本文格式為Word版，下載可任意編輯——電力帶電設(shè)備內(nèi)外部故障的紅外診斷研究及應(yīng)用

摘要:利用紅外測溫技術(shù)察覺電力設(shè)備外部連接點的發(fā)熱隱患,在電網(wǎng)和城市配網(wǎng)中已有了廣泛應(yīng)用,文中通過十余年遠(yuǎn)紅外測溫技術(shù)的實踐,分析了紅外成像技術(shù)在監(jiān)測和察覺電力設(shè)施內(nèi)部隱患和缺陷方面所發(fā)揮的作用,并列舉了常見的變壓器、斷路器、氧化鋅避雷器及電容器等變電設(shè)備運用遠(yuǎn)紅外測溫技術(shù)診斷的實例。

關(guān)鍵詞:紅外測溫電網(wǎng)設(shè)備缺陷診斷

0引言

隨著電力工業(yè)向高電壓、特高電壓、大機(jī)組、大容量的迅猛進(jìn)展,電力系統(tǒng)對安好穩(wěn)當(dāng)運行提出了越來越高的要求,因此對電力設(shè)備運行狀態(tài)的監(jiān)測、故障診斷受到了高度重視。紅外成像技術(shù)在產(chǎn)品質(zhì)量操縱和監(jiān)測、設(shè)備故障診斷、安好養(yǎng)護(hù)等方面正發(fā)揮著越來越重要的作用,更加是其檢測的遠(yuǎn)距離、不接觸、切實、實時、快速、切實的特點,在不停電不取樣不解體的處境下能快速實時地監(jiān)測和診斷設(shè)備運行狀況,從而得到快速進(jìn)展。紅外測溫技術(shù)作為電力設(shè)備在線監(jiān)測的一項行之有效的技術(shù)手段,它能及早有效的察覺和診斷運行中電力設(shè)備的事故隱患和故障先兆,以便采取措施,裁減并制止電力設(shè)備因過熱故障所引發(fā)的突發(fā)性設(shè)備事故,在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。

1電力帶電設(shè)備內(nèi)外部故障的紅外診斷

當(dāng)前,電力工業(yè)正處在大電網(wǎng)、大機(jī)組、大電廠、超高壓、現(xiàn)代化方向的進(jìn)展時期,設(shè)備修理不能再采用體驗多年的“事后修理”、“定期預(yù)防修理”方式,開頭向“狀態(tài)修理和預(yù)知修理”的方向進(jìn)展。

80年頭后期,一些電力中試所引進(jìn)國外紅外熱像儀開展外部缺陷紅外診斷,并對高壓輸電線路導(dǎo)線連接件及劣化線路絕緣子舉行直升飛機(jī)紅外航測試驗和研究,取得了不少告成的閱歷。90年頭大量電力單位開頭購置儀器開展紅外檢測,有些電力試驗研究單位對各類高壓電氣設(shè)備內(nèi)部故障開頭了研究。

目前應(yīng)用的紅外診斷裝置還屬于便攜式簡易裝置,通過巡查、檢測舉行設(shè)備的故障診斷,近年來“變電站綜合監(jiān)測、監(jiān)視、監(jiān)控系統(tǒng)”在有些單位展現(xiàn),它配以熱像遙視監(jiān)控系統(tǒng)、可見光攝像機(jī)等組成的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),從紅外原理分析,由于紅外技術(shù)的特殊性在只通過1～2臺熱像儀要完成全部的紅外檢測還不能達(dá)成預(yù)期目的。

我們常將由發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)、關(guān)電線路、變電所設(shè)備、配電網(wǎng)絡(luò)和電力用戶的用電設(shè)備連接而成的整體稱為電力系統(tǒng)。從整個系統(tǒng)分析,紅外診斷技術(shù)已在下述范圍得到應(yīng)用。

電氣設(shè)備的紅外診斷電力系統(tǒng)電氣設(shè)備中,導(dǎo)流回路連接故障;電氣設(shè)備絕起因障;磁回路漏磁或絕緣局部短路引起局部環(huán)流或渦流發(fā)熱;絕緣瓷瓶故障等等會導(dǎo)致設(shè)備運行中溫度或溫度分布奇怪,可采用紅外測溫方式舉行診斷,由于檢測務(wù)必在設(shè)備帶電狀態(tài)下才能有效,因此常稱為“帶電設(shè)備紅外診斷”。

以下內(nèi)容是在大量的紅外熱圖測試結(jié)果中,總結(jié)而出的一些應(yīng)用閱歷:引起變壓器套管在運行過程中發(fā)生故障通常是由于:局部放電、缺油、導(dǎo)電桿連接不良、套管外觀積污嚴(yán)重、套管瓷質(zhì)不良和介質(zhì)損耗增大等理由引起。變壓器套管:對于高壓套管,不少故障是由于假油位造成主絕緣不良產(chǎn)生放電的。對于假油位,熱圖會有一明顯的油位層,如已發(fā)生放電,那么有明顯的發(fā)熱區(qū)。變壓器箱體:變壓器本體在運行中通常會出箱體局部過熱、渦流、冷卻裝置及油路等故障。變壓器油枕:用紅外熱像儀對油枕運行檢測,可以看到油位的上下,油分界面明顯可見。電抗器:電抗器的故障可以分為:渦流、非渦流引起的箱體局部發(fā)熱和冷卻裝置及油路等缺陷。平波電抗器渦流引起內(nèi)環(huán)發(fā)熱。電抗器套管接頭:導(dǎo)管出口導(dǎo)體連接不良,漏磁引起的箱體渦流和冷卻裝置故障等。避雷器:避雷器的種類約莫分為:閥型避雷器和氧化鋅避雷器。避雷器事故的理由是多種多樣的,有產(chǎn)品質(zhì)量問題,有長期運行內(nèi)部元件老化問題等等,但最常見的還是避雷器內(nèi)部進(jìn)水受潮造成其閃絡(luò)。其中閥型避雷器的故障多為內(nèi)部受潮或并聯(lián)電阻斷裂,而氧化鋅避雷器的故障通常表現(xiàn)為內(nèi)部受潮(密封不良)和老化。

設(shè)備正常運行時,金屬氧化物避雷器和閥型避雷器最大的識別是:金屬氧化物避雷器的功率損耗較大,并且該功率損耗產(chǎn)生的溫度直接影響其預(yù)期運行壽命。內(nèi)部受潮和內(nèi)部元件老化是導(dǎo)致這類氧化物避雷器的主要理由。

電容器:電容器展現(xiàn)缺陷的理由:介質(zhì)損耗增大、內(nèi)部放電和缺油等。斷路器:斷路器分為少油斷路器和多油斷路器,它們展現(xiàn)缺陷的理由對比多。少油斷路器展現(xiàn)的故障約莫為:外部接觸不良引起的導(dǎo)流過熱故障、絕緣瓷套內(nèi)部受潮、動靜觸頭接觸不良、缺油、中間觸頭接不良和靜觸頭基座接觸不良。而多油斷路器展現(xiàn)的故障為:外部接觸不良、內(nèi)部觸頭接觸不良和內(nèi)部受潮等。絕緣子串:瓷質(zhì)不良、污積、低值和零值是造成絕緣子展現(xiàn)故障的主要理由?；ジ衅?互感器分為:電流互感器和電壓互感器。它們一般展現(xiàn)如下故障:絕起因障、線圈和鐵芯故障、內(nèi)連接故障和缺油。

2系統(tǒng)布局和軟件構(gòu)架

上圖為紅外視頻監(jiān)控系統(tǒng)的硬件連線圖,從圖中可以看出,本次合同中共采用兩組攝像頭,每組攝像頭由一個紅外攝像頭和一個可見光攝像頭組成,一共是四個,每組攝像頭連接一個光端機(jī),光端機(jī)的使用保障了圖像的穩(wěn)定性和高質(zhì)量,使其不會在電站強(qiáng)磁場的影響下發(fā)生信號干擾。兩個光端機(jī)連接到視頻服務(wù)器上,把圖像的信號傳送給視頻服務(wù)器,在經(jīng)過視頻服務(wù)器對視頻信號的壓縮和解碼之后,通過交換機(jī)傳輸?shù)脚c其相連的PC機(jī)上。這樣,通過運行紅外視頻監(jiān)控軟件,就可以看到視頻圖像。

3終止語

由于電力設(shè)備的多樣性,在利用紅外線成像儀測溫工作中,不僅要對已形成共識的斷路器、隔離開關(guān)接頭等外部連接點舉行重點檢查測溫,還要隨時查看一些不太明顯的、溫差不大等外觀現(xiàn)象,切實了解電力設(shè)備的內(nèi)部布局和工作原理,并對各種紅外線測溫成像圖舉行梳理,歸納分析,不斷積累一些典型的溫度數(shù)據(jù),建立各類電器設(shè)備的遠(yuǎn)紅外測溫數(shù)據(jù)檔案。遠(yuǎn)紅外技術(shù)的應(yīng)用不僅為了察覺奇怪、缺陷和故障,而在于按規(guī)程要求舉行缺陷的定性,查處電氣設(shè)備產(chǎn)生故障的成因。

紅外技術(shù)的診斷也有它的局限性,它是以對設(shè)備外觀舉行紅外掃描測溫為根基的,又由于紅外輻射在固體中穿透才能極其微弱,對于設(shè)備內(nèi)部的某些故障,若因發(fā)熱功率太小,或因故障部位距設(shè)備外觀太遠(yuǎn),使故障發(fā)