电气设备状态监测与故障诊断课件

电气设备状态监测与故障诊断电气设备状态监测与故障诊断变压器GIS···电力电缆发电机电容性设备电气设备界定变压器GIS···电力电缆发电机电容性设备电气设备界定一次能源火力水力风力核能太阳能地热•••电能一次能源火力水力风力核能太阳能地热•••电能全球截止到2030年仍将有1/5的人口，根本的不到电力供应。美国在未来20年中需要建设1300个发电厂（平均每年65个）才能满足日益增长的用电需求。否则，加州停电问题就肯定会在全国范围内出现。能源短缺将对美国所有的地区造成影响。发展中国家和不发达国家严重的能源短缺和电力工业的落后状态，已成为影响其经济发展的瓶颈。世界电力之现状全球截止到2030年仍将有1/5的人口，根本的不到电力供应。中国电力之现状到2001年底:发电装机容量3.38亿千瓦发电量完成14780亿千瓦时

35kV及以上线路总长度762000公里

其中，500kV线路31394公里

330kV线路8669公里

220kV线路134875公里中国电力之现状到2001年底:发电装机容量世界各国1996年的电力状况和人均消费电量排序

世界各国1996年的电力状况和人均消费电量排序东北电网华北电网西北电网川渝电网华中电网华东电网南方电网我国电网基本框架新疆西藏500kV220kV330kV热电厂水电站核电站东北电网华北电网西北电网川渝电网华中电网华东电网南方电网我国

我国的发电一次能源主要分布西部地区，而电力消费主要集中在中、东部和南部地区。西电东送、南北互供，发展全国联网是解决我国能源分布与电力消费矛盾的重要措施。并将形成北、中、南三个输电通道。中国电力工业分为7个跨省(区)电力集团:东北、华北、华东、华中、西北、南方和川渝，5个独立省级电网:山东、福建、新疆、海南、西藏(未包括台湾和港澳地区)。我国的发电一次能源主要分布西部地区，而电力消电力系统的构成电厂输电网配电网用户电力系统的构成电厂输电网配电网用户电气设备状态监测与故障诊断课件瞬间平衡的电力系统

电力系统是世界上最大的“瞬间动态平衡系统”。发电和用电是同时发生的，基本没有存储环节。电力系统的所有问题都是围绕这个特点展开的。瞬间平衡的电力系统电力系统是世界上最大的“瞬间动态平衡系统电力系统的稳定性问题电厂电力网用户系统瞬间改变

发电、输电和用电过程构成了不可分割的整体，任何环节发生故障都有可能引起链式反应，导致整个系统的崩溃。

电力系统的稳定性问题电厂电力网用户系统瞬间改变发电、历史上的大停电事故1965年由于保护继电器动作失灵导致的美国纽约大停电，造成近30亿美元经济损失，50多万人被困在地下和地铁的车厢里。1989年3月6日太阳出现过一次强度达的X15级耀斑，伴随产生的太阳风暴导致加拿大电力输送中断，600万人断电9小时之久，经济损失达10亿美元。历史上的大停电事故1965年由于保护继电器动作失灵导致的美国美国旧金山1998年2月8日，太平洋天然气电力公司(PGE)变电站发生停电事故，所有从圣马特欧变电站至旧金山的5条115kV输电线全部跳开，旧金山地区2个发电厂解列，456000多个用户停电。旧金山大停电美国旧金山1998年2月8日，太平洋天然气电力公司(P巴西大停电巴西圣保罗

1999年，由于闪电击中圣保罗的一个变电站，变压器跳闸导致电网解列，引起巴西南部地区停电长达4小时之久。停电波及巴西27个州的11个州，停电地区是巴西人口和工商业最密集的地区，直接影响1.7亿人的正常工作与生活，经济损失非常严重。由于停电发生在午间交通高峰时间，交通灯熄灭，引起严重交通堵塞。

巴西大停电巴西圣保罗1999年，由于闪电击中圣保罗的一个变

美国纽约2002年3月位于曼哈顿东区的爱迪生联合电厂突然失火，并引燃了用于发电的燃油。这起事故造成纽约第14大街以南的6.3万户居民住宅停电，附近的格林尼治和索霍等地区也受到影响。居住在世贸中心遗址附近的居民又一次感受到了“９·１１”时的恐怖气氛。驾车者在昏暗的高速公路上小心翼翼地行驶，高大建筑内的人们在漆黑的楼道里摸索着前行，耳边不时传来阵阵警笛声。

纽约大停电（II）美国纽约2002年3月位于曼哈顿东区的爱迪生联合

菲律宾主岛吕宋岛2002年5月21日由于海底电缆损坏，引发大面积停电事故，全国人口一半以上受到影响。首都马尼拉地区四千多万人没有电力供应。

这次停电对菲律宾的商业运作造成重大打击。受停电影响，铁路系统停顿，数以千计的乘客被困车厢内；菲律宾股票市场也被迫中断交易。

菲律宾大停电菲律宾主岛吕宋岛2002年5月21日由于海底加州大停电

美国加州2002年1月以及3月连续两次发生全州停电事故。为防止整个系统瘫痪，加州实行了二战后的首次灯火管制，以避免对电力设备造成损害，引发更大面积的不能控制的断电事故。电力官员称用电高峰再次对该州设备严重老化的电力系统带来完全瘫痪的威胁，加州已宣布进入3级紧急状态。

Cisco、IBM和Intel等公司担心加州能源危机恶化，正考虑撤离硅谷。加州议会正拟定一项4亿美元的电力拯救计划。加州大停电美国加州2002年1月以及3月连续

在我国，近20年来各大电网中规模较大的停电事故约有140余起，每次损失数以亿计。近几年事故次数虽有所下降。但其规模和造成的损失却大幅度扩大和上升。随着全国电网的形成，电力系统重大事故也更将危及到我国国家安全。在我国，近20年来各大电网中规模较大的停电事

希腊北部地区2002年6月12日下午由于气温过高，希腊北部最大城市萨洛尼卡附近一座变电站内的变压器突然发生爆炸，造成包括该市在内的大部分希腊北部地区供电中断。发生长达一个多小时的严重停电事故，造成许多城市交通瘫痪，通讯系统无法正常工作。

瑞典首都斯德哥尔摩于2002年3月11日开始，由于地下隧道的输电电缆被烧毁，连续两天发生大面积停电事件，造成许多工厂停产，严重影响了当地居民的正常生活。英国南部莱斯特郡5月11日发生大面积停电。2万多户家庭连续几天生活在黑暗中。附近的肯特郡、萨塞克斯郡和萨里郡的3.1万户家庭的断电现象则持续了更长一段时间。

希腊北部地区2002年6月12日下午由于气温过

台湾1999年7月29日全岛发生五十年来最大的一起停电事故，南北两条超高压输电线路损坏，进而引发连锁反应，造成台中电厂、通霄电厂、林口电厂、协和电厂、深澳电厂以及核能一、二、三厂全部跳闸，总跳机电量高达1000万千瓦，全台湾停电用户高达900万户。包括机场、医院、科学园等敏感地区，都一度陷入停电状态。直接经济损失在150亿新台币以上。新竹科学园的26座晶片厂生产线因此停顿1至2天，每座晶片厂的损失估计超过5000万元，由于适逢月底出货高峰，总计这次大停电造成新竹科园区的损失约新台币100亿元以上。台湾大停电台湾1999年7月29日全岛发生五十年来最大

辽沈地区2001年2月22日遭遇最严重大面积停电事故，沈阳市区停电面积已经超过70%。辽沈停电事故是从高压输电线路的燃弧放电开始的。辽沈为我国重工业区，含盐的空气污染物附着在绝缘瓷瓶上，大雾湿气使瓷瓶绝缘能力降低，电流沿着瓷瓶表面爬升，出现闪烙放电现象。辽沈停电事故中，几乎所有的高压输电线路都“火冒三丈”，停电事故最厉害的就是工业集中、污染严重的铁西区，该区全部停止了电力供应，损失巨大。辽沈大停电辽沈地区2001年2月22日遭遇最严重大面积停电原因城市电网结构

管理不善设备故障

检修

电源不足

外部因素气象影响

上海0.06

2.12

45.31

39.17

0.00

10.78

2.56

太原1.63

3.04

16.76

64.710.53

10.31

3.02

长春0.40

1.82

14.66

69.26

0.00

8.02

5.84杭州2.97

4.82

18.44

67.18

0.00

5.34

1.25

广州0.00

19.4528.6950.96

0.00

0.00

0.90

西宁0.04

3.78

49.50

29.19

0.00

17.490.00平均合计0.855.8428.8952.910.0888.662.26(%)停电原因城市电网结构管理不善设备故障检修电源不1981～1990年间，我国主要电网有近1/3的电网事故的直接起因是设备故障损坏所造成的，而在“八五”期间，由设备故障直接引发的电网事故占事故总量的26.3%，可见提高设备的运行可靠性是保证电力系统安全运行的关键。现代电力设备的可靠性在很大程度上取决于其绝缘的可靠性。

1981～1990年间，我国主要电网有近1/3安全第一“不求有功，但求无过”是电力运行单位的宗旨。但要实现这一消极的目的，需要非常积极的态度。

安全第一“不求有功，但求无过”是电力运行单位的宗旨。保证设备安全的基本途径

制造100%可靠的设备建立完善的维修计划虽然设备的质量和可靠性主要取决于设计和制造阶段，但为了保证设备的正常运行，在很大程度上也需要借助于投运后的维护工作，即在运行过程中通过对设备进行必要的巡视检查、监测和试验，建立完善的维修计划，以减少事故的发生，提高运行可靠性。制造这样的大型电力设备，在技术上是极其复杂的，尤其是对于电压等级较高的设备，多数情况下这样的设计在经济上也是不合理的。

保证设备安全的基本途径制造100%可靠的设备虽然设备的质量电力系统维修方式的演变过程1.事后修理BM（BreakdownMaintenance）或故障维修；2.定期检修TBM（TimeBasedMaintenance）或预防性维修PM（PreventiveMaintenance）；3.状态维修CBM（ConditionBasedMaintenance）或预知性维修（PredictiveMaintenance）。电力系统维修方式的演变过程1.事后修理BM（Breakdo事后维修体制

早期技术及管理水平都很低，即使再重要的设备也只能坏了再修。以致工作毫无计划性，供电可靠性很低。简单方便，对消耗性产品是有效的。随着电力系统的不断扩大，设备故障所造成的停电损失也越来越大，事后维修无法满足系统对运行稳定性的需求。事后维修体制早期技术及管理水平都很低，即使再重要的现行维修体制—定期维修

预防性试验是电力设备运行和维护工作中的一个重要环节，是保证电力系统安全运行的有效手段之一。在我国已有40年的使用经验。预防性试验、大修和小修构成了定期维修制的基本内容。现行维修体制—定期维修预防性试验是电力设备运1.维修周期频繁设备发电机变压器电力电缆GIS小修周期（年）1111大修周期（年）35~10552.预防性试验项目过多电力变压器32项发电机25项互感器11项

GIS达20项定期维修制的种种弊端1.维修周期频繁设备发电机变压器电力电缆GIS小修周期大修一台30万kVA的发电机需要大约3个月的时间，耗费资金近百万元。大修一台12万kVA的变压器需投入300多个工作人日，资金10万元。大修一台220kV开关需投入100多个工作人日，资金2万元。长时间停电检修，将造成大量的电量损失。300MW机组停运一天，少发电720万度，直接损失150万元。3.经济性差4.增大不安全因素易发生人身和设备安全事故。

发生在检修、试验人员身上的伤亡事故占全部供电伤亡事故的77.8%。停送电过程易造成误操作。大修一台30万kVA的发电机需要大约3个月的时间，耗费资金近5.过度维修对110台高压变压器进行的162台次定期吊检大修结果进行统计。共发现缺陷24项，其中一般性缺陷23项，危及安全运行的仅1项。对110kV及以上油开关大修统计表明，95%以上未发现部件损坏。定期检修虽有成效，但过于保守。实践证明，频繁检修非但不能改善设备性能，反而常常会引入新的故障因素。

6.维修不足

由于采用周期性定期检查，很难预防由于随机因素引起的偶发事故。设备仍可能在试验间隔期间内由于微小缺陷的持续发展导致发生故障。

5.过度维修对110台高压变压器进行的162台次定期吊检大

预防性试验是在停电情况下，进行的非破坏性试验，试验电压一般不超过10kV。而大部分变电设备工作电压为110~500kV。很难正确反映高压电气设备在运行中存在的缺陷。7.预防性试验条件与实际运行工况不同

设备的现代化对设备的维修体制提出了变革的要求，设备运行的高可靠性和维修方式的经济性已成为电力系统降低运行成本的关键。预防性试验是在停电情况下，进行的非破坏性试验发展中的维修体制—状态维修状态维修方式的基本思想“治于未病”发展中的维修体制—状态维修状态维修方式的基本思想

状态维修即根据具体设备的实际情况来确定检修周期和检修内容的维修体制。通过对设备运行情况的实时监测，随时查明设备可能“存在着什么样的隐患，什么时候会发生故障”，预先得知将要发生事故的部位和时间，设备管理人员因此可以从容地安排停电计划和组织维修人力，采购必须的备件，以便在短时间内完成高质量的维修工作。实现“无病不修、有病才修、修必修好”的目的。

状态维修的必要性状态维修即根据具体设备的实际情况来确定检修周期和检修

虽然设备内部缺陷的出现和发展具有很强随机性，但大多都具有一个的较为缓慢的发展过程，在这期间，会产生各种前期征兆，表现为其电气、物理、化学等特性发生渐进的量变。根据这些特征量值的大小及变化趋势，即可对设备的可靠性随时做出判断，从而发现早期潜伏性故障。

状态维修的技术可行性虽然设备内部缺陷的出现和发展具有很强随机性，但大多电气设备状态监测与故障诊断课件设备状态在线监测故障诊断维修决策状态维修的基础设备状态在线监测故障诊断维修决策状态维修的基础状态维修与监测是一件物品的两面

维修方式决定了所要采用的监测技术；监测与诊断的结果将指导维修策略的建立。状态维修与监测是一件物品的两面维修方式决定了所要采用的监测运行现场的两种检测方法带电测量(On-sitedetection):对在运行电压下的设备，采用专用仪器，由人员参与进行的测量。在线监测(On-linemonitoring):在不影响设备运行的条件下，对设备状况连续或定时进行的监测，通常是自动进行的。运行现场的两种检测方法带电测量(On-sitedetec

设备状态维修管理系统

设备状态维修管理系统

状态维修管理系统的工作流程解体点检测数据离线监测数据在线监测数据机组性能分析系统数据是否超过阈值是否进入预测中心？诊断中心预测中心检修决策数据归宗反馈YYNN修改状态维修管理系统的工作流程解体点检测数据离线监测数据在线监测实现电气设备状态维修需要的技术支持：

1、复杂大系统可靠性评价复杂大系统可靠性评估是RCM技术中关键技术，也是可靠性工程的重要组成部分，可靠性评估是根据产品的可靠性结构、寿命模型及试验信息，利用统计方法和手段，对评价产品可靠性的性能指标给出估计的过程。在可靠性评估领域，对复杂大系统的可靠性评估一直是重大难题之一。

2、先进的检测技术

先进的检测技术是实现预测性维修的重要手段，也是一个长盛不衰的研究热点。因为故障诊断技术的发展首先决定于能否获取尽可能多的有用信息，这是数据处理和诊断决策的基础。实现电气设备状态维修需要的技术支持：1、复杂大系统可靠性评3、信息采集处理技术

由于状态监测所监测的特征信号，既有状态变量，也有二次效率信息（如分解物等），因此可能有很多信号反应设备的状态。不同的设备可能会选择不同的信息及不同的信号处理方式。同时，由于信号在传送过程中往往受其它信号的干扰，因此传感器所测量的数据究竟采用模拟传输还是数字传输或采用有线传输还是无线传输等问题也应深入研究。4、干扰抑制技术

状态检测过程中虽然需要采取很多的抗干扰措施，但在在线检测过程中仍会不可避免的受到现场中的各种干扰，除对硬件滤波器和数字滤波技术进行深入研究外，近年来不断有新的抗干扰技术出现。3、信息采集处理技术5、故障模式识别技术

研究故障的特征提取和特征识别的方法是故障诊断技术的一个重要分支。常用的故障分类方法有：模糊识别神经网络、专家系统、小波分析、分形维修分析等。6、故障严重性分析技术

现在既有按产品功能和对环境与人员的损害可分为4个等级的故障严重性程度区分，又有用于评价电气设备的3级评定法，但这些方法还都是以人为的办法来区分的。由于区分故障严重性是确定设备是否退出运行的关键性指标。因此还需要进一步深入研究电气设备的故障严重性分类及其分析方法。5、故障模式识别技术

7、寿命估计和预测技术

对设备的寿命估计是对电气设备更新的基本依据，目前所采用的基本方法是在大量的实验基础上利用概率的相关知识。如通常认为电容器的寿命服从威布尔分布，而发电机的寿命服从指数分布。现在又有使用CIGIEⅡ方法对绝缘老化进行估计，从而得到设备的剩余寿命。8、信息管理与决策技术

状态维修简化决策流程7、寿命估计和预测技术当今设备状态维修管理系统功能模块1、输入模块输入模块可按设备的情况分成多个子模块，分别对各设备建立原始台帐。原始台帐应包括该设备性能参数、维修质量标准、维修工艺标准、点检标准、维修历史记录等内容；同时还具有根据维修数据反馈修改维修质量标准、维修周期、点检周期、点检流程等功能。2、输出模块

输出模块也分成4个子模块：查询模块、打印模块、工作单生成模块及报警模块。查询模块根据查询人的级别可以用设备名称或设备编号查询设备的历史数据、设备目前的状态；打印模块将数据通过打印机输出；工作单生产模块是根据设备的状态及诊断预测结果或自定的维修周期生成点检工作单传给维修人员或运行人员；报警模块是当有缺陷发生时，为有关的状态员、检修人员、运行人员自动报警。当今设备状态维修管理系统功能模块3、诊断预测模块

诊断预测模块就是由诊断模块和预测模块组成，在线监测数据、离线检测数据、点检解体数据通过数据库进行判断状态参数是否超过阀值，若超过阀值，一般直接进入诊断中心，否则进入预测中心，但也可以强行将没有超过阀值的数据直接转到诊断中心进行诊断。4、维修决策模块

维修决策模块就是根据诊断预测的结果，结合设备标准，制订维修周期、维修时段、维修工时等，并通过输出模块中的工作单生成模块生成单，并传至维修决策模块。3、诊断预测模块

监测系统应具有较强的抗干扰能力。监测系统应具有较强的对环境变化的耐受性。监测系统不应影响一次设备的正常运行。监测系统的寿命应长于被监测设备的预期寿命。对在线监测系统的基本要求监测系统应具有较强的抗干扰能力。对在线监测系统的基本要求在线监测的基本框架在线监测的基本框架电气设备状态监测与故障诊断课件电气设备状态监测与故障诊断课件谢谢谢谢电气设备状态监测与故障诊断电气设备状态监测与故障诊断变压器GIS···电力电缆发电机电容性设备电气设备界定变压器GIS···电力电缆发电机电容性设备电气设备界定一次能源火力水力风力核能太阳能地热•••电能一次能源火力水力风力核能太阳能地热•••电能全球截止到2030年仍将有1/5的人口，根本的不到电力供应。美国在未来20年中需要建设1300个发电厂（平均每年65个）才能满足日益增长的用电需求。否则，加州停电问题就肯定会在全国范围内出现。能源短缺将对美国所有的地区造成影响。发展中国家和不发达国家严重的能源短缺和电力工业的落后状态，已成为影响其经济发展的瓶颈。世界电力之现状全球截止到2030年仍将有1/5的人口，根本的不到电力供应。中国电力之现状到2001年底:发电装机容量3.38亿千瓦发电量完成14780亿千瓦时

35kV及以上线路总长度762000公里

其中，500kV线路31394公里

330kV线路8669公里

220kV线路134875公里中国电力之现状到2001年底:发电装机容量世界各国1996年的电力状况和人均消费电量排序

世界各国1996年的电力状况和人均消费电量排序东北电网华北电网西北电网川渝电网华中电网华东电网南方电网我国电网基本框架新疆西藏500kV220kV330kV热电厂水电站核电站东北电网华北电网西北电网川渝电网华中电网华东电网南方电网我国

我国的发电一次能源主要分布西部地区，而电力消费主要集中在中、东部和南部地区。西电东送、南北互供，发展全国联网是解决我国能源分布与电力消费矛盾的重要措施。并将形成北、中、南三个输电通道。中国电力工业分为7个跨省(区)电力集团:东北、华北、华东、华中、西北、南方和川渝，5个独立省级电网:山东、福建、新疆、海南、西藏(未包括台湾和港澳地区)。我国的发电一次能源主要分布西部地区，而电力消电力系统的构成电厂输电网配电网用户电力系统的构成电厂输电网配电网用户电气设备状态监测与故障诊断课件瞬间平衡的电力系统

电力系统是世界上最大的“瞬间动态平衡系统”。发电和用电是同时发生的，基本没有存储环节。电力系统的所有问题都是围绕这个特点展开的。瞬间平衡的电力系统电力系统是世界上最大的“瞬间动态平衡系统电力系统的稳定性问题电厂电力网用户系统瞬间改变

发电、输电和用电过程构成了不可分割的整体，任何环节发生故障都有可能引起链式反应，导致整个系统的崩溃。

电力系统的稳定性问题电厂电力网用户系统瞬间改变发电、历史上的大停电事故1965年由于保护继电器动作失灵导致的美国纽约大停电，造成近30亿美元经济损失，50多万人被困在地下和地铁的车厢里。1989年3月6日太阳出现过一次强度达的X15级耀斑，伴随产生的太阳风暴导致加拿大电力输送中断，600万人断电9小时之久，经济损失达10亿美元。历史上的大停电事故1965年由于保护继电器动作失灵导致的美国美国旧金山1998年2月8日，太平洋天然气电力公司(PGE)变电站发生停电事故，所有从圣马特欧变电站至旧金山的5条115kV输电线全部跳开，旧金山地区2个发电厂解列，456000多个用户停电。旧金山大停电美国旧金山1998年2月8日，太平洋天然气电力公司(P巴西大停电巴西圣保罗

1999年，由于闪电击中圣保罗的一个变电站，变压器跳闸导致电网解列，引起巴西南部地区停电长达4小时之久。停电波及巴西27个州的11个州，停电地区是巴西人口和工商业最密集的地区，直接影响1.7亿人的正常工作与生活，经济损失非常严重。由于停电发生在午间交通高峰时间，交通灯熄灭，引起严重交通堵塞。

巴西大停电巴西圣保罗1999年，由于闪电击中圣保罗的一个变

美国纽约2002年3月位于曼哈顿东区的爱迪生联合电厂突然失火，并引燃了用于发电的燃油。这起事故造成纽约第14大街以南的6.3万户居民住宅停电，附近的格林尼治和索霍等地区也受到影响。居住在世贸中心遗址附近的居民又一次感受到了“９·１１”时的恐怖气氛。驾车者在昏暗的高速公路上小心翼翼地行驶，高大建筑内的人们在漆黑的楼道里摸索着前行，耳边不时传来阵阵警笛声。

纽约大停电（II）美国纽约2002年3月位于曼哈顿东区的爱迪生联合

菲律宾主岛吕宋岛2002年5月21日由于海底电缆损坏，引发大面积停电事故，全国人口一半以上受到影响。首都马尼拉地区四千多万人没有电力供应。

这次停电对菲律宾的商业运作造成重大打击。受停电影响，铁路系统停顿，数以千计的乘客被困车厢内；菲律宾股票市场也被迫中断交易。

菲律宾大停电菲律宾主岛吕宋岛2002年5月21日由于海底加州大停电

美国加州2002年1月以及3月连续两次发生全州停电事故。为防止整个系统瘫痪，加州实行了二战后的首次灯火管制，以避免对电力设备造成损害，引发更大面积的不能控制的断电事故。电力官员称用电高峰再次对该州设备严重老化的电力系统带来完全瘫痪的威胁，加州已宣布进入3级紧急状态。

Cisco、IBM和Intel等公司担心加州能源危机恶化，正考虑撤离硅谷。加州议会正拟定一项4亿美元的电力拯救计划。加州大停电美国加州2002年1月以及3月连续

在我国，近20年来各大电网中规模较大的停电事故约有140余起，每次损失数以亿计。近几年事故次数虽有所下降。但其规模和造成的损失却大幅度扩大和上升。随着全国电网的形成，电力系统重大事故也更将危及到我国国家安全。在我国，近20年来各大电网中规模较大的停电事

希腊北部地区2002年6月12日下午由于气温过高，希腊北部最大城市萨洛尼卡附近一座变电站内的变压器突然发生爆炸，造成包括该市在内的大部分希腊北部地区供电中断。发生长达一个多小时的严重停电事故，造成许多城市交通瘫痪，通讯系统无法正常工作。

瑞典首都斯德哥尔摩于2002年3月11日开始，由于地下隧道的输电电缆被烧毁，连续两天发生大面积停电事件，造成许多工厂停产，严重影响了当地居民的正常生活。英国南部莱斯特郡5月11日发生大面积停电。2万多户家庭连续几天生活在黑暗中。附近的肯特郡、萨塞克斯郡和萨里郡的3.1万户家庭的断电现象则持续了更长一段时间。

希腊北部地区2002年6月12日下午由于气温过

台湾1999年7月29日全岛发生五十年来最大的一起停电事故，南北两条超高压输电线路损坏，进而引发连锁反应，造成台中电厂、通霄电厂、林口电厂、协和电厂、深澳电厂以及核能一、二、三厂全部跳闸，总跳机电量高达1000万千瓦，全台湾停电用户高达900万户。包括机场、医院、科学园等敏感地区，都一度陷入停电状态。直接经济损失在150亿新台币以上。新竹科学园的26座晶片厂生产线因此停顿1至2天，每座晶片厂的损失估计超过5000万元，由于适逢月底出货高峰，总计这次大停电造成新竹科园区的损失约新台币100亿元以上。台湾大停电台湾1999年7月29日全岛发生五十年来最大

辽沈地区2001年2月22日遭遇最严重大面积停电事故，沈阳市区停电面积已经超过70%。辽沈停电事故是从高压输电线路的燃弧放电开始的。辽沈为我国重工业区，含盐的空气污染物附着在绝缘瓷瓶上，大雾湿气使瓷瓶绝缘能力降低，电流沿着瓷瓶表面爬升，出现闪烙放电现象。辽沈停电事故中，几乎所有的高压输电线路都“火冒三丈”，停电事故最厉害的就是工业集中、污染严重的铁西区，该区全部停止了电力供应，损失巨大。辽沈大停电辽沈地区2001年2月22日遭遇最严重大面积停电原因城市电网结构

管理不善设备故障

检修

电源不足

外部因素气象影响

上海0.06

2.12

45.31

39.17

0.00

10.78

2.56

太原1.63

3.04

16.76

64.710.53

10.31

3.02

长春0.40

1.82

14.66

69.26

0.00

8.02

5.84杭州2.97

4.82

18.44

67.18

0.00

5.34

1.25

广州0.00

19.4528.6950.96

0.00

0.00

0.90

西宁0.04

3.78

49.50

29.19

0.00

17.490.00平均合计0.855.8428.8952.910.0888.662.26(%)停电原因城市电网结构管理不善设备故障检修电源不1981～1990年间，我国主要电网有近1/3的电网事故的直接起因是设备故障损坏所造成的，而在“八五”期间，由设备故障直接引发的电网事故占事故总量的26.3%，可见提高设备的运行可靠性是保证电力系统安全运行的关键。现代电力设备的可靠性在很大程度上取决于其绝缘的可靠性。

1981～1990年间，我国主要电网有近1/3安全第一“不求有功，但求无过”是电力运行单位的宗旨。但要实现这一消极的目的，需要非常积极的态度。

安全第一“不求有功，但求无过”是电力运行单位的宗旨。保证设备安全的基本途径

制造100%可靠的设备建立完善的维修计划虽然设备的质量和可靠性主要取决于设计和制造阶段，但为了保证设备的正常运行，在很大程度上也需要借助于投运后的维护工作，即在运行过程中通过对设备进行必要的巡视检查、监测和试验，建立完善的维修计划，以减少事故的发生，提高运行可靠性。制造这样的大型电力设备，在技术上是极其复杂的，尤其是对于电压等级较高的设备，多数情况下这样的设计在经济上也是不合理的。

保证设备安全的基本途径制造100%可靠的设备虽然设备的质量电力系统维修方式的演变过程1.事后修理BM（BreakdownMaintenance）或故障维修；2.定期检修TBM（TimeBasedMaintenance）或预防性维修PM（PreventiveMaintenance）；3.状态维修CBM（ConditionBasedMaintenance）或预知性维修（PredictiveMaintenance）。电力系统维修方式的演变过程1.事后修理BM（Breakdo事后维修体制

早期技术及管理水平都很低，即使再重要的设备也只能坏了再修。以致工作毫无计划性，供电可靠性很低。简单方便，对消耗性产品是有效的。随着电力系统的不断扩大，设备故障所造成的停电损失也越来越大，事后维修无法满足系统对运行稳定性的需求。事后维修体制早期技术及管理水平都很低，即使再重要的现行维修体制—定期维修

预防性试验是电力设备运行和维护工作中的一个重要环节，是保证电力系统安全运行的有效手段之一。在我国已有40年的使用经验。预防性试验、大修和小修构成了定期维修制的基本内容。现行维修体制—定期维修预防性试验是电力设备运1.维修周期频繁设备发电机变压器电力电缆GIS小修周期（年）1111大修周期（年）35~10552.预防性试验项目过多电力变压器32项发电机25项互感器11项

GIS达20项定期维修制的种种弊端1.维修周期频繁设备发电机变压器电力电缆GIS小修周期大修一台30万kVA的发电机需要大约3个月的时间，耗费资金近百万元。大修一台12万kVA的变压器需投入300多个工作人日，资金10万元。大修一台220kV开关需投入100多个工作人日，资金2万元。长时间停电检修，将造成大量的电量损失。300MW机组停运一天，少发电720万度，直接损失150万元。3.经济性差4.增大不安全因素易发生人身和设备安全事故。

发生在检修、试验人员身上的伤亡事故占全部供电伤亡事故的77.8%。停送电过程易造成误操作。大修一台30万kVA的发电机需要大约3个月的时间，耗费资金近5.过度维修对110台高压变压器进行的162台次定期吊检大修结果进行统计。共发现缺陷24项，其中一般性缺陷23项，危及安全运行的仅1项。对110kV及以上油开关大修统计表明，95%以上未发现部件损坏。定期检修虽有成效，但过于保守。实践证明，频繁检修非但不能改善设备性能，反而常常会引入新的故障因素。

6.维修不足

由于采用周期性定期检查，很难预防由于随机因素引起的偶发事故。设备仍可能在试验间隔期间内由于微小缺陷的持续发展导致发生故障。

5.过度维修对110台高压变压器进行的162台次定期吊检大

预防性试验是在停电情况下，进行的非破坏性试验，试验电压一般不超过10kV。而大部分变电设备工作电压为110~500kV。很难正确反映高压电气设备在运行中存在的缺陷。7.预防性试验条件与实际运行工况不同

设备的现代化对设备的维修体制提出了变革的要求，设备运行的高可靠性和维修方式的经济性已成为电力系统降低运行成本的关键。预防性试验是在停电情况下，进行的非破坏性试验发展中的维修体制—状态维修状态维修方式的基本思想“治于未病”发展中的维修体制—状态维修状态维修方式的基本思想

状态维修即根据具体设备的实际情况来确定检修周期和检修内容的维修体制。通过对设备运行情况的实时监测，随时查明设备可能“存在着什么样的隐患，什么时候会发生故障”，预先得知将要发生事故的部位和时间，设备管理人员因此可以从容地安排停电计划和组织维修人力，采购必须的备件，以便在短时间内完成高质量的维修工作。实现“无病不修、有病才修、修必修好”的目的。

状态维修的必要性状态维修即根据具体设备的实际情况来确定检修周期和检修

虽然设备内部缺陷的出现和发展具有很强随机性，但大多都具有一个的较为缓慢的发展过程，在这期间，会产生各种前期征兆，表现为其电气、物理、化学等特性发生渐进的量变。根据这些特征量值的大小及变化趋势，即可对设备的可靠性随时做出判断，从而发现早期潜伏性故障。

状态维修的技术可行性虽然设备内部缺陷的出现和发展具有很强随机性，但大多电气设备状态监测与故障诊断课件设备状态在线监测故障诊断维修决策状态维修的基础设备状态在线监测故障诊断维修决策状态维修的基础状态维修与监测是一件物品的两面

维修方式决定了所要采用的监测技术；监测与诊断的结果将指导维修策略的建立。状态维修与监测是一件物品的两面维修方式决定了所要采用的监测运行现场的两种检测方法带电测量(On-sitedetection):对在运行电压下的设备，采用专用仪器，由人员参与进行的测量。在线监测(On-linemonitoring):在不影响设备运行的条件下，对设备状况连续或定时进行的监测，通常是自动进行的。运行现场的两种检测方法带电测量(On-sitedetec

设备状态维修管理系统

设备状态维修管理系统

状态维修管理系统的工作流程解体点检测数据离线监测数据在线监测数据机组性能分析系统数据是否超过阈值是否进入预测中心？诊断中心预测中心检修决策数据归宗反馈YYNN修改状态维修管理系统的工作流程解体点检测数据离线监测数据在线监测实现电气设备状态维修需要的技术支持：

1、复杂大系统可靠性评价复杂大系统可靠性评估是RCM技术中关键技术，也