电气设备故障的在线红外成像诊断研究

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1、二.红外诊断常见故障.影响因素.工作程序和要求§1各种电力设备的常见故障及红外诊断一、变压器的常见故障及红外诊断电力变压器是电力系统发电厂和变电站的主设备。由于它价值昂贵，而但担当着极为重要的角色，因此对电力变压器的状态检测和故障诊断具有重要意义。长期以來色谱分析是检测变压器运行中潜伏性故障的一种有效手段，随着红外检测技术的发展，红外诊断也显示出巨大的优越性，可以检测大型变压器的许多潜伏性故障。由于电力变压器的结构复杂，所包含的部件也特别多，出现的故障也各式各样。有很多故障用红外的方式来检测和诊断，效果很好；但也冇些故障，用红外的方式来检测效果并不好。这是因为某些故障适合于红外检测

2、，而另外某些故障不适合于红外检测。例如介损试验，可以检测出许多绝缘性故障，但同样也无法检测出变压器内部线圈与铁芯间是否有局部放电一样。因此，即不能认为红外诊断技术是万能的，也不能认为它的作用不大；关键是它能做什么。下表列出了变压器的各种故障类型及诊断方法：电力变压器潜伏性故障类型及各种诊断方法.S籍4T木体绝缘饨衡V•fUlh.不nn纸电nnnH泄匕度口、收合套管□nLdu引线变压器内部引线焊接不良，引线断股或连接不良三相宜流电阻不平衡，局部过热停电测直流电阻，色谱分析V外部引线与套管连接不良局部过热试温蜡片或红外测温仪V引线支架受潮、绝缘老化介损增大，绝缘不良停电测介损、泄漏电流

3、、绝缘电阻、糠醛、聚合度V铁-4+-心多点接地铁芯过热停电检查铁芯绝缘电阻，运行中用钳型电流表测外引接地电流电流较大时，接地线过热分接开关接触不良、过渡电阻烧坏气体继电器动作报警停电测肓流电阻，色谱分析V绝缘部件击穿、支架受潮介损增人、局部放电停电测介损、泄漏电流、绝缘电阻、色谱分析V机械部件失杲不能正确调整档位分接开关动作时发现冷却装置风扇电机过热过热V潜汕泵与变压器导汕管连接不良、密封不严、进入空气，散热器阀门未打开巡视观察V外壳涡流引起局部过热箱体局部过热示温蜡片，红外点温仪局部测温V油枕积水，出现假油位油、水、空气温度不同1、变压器外部故障的红外诊断变压器的外部故障主要包括

4、导体连接不良、漏磁引起的箱体涡流和冷却装置故障等。由于这类故障都是暴露在变压器的外部，所以，与其它电气设备外部故障一样，可以直接利用红外热成像仪检测。①导体外部连接不良故障诊断当变压器与外部载流导体连接不良或松动时，因电阻增大而引起局部过热。其热像图是以故障点为屮心的热像图。②冷却装置及油路系统故障诊断变压器的冷却器、潜汕泵、汕箱、汕枕、防爆管等冷却装置及汕路系统，都在变压器外壳，它们的故障（无论是冷却管道堵塞、假油位还是潜油泵过热等），都能够直接在红外热像图上清晰地显示出来。而且，它们存在故障时的热像特征是一个以故障中心的热像分布图。例如，如果潜油泵过热，则油泵相连的部位有一个明

5、显的热区；冷却器堵塞，则I大I堵塞处无热油循坏，相应的热像是一个暗区（低温区）；假如油枕油位不足,则在热像图上可以清晰地看到汕枕汕面低落。③变压器漏磁和箱壳涡流故障诊断曲于设计或制造不良，变压器会出现漏磁通，该漏磁通在箱壳上感应屯动势并形成以外壳螺栓（大盖螺杆）为环流路径的箱体环流，从而造成箱体局部过热，引起螺杆温度很高（有的温度可达近200°C,如长沙天顶变电站#2主变），以及色谱异常，严重时述会影响到变压器的正常运行。2、变压器内部故障的红外诊断变压器本体内部的故障，主要包括线圈、铁芯、引线、分接开关、本体绝缘、支架等部件存在的缺陷。由于变压器结构和传热过程的复杂性，要利用红外

6、成像方法直接在线检测变压器本体内部的各种故障是十分困难的。但是，如果采用一些特殊的运行方式,在动态过程中诊断本体内部的某些故障有时述是可行的。例如，变压器在增减负荷中诊断；在停掉冷却器后诊断；在停电降温过程中诊断以及在吊芯（罩）状态卜•外施激磁电压进行诊断等。①非漏磁引起的箱体局部过热故障的诊断当变压器箱体表面出现过热而大盖螺杆乂毫无发热迹象时，就要考虑这种发热迹象可能不是箱体漏磁产生的涡流所致，而是内部故障点产生的热功率传导到箱体表而的结果。②铁芯局部发热故障的诊断变压器铁芯局部发热故障起源于铁芯迭片间短路或铁芯多点接地所致，由于这两种原因引起的铁芯局部发热故障都在变压器内部，所

7、以只有在干式变压器才能进行在线红外检测。而对丁•油浸变压器而言，因故障点产生的热功率往往不能反映到外而来，除非通过铁芯接地线的电流较大时，接地线才会过热，故只能吊芯（罩）后适当外施激励电压进行检测。二、互感器的常见故障及红外诊断1、电流互感器的常见故障及红外诊断①内连接故障内连接发热的热像特征是一个以引出线头或串联变比分接处为中心的热像图，最高温在这些线头及顶部油面处。负荷变化时，该温度值会产生相应变化。②绝缘性故障其热像特征与正常相比无明显变化，只是整体温度有所上升