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摘要:随着我国经济的发展,我国各大企业对电量的需求也越来越高,这就给电力部门带来了巨大的压力,致使电路的电压不断地升高,其容量也被不断地扩大。因此,为了保障电力系统安全、可靠、稳定的运行性,企业电力设备必须结合可编程逻辑控制器(PLC)发展成为在线监测系统,使其更好地为企业的发展提供良好服务。
关键词:电气设备;PLC;状态监测;故障诊断
1PLC在电气设备中的应用
1.1可增加系统的抗干扰力
由于PLC是专门为了企业在工业生产过程中进行自动化控制而设计的,所以,在一般的工作环境中都可以直接使用,不需要增加任何的保护措施。但是,倘若所处的生产环境中有较强的电磁干扰,而且其环境特别恶劣;再加上安装或者是使用的方法方式不是那么的规范,就可能因此而造成错误运算或者是程序出错,将会对生产引起较大的影响,如输入错误或者是输出错误等,而这些错误都将会使其设备失控,从而影响PLC的正常运行。更不用说保证其运行的可靠性了。
因此,我们为了提高PLC控制系统运行的可靠性,一方面可以在其设计、安装中多加注意,尽量减少人为错误的发生;另一方面还可以通过合理的设定其安装路线,来减少外界环境对PLC的干扰;同时,还可以使用中利用多方面的配合对其进行时时的维护工作,来保证系统的抗干扰能力。
1.2可加强系统的数学化和网络化
目前在企业电气设备中,集散控制系统DCS得到了广泛的应用,并且在发电厂的集散型控制系统中的应用技术早已日臻成熟。DCS虽然为电力企业设备30多年的发展做出了巨大的贡献,但是,在新形势下,DCS的发展却面临着巨大的挑战。如何在21世纪这个信息时代,仍然让DCS保持其鲜活的生命力,这是这一代电气设备企业需要考虑的问题。将PLC技术融入到DCS中,建立一个全新的通用化的硬件平台成为了解决这一问题的关键。
随着控制技术和微电子科技的不断发展,DCS系统和PLC系统不断地吸收着彼此的优点,慢慢地走向了同化的趋势,形成了又―新型的控制系统――现场总线控制系统FCS。这个第五代过程控制系统――FCS不仅保留了DCS多年的现场实践经验和30多年的研发技术,而且还完美地吸收了PLC系统的各个优点。
在这个现场总线技术日渐完善的时代,在热工自动化技术不断发展的今天,FCS系统必然会在各大火电厂中得到广泛的应用,其智能化、网络化、数字化、自动化技术也将会被进一步的开发和应用,其整个企业技术水平也会紧跟着上升一个较大的台阶。
2变压器状态监测与故障诊断技术
电力企业中常用变压器是充油式变压器,在特殊场合下也用六氟化硫变压器和干式变压器。变压器状态监测方法一般采用局部放电监测和红外监测技术、超声定位监测等。充油式变压器其主要的应用方向为微水分析技术和在线油中溶解气体。变压器的高压套管,是通过介质损耗因数中的数字化在线监测技术,对故障问题较多的有载调压开关,采用有载故障诊断在线装置,对触点磨损情况及电气回路与机械故障等问题进行检测。变压器状态监测还可以对线匝绕组温度、电压、负载电流及风扇运行情况、油温等进行监测,变压器状态监测主体部件主要为液体绝缘、固体绝缘、绕组、冷却系统、气体绝缘、磁路等,故障类型主要有过热且放电故障、放电性故障、机械故障及进水受潮故障、过热性故障等。
3发电机状态监测与故障诊断技术
发电机状态监测和故障诊断技术应用主要是对设备在初始阶段中存在的问题及缺陷进行检测,便于定期对设备展开维修工作,降低电气设备的停机概率,在电气设备的运行过程中可以有效缩短发电机的维修时间,使无故障时间延长,在一定程度上降低了发电机的维修费用,提高设备可用性。目前发电机运行状态监测主要是通过发电机状态监视器、发电机光纤测漏仪及射频监视仪等来实现的,对发电机内部故障问题进行监测并报警,从而使操作人员可以对设备的实际运行状况进行及时了解并予以重视。现阶段国内对氢冷发电机展开了研究工作,根据化学量的分析方式对氢气中的杂志成分进行诊断,从而对设备的故障问题进行判断。发电机的状态监测与故障诊断主要是通过对多种电气、化学特征、数据、机械、物理特征信息进行采集和观测,并将其综合形成数据处理系统,为发电机的状态监测提供异常数据信息和正常缺陷。在早期故障预测中对计算机的故障问题进行判断与分析,并提出合理的维修方案。发电机故障诊断类型主要包括定子类故障和转子类故障两种,其中定子类故障主要为绝缘故障、引出线套管故障、铁心故障和绕组振动故障灯,而转子类故障则包括绝缘故障、水系统故障、氢系统故障、油系统故障、本体和护环故障、绕组故障等。
4在线状态监测与故障诊断技术应用
在线状态监测与故障诊断技术主要内容是信号监测、采集数据源、数据处理和故障诊断等,其基本步骤是根据传感器来对设备的实际运行状态进行检查,并及时对信号进行传输、采集、转换及处理,在存储器中将单元信息进行存储。其中传送载体主要是通过电缆或是光缆实现,为了使抗干扰能力提高,需要对数字信号及光缆信号进行合理应用,来对数据进行传输。数据采集的主要方式有信号峰值采集、信号波形采集,并对超过阀值脉冲记录来对数据进行处理,可以有效抑制干扰,将信号特征进行提取,增强或保留有用的信号,根据该信号来实现对故障问题的诊断。目前,在线状态监测和故障诊断技术主要有局部放电监测、油色谱监测和介损监测技术。其中局部放电监测技术主要是由超声波监测法、电容器祸合监测法构成。
5电气设备的网络化监测与故障维护
5.1对故障的分析与处理
企业电气设备的故障状态包括早期故障、功能性故障和破坏性故障等。在设备事故中引入网络化监测系统,利用互联网技术获取故障数据,将其事故数据有目的的进行分析,可以使分析结果在故障前半部分就可完成,然后再根据其原因找出解决办法,避免事故再次发生。
在线监测的重点是进行实时地监测,获得大量的数据资料,而不需要进行实时的操作或者是回复。然后再根据在线监测到的大量的样本,重新制定针对性较强的处理方案。通过在线监测系统还可以对以往的数据进行统计,提取事故的特征量,将其与以前发生过的事故进行对比,从中寻求相似的事故,然后借鉴其解决方案。通过这种对比和对照,可以发现系统的薄弱环节,对系统进行事先的修护,以免相同的事故多次发生。
5.2依据其分析的结果进行修护
引进网络化的监测系统可以根据当前设备的运行情况和参照历史性故障发生的次数与部位,利用报警故障技术对事故进行实时的监测,并将监测到的故障进行分类和处理,同时,还可以对整个企业的电力设备进行健康性水平高低的综合评价,确认实时报警系统的准确性和可信度。
其中,可以利用专家系统对其故障的分析结果加以研究,并且提出相应的解决方案。专家系统是建立在故障监测系统上的,通过模拟人类专家的决策过程,对各种已经监测出的各类故障进行判断和推理,然后给出产生故障的原因,发生故障的性质以及具体位置等结论,最后通过模拟人类专家的思维习惯和处理问题的方式,给出最后的解决方案。
结论
在21世纪,PLC得到了较大的发展,实现了传统技术所达不到的技术突破,在企业电气设备的网络化监测中发挥了巨大的作用。而网络化技术也在故障的诊断与分析中发挥着巨大的生命力,不仅在状态监测的方式方面,提供了实时的故障支撑;而且还在企业的管理方面,其作为一种决策手段大力推广。
参考文献
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