红外成像故障诊断技术在变电站的应用

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1、国家职业资格一（二）级论文论文题目：浅析红外诊断技术在500kV万县变电站的应用姓名：谭佳身份证号:510213198201301221所在单位：重庆市电力公司超高压局浅析红外诊断技术在500kV万县变电站的应用摘要近年来，电气设备的在线监测越来越受到重视，红外诊断技术能快速实时地在线监测和诊断电力设备的大多数故障，防止电力设备损坏和由于这些设备损坏而导致的电网大面积停电事故发生。在重庆市电力公司超高压局500KV万县变电站应用红外热成像系统开展红外检测的实践证明，红外诊断技术对于及时发现电气设备的隐患是非常有效的。关键词电力设备故障红外诊断1.前言红外诊断技术是

2、通过吸收红外辐射能量，测出设备表面的温度及温度场的分布，从而判断设备发热情况，能检测出设备细微的热状态变化，准确反映设备内部、外部的发热情况，可靠性高，对发现设备隐患非常有效。红外诊断技术对电气设备的早期故障缺陷及绝缘性能做出可靠的预测，使传统电气设备的预防性试验维修提高到预知状态检修，这也是现代电力企业发展的方向。采用红外成像技术可以对正在运行的设备进行非接触检测，拍摄其温度场的分布、测量任何部位的温度值，据此对各种外部及内部故障进行诊断，具有实时、遥测、直观和定量测温等优点，用来检测发电厂、变电站和输电线路的运转设备和带电设备非常方便、有效。红外检测技术的应用

3、，可以实时地在线监测和诊断电气设备大多数故障，对提高电气设备的可靠性与有效性，提高运行经济效益，降低维修成本都有很重要的意义。2.红外测温基本原理根据斯忒藩-玻尔兹曼定律，物体表面每一辐射单元的热辐射能量与该面元热力学温度的四次方成正比，由于物体表面由许许多多单元组成，所以物体表面都存在一个热辐射能量场，相应有一个温度分布场。利用红外热像仪可对物体表面红外辐射的强弱进行探测，以便于观察物体表面形状轮廓及温度分布情况。红外诊断技术就是利用红外图像的亮暗反映出物体表面温度高低的特点，通过对物体表面温度及温度场的检测来判断设备是否有缺陷。2.1高压电气设备在正常运行情况

4、下，将有部分电能以不同的损耗形式转化为热能，从而使设备温度升高。这些电能的损耗主要包括以下几种：(1)电阻损耗：按照焦耳定律P=I2R,发热功率与电流平方成正比，当电流通过电阻时将产生热能，这是电流效应引起的发热，大量表现在载流电气设备中；(1)介质损耗：电气绝缘介质由于交变电场的作用，使介质极化方向不断改变而消耗电能并引起发热。发热功率主要取决于电压，这种发热称为电压效应引起的发热；(2)铁损：当在励磁回路上號加工作电压时，由于铁芯的磁滞、涡流而产生电能损耗并引起发热，这种发热称为电磁效应引起的发热。2.2电气设备存在外部或内部故障时，往往出现不正常的发热或温度

5、分布异常。高压电气设备外部热故障可分两类：一类是电气接头连接不良，其发热功率取决于导体连接的接触电阻与通过的电流；一类是因表面污秽或机械力作用造成外绝缘性能下降，其发热功率取决于外绝缘的绝缘电阻与泄漏电流。高压电气设备内部热故障主要发生在导电回路和绝缘介质上，其内部发热机理因设备内部结构和运行状态的不同而异，一般可概括为：导体连接或接触不良；介质损耗增大；电压分布不均匀或泄漏电流过大；因绝缘老化、受潮、缺油等，产生局部放电；磁回路不正常等等。对运行中电气设备热故障进行红外检测，具有不需停电、远距离、安全可靠、准确高效等常规测试技术所不具有的优点，是实现带电检测和实

6、现设备状态检修的最有效手段之3・电力设备红外诊断技术的特点(1)由于电力设备的红外诊断是在设备运行状态下，通过监测设备故障引起的异常红外辐射和异常温度场来实现，它可以做到不停电，不改变系统运行状态，从而可以监测到设备在运行状态下的真实状态信息，并可保障操作安全。(2)采用被动式检测。由于红外监测探测设备相关部位自身发射的红外辐射能量，不需要辅助信号源和各类检测装置，因此，诊断手段单一，操作方便。(3)可实现大面积快速扫描成像，状态显示快捷、灵敏、形象、直观，监测效率高，劳动强度低。(4)在当前电力预防性试验使用的测试方法中，每一种方法都不可能适用于所有电气设备各种

7、故障的检测。但是，红外诊断技术能够适用于发电厂和变电站、输电、配电等所有高压电气设备中各种故障的检测。(1)红外成像诊断仪器配备计算机图像分析系统和各种功能处理软件，不仅可以对监测到的设备运行状态进行分析处理，并可根据对设备红外图像有关参数进行计算和分析处理，讯速给出设备故障属性、故障部位及严重程度。(2)红外监测与故障诊断可以对管辖的所有设备运行状态实施温度管理，并根据每台设备的状态演变情况进行有目的维修，而且，通过红外诊断可以评价设备维修质量。4.对红外监测的基本要求4・1对监测环境的要求(1)检测目标及环境的温度不宜低于5°C,如果必须在低温下进行检测，应注

8、意仪器自身