的備用電源,它與充放電管理電路之間直接相連接即可。圖1即為該取能系統(tǒng)的結構示意圖。該取能系統(tǒng)主要由小型的雙線圈電流互感器、切換控制電路、繼電器、整流濾波電路、泄流保護電路、濾波穩(wěn)壓電路以及鋰電池等幾個部分所組成。
2小型雙線圈電流互感器設計
本文采用的是小型的開口式雙線圈互感器設計,其開口鐵芯是從設備母線中獲取能量并傳輸能量的基礎媒介,因此鐵芯設計是整個系統(tǒng)設計的關鍵所在。對于開口鐵芯的基本設計要求為:在保證大功率電源提供的基礎上,盡可能減小一次啟動電流,并提高電流適用性的工作范圍寬度;為避免供電電源設計過大,開口鐵芯的尺寸與結構也不宜過大。經過綜合研究分析,本文中所設計的開口式雙線圈互感器,其一次電流的適用范圍在100A~1000A以內也能正常工作,正常輸出功率可達到2W以上。同時,為了盡量減少開口鐵芯的結構尺寸,并結合材料價格因素,最終選擇硅鋼片作為鐵芯材料,它的飽和磁感應強度相比普遍材料更高,在相同條件下所得到的最大輸出功率以及最大電壓也更大,且價格成本也較為低廉。
3整流濾波電路、穩(wěn)壓電路設計
雙線圈電流互感器,在母線中感應出對應的交流電動勢,需要通過一系列整流、濾波、穩(wěn)壓處理,方能轉變?yōu)樵诰€監(jiān)測設備所能使用的直流電源。因此在該取能系統(tǒng)中設計有整流濾波電路和穩(wěn)壓電路。整流濾波電路主要作用是對電流互感器的二次電壓,進行整理和濾波處理以實現初步穩(wěn)壓。其主要設計要點有:一是要保證整流二極管的反向耐壓值應足夠大,導通壓降應足夠小,從而盡量減少整流二極管的損耗;二是要保證濾波電感的直流電阻應當較小,以盡量減少電路的損耗;三是應保證濾波電容具備較大的容量,大容量電感不僅能存儲更多的能量,而且能有效避免繼電器開斷過程中二次電壓不足的問題。
4泄流保護電路設計
由于開口式雙線圈的一次電流適用范圍較大,通過設計泄流保護電路,可以有效避免母線電流處于大電流狀態(tài)或超短路電流狀態(tài)時,所造成的過壓危險。本文所設計的泄流保護電路,它與開口鐵芯是直接串聯,但感應電流的方向是相反的,從而起到部分抵消開口鐵芯磁通的作用。在線路連接之間還設置有一個連接開關,以決定泄流保護電路是否工作。當運行時一次電流較小,泄流保護電路處于斷開狀態(tài);當一次電流較大時則開關閉合,泄流保護電路開始動作,起到去磁保護作用。
5鋰電池組及充放電電路設計
鋰電池作為一種可循環(huán)充電、放電的電池,具有使用壽命長,充放電電流穩(wěn)定的特點,適宜作為一個穩(wěn)定輸出的備用電源,它與充放電管理電路之間直接相連接。在實際應用中,單節(jié)鋰電池的工作電壓為4.2V左右,為保證足夠的電壓余量以確保電路的正常、穩(wěn)定工作,在本文中設計了三節(jié)鋰電池串聯供電,其輸出電壓可達到12.6V左右,遠超出最低輸入電壓7V的標準,能完成滿足設計需要。
關鍵詞:牽引供電;安全可靠性;供電設備
中圖分類號:TM922 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2014)04-0136-02
1 概述
隨著市場經濟體制的建立,我國的經濟蓬勃發(fā)展,人們的生活水平日益提高,隨之增長的是人們的物質文化需求,電力作為可再生能源無論是對經濟的發(fā)展還是人們生活水平的提高都貢獻巨大。因此,社會對電力的需求從質到量的要求都在提高。尤其是供電的安全可靠性一直以來都是人們關注的重要問題。必須采取有效措施提高牽引供電設備的安全可靠性能,保障人們的用電安全。
2 影響牽引供電設備供電安全可靠性的因素
影響牽引供電設備供電可靠性的因素總結如下:
由于牽引負荷量越來越大,導致牽引主變壓器的容量明顯不足,經常出現超負荷現象,而且趨于越來越嚴重的程度。
供電設備的抗老化性能較差,許多電氣性能不穩(wěn)定,安全可靠性差,主要表現在主導電回路開關故障。
電流密度大導致接觸網的負荷增重,諸多的電路故障的出現對主變運行造成強烈沖擊,許多主變故障的發(fā)生都與之有關。
許多牽引變電所的上級電源系統(tǒng)供電不穩(wěn)定,其供電系統(tǒng)的電容量時常不足,并且可靠性差,會直接影響到下級的牽引供電的安全穩(wěn)定,導致其可靠性大大降低。
2.1 主變壓器負荷量過大
在對供電設備進行增容后,運載量隨之快速增加,造成牽引負荷的迅速提升,許多牽引變電的電臂饋線的負荷量超過最大值。經常發(fā)生主變壓器的負荷量過多而發(fā)生跳閘,有時會發(fā)生超負荷報警。不僅如此,過多的供電臂的開關跳閘過于頻繁,使供電效率和供電質量大大降低,根本無法滿足人們的用電需求,常常低于區(qū)域供電要求。另外,主變的頻繁跳閘,還會引起許多其他方面的問題,如跳閘嚴重時會引起電氣接點產熱過多造成設備故障。由于供電設備容量不足,會直接導致供電能力降低,在很大程度上降低了牽引供電系統(tǒng)的可靠性,嚴重影響了電力的正常運輸。
2.2 開關及保護裝置故障
許多牽引供電設備在線路擴增后仍繼續(xù)使用,由于其老化現象普遍且嚴重,大大降低了供電的穩(wěn)定性。其中110kV開關、27.5kV開關的故障率尤其高,斷路器液壓機構和開關機構卡滯拒動問題時有發(fā)生。電子元件的抗干擾能力較差,使得微機保護裝置在運行的過程中受到的影響較為嚴重,在超負荷的環(huán)境影響下其故障率會明顯提高。
2.3 主變壓器故障
類似于開關及保護裝置的老化問題,主變壓器在部分線路擴增之后也存在舊利用等老化問題,而且許多主變壓器的容量不能滿足線路擴增的需要,導致在運行的過程中故障頻繁發(fā)生。許多變壓器的老化導致近點短路直接造成供電中斷,嚴重影響了供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性,影響了人們的正常生活。
2.4 外電的影響
上級電源的供電質量對牽引供電設備的影響無疑是最直接的,如果所加110kV的電源的電壓的波動夫婦超過最大限度,會嚴重降低牽引供電設備的安全穩(wěn)定
性能。
3 提高牽引供電設備供電安全可靠性的措施
為了有效提高牽引變電的可靠性,現提出了以下
措施:
3.1 改善變壓器跳閘問題
(1)改變牽引網的供電臂結構。主要從縮短供電臂的距離入手,從而大幅度減少牽引變電的負荷量;(2)革新技術,通過采用先進的技術措施不斷提高主變器的負載能力,可以將牽引變壓器的自動冷卻裝置改變?yōu)閺娭骑L冷,在一定程度上提高其負載能力;(3)針對變壓器容量不足導致的負荷量超出最大限度的問題可以對主變壓器進行擴容,有必要時更換大容量的變壓器,能有效地提高供電效率及供電可靠性;(4)跳閘頻繁出現的狀況可以通過調整主變的跳閘保護值來降低這種情況發(fā)生的頻率,但在調整的過程中一定要考慮到電荷情況和主變壓器的負載能力,在安全的前提下變大跳閘保護值。在變壓器的可承受范圍之內最大限度地增加其負荷量,雖然能夠極大地減少跳閘現象的發(fā)生,也會大大地縮短變壓器的使用壽命,使其老化加速,因此,該措施在采取的時一定要慎重。
3.2 加大對設備故障的整治力度
對于故障頻繁發(fā)生的開關及保護裝置、電氣接點過熱等設備應該做到及時發(fā)現及時解決,加大檢查監(jiān)督力度,故障排除工作一定要落到實處,盡量降低故障發(fā)生的頻率,將故障帶來的損失降到最低。開展相關的專項整治工作,對運行不穩(wěn)定的線路進行逐段檢修,統(tǒng)一更換故障率較高的部件,在其損壞前就及時制止,預防大于整治,可以有效提高開關及保護裝置的可靠運行。例如由于低溫導致的變壓器絕緣油的固化問題,可以更換高質量的絕緣油,保證絕緣油的質量。專項整治工作的開展可以及時發(fā)現線路和供電設備中存在的普遍性和典型性問題,消除共性問題,提高設備維修的效率。
3.3 優(yōu)化運行管理手段
運行管理水平的提高對于提高牽引設備的供電可靠性必不可少。在信息技術和自動化管理技術如此發(fā)達的時代,單單是人的管理已經遠遠不能滿足牽引供電設備的供電管理,必須將自動化管理融入牽引供電運行管理手段,充分利用視頻監(jiān)控系統(tǒng)和遠程控制系統(tǒng),加大無人亭的監(jiān)視巡查力度,能夠大大提高變電設備的管理效率。由于線路的特殊性,對季節(jié)的變化較為敏感,針對不同溫度的變化要了解不同時期下線路的特點,以預防為主,提前準備,在應對季節(jié)的典型氣候來臨之前,要采取針對性的措施做好預防工作。例如雨天積水設備的形變問題、雷雨天氣絕緣部件的跳閘問題、高溫天氣下設備過熱問題、冬季液壓過低問題等等。采取高效的運行管理制度能夠明顯提高牽引供電的可靠性,降低設備的故障頻率。
4 結語
隨著未來網絡信息技術和新材料新技術的發(fā)展,牽引供電設備的質量也會不斷提高,其供電的穩(wěn)定性也會日益提高。對于供電設備的監(jiān)測技術和管理工作也會隨著技術的革新發(fā)生不斷地飛躍??梢韵胂?,未來牽引供電設備的安全可靠性必將會不斷提高,故障的判別手段也會更加精準。
參考文獻
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[關鍵詞]供電設備;檢修維護;調度組織
中圖分類號:TM73 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)20-0246-01
一、施工項目
1、鐵路線路的電氣化改造、變配電設備、電力、接觸網改造及大修、高鐵整錨段更換接觸線、承力索、更換支柱等納入施工計劃。
2、遠動系統(tǒng)升級納入施工計劃,并取消其他設備檢修,防止出現開關誤動危及作業(yè)人員安全,涉及現場設備時,設備單位配合。
3、變電所內設備檢修應使用標準工作票,提高檢修效率與安全性。饋線系統(tǒng)、回流系統(tǒng)、回路切換、自投實驗應在天窗點內進行。
4、橋上電力設備、隧道內電力設備、鐵路護網內電力設備巡視檢修、變配電所內改變運行方式的倒閘、信號箱變的檢修及試驗作業(yè)應在天窗點內進行
5、接觸網步行巡視、靜態(tài)測量、測溫等設備檢查作業(yè);接觸網打冰,處理鳥窩、異物; 在道床坡腳以外柵欄以內的標志安裝及整修、基礎整修、接地裝置整修、支柱基坑開挖等不影響設備正常運行的作業(yè)可在天窗點外進行,但嚴禁利用速度160km/h及以上的列車間隔時間進行。
二、臨時搶修
1、設備存在隱患但未立即危及行車安全時,設備單位要說明原因,書面報供電調度。供電調度提出后續(xù)安排,在具備搶修條件后,立即組織修復。
2、突發(fā)設備故障危及行車安全、需立即搶修時,設備單位立即按規(guī)定登記、簽字、提出搶修請求,供電調度根據情況組織實施。
三、組織實施
(一)接觸網計劃審批
1、供電調度對全局供電維修計劃進行審核,審核內容:計劃的依據、作業(yè)地點、停電范圍與停電卡片的內容一致、封鎖范圍、軌道車計劃、作業(yè)時間等,全部無誤后送達相關的列調臺。發(fā)現計劃內容有誤或與其他施工有沖突時,通知設備單位修改計劃或者取消。
2、供電調度核對施工室批復的高鐵維修日計劃,發(fā)現問題向供電值班員匯報,確實存在問題時,向施工室提出并進行修改。
3、變電所、電力設備檢修計劃于作業(yè)前一日提報主管供電調度臺,同時提報工作票、倒閘表,涉及饋線停電的變電檢修計劃比照接觸網停電計劃提報,需要供電局進線停電的檢修在每月5日前向供電調度提報。
4、調度臺分界處的停電檢修由主管電調臺受理審核計劃,并轉至相關電調臺,在作業(yè)前一天,由主管電調臺向相關臺核對計劃。
5、夜班調度員與工區(qū)值班人員再次核對計劃內容,值班長對涉及相鄰調度臺、臨時計劃、重點施工、供電局進線停電等計劃進行復核。作業(yè)組提前到達作業(yè)現場后與電調再次核對計劃,當作業(yè)與計劃內容不符時,電調有權停止本次作業(yè)。
6、計劃取消
(1)因工區(qū)自身原因取消計劃應在作業(yè)前30分鐘通知供電調度,并說明原因。配合其他部門的計劃取消時,經配合單位同意方準取消,并報告供電調度。
(2)工區(qū)在作業(yè)前30分鐘不能到達現場熟悉設備、做好準備工作時,或要令人對作業(yè)內容不清楚時為保證安全,電調可以取消本次檢修作業(yè),防止人員匆忙到達現場誤上有電設備。
(3)當設備故障或遇有臨時搶修任務時,電調根據情況停止檢修作業(yè),及時組織搶修。
(二)、停電前的準備
掌握設備運行情況,天氣狀況,確認遠動系統(tǒng)運行正常。停電前15-30分鐘,相應的分區(qū)亭、AT所進行倒閘操作。涉及開閉所進線的停電,提前做好倒換進線。當班助理調度員編寫倒閘程序,供電調度員進行審核,供電值班員進行復核,確保停電饋線與計劃內容相符。無人值班所亭,由助理供電調度員編制倒閘表,供電調度員審核。
(三)、電列調簽認
1、助理電調依據作業(yè)停電范圍填寫簽認本,供電調度員負責審核。電調與列調核對計劃,雙方共同確認停電起止時間、停電范圍、封鎖范圍、軌道車運行等。確認具備停電條件,將停電命令號、停電時間、停電范圍及列調代號通知電調,電調將停電命令號通知列調。
2、當列調提出停電申請時,雙方共同確認停電范圍,電調依據列調提出的停電范圍辦理停電。
(四)、停電操作
1、遠動操作系統(tǒng)設置雙席并發(fā)監(jiān)督模式,助理調度員發(fā)出倒閘操作的控制命令,供電調度員確認無誤后向被控站發(fā)送倒閘命令;
2、使用程控模式操作前,必須雙人核對操作程序正確,程控倒閘過程中觀察設備執(zhí)行及各種參數變化情況,出現異常立即終止操作,查明原因并采取措施后可繼續(xù)進行。
3、操作時先斷開斷路器、再拉開隔離開關、然后撤除鄰線重合閘、在斷開的開關上掛停電標示牌,命令變電所值守人員進行現場確認開關狀態(tài),電調進行遠動系統(tǒng)確認,包括顯示的開關位置、電壓、電流至少以上兩個信息。
4、需接觸網隔離開關倒閘時,填寫《接觸網隔離開關倒閘本》,手動操作時要接觸網倒閘命令
5、列調請求的設備停電并簽認后,進行倒閘操作,停電后通知列車調度員,送電時必須經過列調同意。
6、遠動系統(tǒng)故障或需變電所內部自行倒閘時,由供電調度員向變電所值班人員“將遠動打至當地”的命令,依據調度權限向值班人員倒閘命令。
7、倒閘完成后由調度員在倒閘操作命令本上填寫起始和完成時間及調度員姓名,然后及時退出系統(tǒng)。
8、倒閘完畢后實施接觸網掛牌措施,通過在接觸網示意圖上設置作業(yè)標志及符號,并且與相關饋線開關形成閉鎖關系,形成智能控制,避免了因為錯停、錯送電而造成的人員和設備的傷害。
(五)、作業(yè)命令
1、變電所倒閘完畢,接觸網已停電,各項防護措施已準備妥當后,向作業(yè)組要令人發(fā)出準許作業(yè)的命令,內容包括作業(yè)范圍、停電饋線號、批準時間、發(fā)令人、要令人等。接觸網作業(yè)組要令人復誦命令內容正確無誤后,給予命令編號和批準時間,接觸網停電作業(yè)開始。
2、變電所作業(yè)向值班員準許命令,無人值班的所、亭向檢修人員命令,值班員根據工作票的要求做好各項安全措施后進行檢修工作。
3、接觸網除冰、帶電測量等不需要接觸網停電的作業(yè),工區(qū)提前一天17點前向電調提報,電調根據情況決定是否受理。進行間接帶電作業(yè)時,要間接帶電作業(yè)命令,撤除相關饋線重合閘。
4、需要鄰臺停電配合時,由鄰臺電調與列調進行簽認停電,主管臺停電作業(yè)命令。鄰局請求的配合停電以命令形式。
(六)、作業(yè)完畢消除命令
1、作業(yè)完畢所有安全措施恢復,作業(yè)組要令人向電調消除作業(yè)命令,供電臂內幾個作業(yè)組作業(yè)時,每個作業(yè)組必須逐個消除作業(yè)命令。電調得到接觸網要令人作業(yè)全部結束的報告后,給予結束時間,至此作業(yè)結束,作業(yè)組不得再進行任何與接觸網有關的工作。
2、在批準時間內不能完成作業(yè)時,要令人提前15分鐘向電調請求延長作業(yè)時間并說明原因,電調批準同意后方可延長,電調將延時情況通報列車調度員,并記錄在值班日志中。
3、如果有特殊情況須再進行停電作業(yè)時,作業(yè)組必須再向電調申請停電,重新辦理安全措施不得簡化,電調同意并命令后方可再次進行作業(yè)。
(七)、倒閘送電
1、要令人消除作業(yè)命令后,助理調度員、供電調度員送電前必須確認整個供電臂所有作業(yè)組全部作業(yè)結束,助理調度員依據倒閘表進行送電操作,供電調度員進行確認。
2、列車調度員申請配合的停電,工區(qū)配合人員向電調消令后,電調在送電前必須經列車調度員同意。
關鍵詞:[HTSS]供電設備;狀態(tài)檢修;專家系統(tǒng);人工神經元網絡
狀態(tài)檢修方式以設備當前的實際工作狀況為依據,它通過先進的狀態(tài)監(jiān)測和診斷手段、可靠性評價手段以及壽命預測手段,判斷設備的狀態(tài),識別故障的早期征兆,對故障部位其及嚴重程度、故障發(fā)展趨勢做出判斷,并根據分析診斷結果,在設備性能下降到一定程度或故障將要發(fā)生之前主動實施維修[1]。它為電氣設備安全、穩(wěn)定、長周期、全性能、優(yōu)質運行提供了可靠的技術和管理保障。
作到狀態(tài)檢修的關鍵是對設備狀態(tài)的判斷,不僅要識別已經發(fā)生的故障,而且預測未來可能發(fā)生的故障。解決這些問題,一些常規(guī)的計算程序和分析程序無能為力或不夠有效。因為在這些問題中,人類專家的經驗起著主導作用。因此,專家系統(tǒng)技術已經運用到電力設備狀態(tài)檢修中,特別是發(fā)電設備的狀態(tài)檢修。而專家系統(tǒng)技術用于供電設備的狀態(tài)檢修還不多見。原因在于供電設備的狀態(tài)檢修起步比較晚,這與早年實行“重發(fā)輕供不管用”的政策有關。當前電力企業(yè)深化改革,以利潤為中心,實行內部模擬電力市場,促使供電企業(yè)努力提高供電可靠率和檢修的經濟性。因此供電設備的狀態(tài)檢修勢在必行。
狀態(tài)檢修能夠使檢修和管理效率提高,設備大修間隔延長和小修頻率降低,杜絕不足維修和過剩維修,減少重大事故的發(fā)生,提高了設備的可用系數,從而降低了企業(yè)經營成本。
1、配電設備狀態(tài)檢修決策支持系統(tǒng)的總體結構
隨著傳感技術、微電子、數字信號處理和計算機網絡技術在狀態(tài)監(jiān)測中的應用,使狀態(tài)檢修成為可能。而人工神經網絡、專家系統(tǒng)、模糊集理論等綜合智能技術在狀態(tài)識別和故障診斷中的應用,使狀態(tài)檢修得以實現[2,3]。
本系統(tǒng)根據在線和離線監(jiān)測診斷數據、設備壽命預測數據、可靠性評價數據、設計參數、檢修歷史數據、同類設備統(tǒng)計數據等進行綜合分析,并利用狀態(tài)評價準則體系對設備狀態(tài)變化趨勢進行預測,運用決策模型給出檢修什么和何時檢修的建議,并制定檢修計劃,到企業(yè)網站??傮w結構如圖1所示。
1.1設備綜合管理模塊
狀態(tài)檢修需要大量描述設備狀態(tài)及其演變過程的準確數據,即要有足夠的信息用于分析與決策,這就是設備數據綜合管理。該模塊管理、存儲所有設備資產清單,設備臺帳圖紙、設備設計數據、設備安裝狀況及系統(tǒng)圖、維修歷史數據、設備變更與維修記錄、設備狀態(tài)監(jiān)測與診斷數據、事故及異常記錄、測點設置、設備可靠性狀態(tài)統(tǒng)計分析數據等等。
1.2智能化診斷模塊
該模塊用專家系統(tǒng)與人工神經元網絡結合的方法實現。既能對單一試驗數據進行故障診斷,也能對多種試驗數據進行綜合診斷。單一診斷用產生式專家系統(tǒng),將規(guī)程規(guī)定和專家知識存儲在知識庫,可以隨時更新、修改。綜合診斷用人工神經元BP網絡。功能模塊之間用狀態(tài)驅動。每一個層次的數據可以維護、查詢,有利于程序的模塊化設計[4,5]。
1.3檢修決策模塊
對單一設備,根據不同運行方式和檢修方式,運用技術經濟分析方法,對檢修費用、效益進行評估,給出對該設備來說最佳檢修時間、檢修措施和檢修項目,并形成檢修決策報告。
1.4編制檢修計劃模塊
狀態(tài)檢修并不排斥檢修計劃的作用,恰恰相反,狀態(tài)檢修體制還要利用一些先進的技術手段來動態(tài)地制訂和優(yōu)化供電設備檢修計劃,以充分發(fā)揮檢修計劃的指導作用。在狀態(tài)檢修體制下,面對眾多需要檢修的設備,檢修計劃的編制根據檢修決策的結果,負荷預測、趨勢分析、動態(tài)規(guī)則等手段考慮配網的運行方式、供電可靠性、經濟性等要求,使檢修計劃既具有可行性,又具有科學性和經濟性。
1.5企業(yè)網站檢修信息模塊
將排定的檢修計劃在供電企業(yè)網站上,供生產單位執(zhí)行,也為用戶提供了檢修信息,大用戶據此安排生產,減少供電設備檢修帶來的損失。這能提供服務質量,增加供電工作的透明度。
2、基于專家系統(tǒng)的單一診斷模塊
2.1單一診斷功能
單一診斷是指對一種檢測方法所取得的數據進行處理和判斷,得出故障征兆或有關設備狀態(tài)的初步結論。這些檢測方法指:油中氣體色譜檢測、繞組直流電阻檢測、絕緣電阻及吸收比、極化指數檢測、絕緣介質損耗檢測、油質檢測和絕緣老化的檢測等等。檢測的數據與規(guī)程比、與歷史比、與同類設備比,并考慮當前系統(tǒng)的運行狀況,將這些知識保存在專家系統(tǒng)的規(guī)則庫中。
通過各種方法檢測到的數據,或通過檢測數據計算出的數據,并不能說明當前設備的狀況,只有與標準值比較,才能得到設備可能故障的征兆。如在變壓器預防性試驗中,繞組直流電阻MVA以下的變壓器,相間差別是5%,與規(guī)程比較,規(guī)程規(guī)定一般不超過4%,所以得出繞組直流電阻相間差別過高的征兆。
單一診斷是對單項試驗數據進行診斷。該方法簡單、宜于實現,有時可直接定位故障。但更多時給的結論不夠清晰,或結論片面。因此,該過程可以看作綜合診斷的前期數據處理[6]。
單一診斷的結果可能有四種:
1)明確定位故障;
2)參數正常,不存在與此參數有關的故障;
3)不確定故障是否存在;
4)故障確實存在,但不能定位。后兩種情況給出的結果不明確,需要更多的信息進行明確判斷,由綜合診斷來完成。但單一診斷的所有診斷結果都送到綜合數據庫里。在綜合診斷中,對四種結論的處理各不相同。
單一診斷的過程是:
(1)數據采集:采集定期或不定期的試驗數據;
(2)參數計算:有些參數據不能直接測得,需要用試驗數據計算得到。
(3)參數換算:有時要把試驗數據或參數換算成某一環(huán)境下的數據;
(4)數據比較:試驗數據或換算后的數據與規(guī)程規(guī)定的標準試驗數據比較,與設備原始數據比較;
(5)得出結論:單一診斷的結論是上述的四種結論。如果不需綜合診斷,則可以直接生成診斷報告。
2.2專家系統(tǒng)各模塊的功能
單一診斷功能由專家系統(tǒng)實現,該專家系統(tǒng)的模塊如下:
(1)數據庫:數據來源于設備綜合管理模塊。該庫需要的數據有:設備工況數據,設備設計參數,設備缺陷與檢修歷史數據,事故記錄,同類設備統(tǒng)計數據;
(2)知識庫:該庫包括故障診斷知識和設備狀態(tài)預測知識。包含有設備的有關標準、規(guī)程、導則和有關設備性能指標的資料,以及收集的國內外諸多專家分析判斷設備故障的權威經驗,用產生式知識表示法表示知識;
(3)推理機:能進行故障診斷和設備狀態(tài)預測,并設置監(jiān)控預警功能,發(fā)現設備缺陷,向運行值班和檢修負責人發(fā)出警報??紤]到供電設備故障的特點:有時是一種故障引起多個征兆;有時是一種征兆是由多個故障引起的,因此推理方式采用混合推理;
(4)學習機:隨著標準、規(guī)程及導則中有關內容的變化,經驗不斷積累和增加。診斷知識庫要隨時擴充、修改、更新,增強專家系統(tǒng)的診斷、決策能力。因此,要求學習機有很強的自學習功能。自學習包括三個方面的內容:
①就診斷對象的功能狀態(tài)去識別系統(tǒng)未曾掌握的征兆,并形成新的知識;
②有新的設備時,能夠學習新設備的故障征兆和判斷設備狀態(tài)的規(guī)則;
③對知識的自行校正,如一致性檢驗、冗余檢驗等。
3、基于神經元網絡的綜合診斷模塊
神經網絡是對人腦神經系統(tǒng)的數學模擬,其目的是學習和模仿人腦的信息處理方式。神經網絡把知識變成網絡的權值和閥值,并分布存儲在整個神經網絡之中。在確定了神經網絡的結構參數、神經元特性和學習算法之后,神經網絡的知識表達是與它的知識獲取過程同時進行、同時完成的。當訓練結束時,神經網絡系統(tǒng)所獲取的知識就表達為網絡權值矩陣和閥值矩陣。神經網絡具有知識容量大,處理的問題范圍廣,推理速度快等優(yōu)勢。所以綜合診斷是運用人工神經元網絡在故障征兆與故障位置之間建立起數學模型,將綜合診斷知識存儲在網絡的權值和閥值里。采用BP網絡進行模型。故障征兆是輸入層的X1,X2,X3,XL;輸出層的Y1,Y2,Y3,YN是具體的故障。這里的故障征兆就是單一診斷的結論。
4、結束語
供電設備狀態(tài)檢修決策支持系統(tǒng)中設備狀態(tài)診斷是關鍵,不僅能對已經發(fā)生的故障做出診斷,還能對將要發(fā)生的故障進行預測,這樣才能根據狀態(tài)進行檢修。自學習功能,增加了該系統(tǒng)的靈活性,隨著經驗的積累,知識庫的日益豐富,狀態(tài)診斷的可靠性將日益提高。
狀態(tài)檢修離不開狀態(tài)檢測技術,供電設備的狀態(tài)監(jiān)測已經有許多的方法,如直流電阻測量,油色譜分析,絕緣性能測試,遠紅外測溫,有載調壓開關特性測試等。隨著這些監(jiān)測手段的日益完善,監(jiān)測點逐漸增多,監(jiān)測設備的功能強大,通過先進的通訊手段和計算機網絡化管理,狀態(tài)檢修系統(tǒng)就更為健全。
從電力行業(yè)發(fā)展看,供電設備狀態(tài)檢修代替定期檢修是必然的,但要有一段很長的過渡過程,在這期間,可能兩種檢修方式并存。做到真正的狀態(tài)檢修,僅有技術支持系統(tǒng)是不夠的,還需要管理工作的配合、加強檢修人員的培訓等。
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