变压器故障的红外诊断方法与软件设计

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1、８１８化工自动化及仪表第４３卷变压器故障的红外诊断方法与软件设计丁邺付冬梅李志平倪森（北京科技大学自动化学院，北京１０００８３）摘要提出了一种基于ＶｉｓｕａｌＣ＃语言的变压器故障红外诊断软件。介绍变压器故障的红外诊断方法，设计变压器故障红外诊断软件的功能。该软件采用ＳＱＬ技术实现对处理后图像和分析数据的结构化储存，并通过多诊断方法综合评估的方式，实现红外图像导入、温度分析及故障诊断等功能。该软件能够较好地实现变压器故障的诊断，提高红外技术检测的工作效率，满足企业的实际应用需求。关键词故障诊断变压器红外图像软件设计＋中图分类号ＴＨ１６５．３文献标识码

2、Ａ文章编号１０００-３９３２（２０１６）０８-０８１８-０５传统的变压器故障诊断方法主要是根据变压故障、分接开关故障等；利用红外图像诊断外部故器的故障类型与变压器油中溶解气体组分之间的障非常方便、直观，且能够准确地计算出故障部位明显对应关系来进行诊断的，包括特征气体法、罗的温度值。内部故障是由封闭在绝缘材料、外壳杰斯比值法及三比值法等。特征气体法通过与正内部的电气故障和绝缘介质劣化引起的，这类故常变压器油中溶解气体含量限值的比较、总炔含障包括铁芯故障、匝间故障等；由于红外图像反映［１］的是设备表面的热辐射分布，所以在分析内部故量和产气速度来判定变压

3、器是否故障。罗杰斯比值法在特征气体法的基础上结合了气体的相对障时，需要注意温度场的分布和与同类设备的比含量，提出利用ＣＨ／Ｈ、ＣＨ／ＣＨ、ＣＨ／ＣＨ、较。因此，单一的红外诊断方法很难满足不同故４２２６４２４２６［２］障的诊断需求，而且多数情况下，检测人员仅运用ＣＨ／ＣＨ进行判别的四比值法。三比值法选２２２４红外仪器对设备进行观测，或是人工地对现场拍取两种溶解度和扩散系数相近的气体组分组成比摄的红外图像信息进行分析，不能对变压器设备值（ＣＨ／ＣＨ、ＣＨ／Ｈ、ＣＨ／ＣＨ），以不同的２２２４４２２４２６进行系统的故障诊断，也不能对数据进行存储。编码表示，

4、然后根据己知的编码规则和分类方法，［３］针对上述问题，笔者设计了一个基于红外图查表确定故障性质。然而，传统的变压器故障像诊断方法的变压器故障诊断软件，对现场采集诊断方法需要专业人员定期对变压器内部绝缘油到的变压器红外图像数据进行导入与分析处理，等采样并进行油色谱分析，不仅诊断周期长、实时采用多诊断方法综合评估方法给出设备运行状态性较差，而且安全性不能保证。相比之下，红外诊的评估方案和故障诊断结果，并结合ＳＱＬ技术实断方法对操作人员专业程度要求不高，对运行中现相关数据的存储和调用。的变压器进行非接触无损检测，不受现场高压电１变压器故障的红外诊断方法场

5、的干扰，同时对带电部位可保持足够的安全距红外诊断方法是变压器故障诊断软件的核离，因此红外诊断方法被广泛应用于变压器故障心。在红外故障诊断中，根据过热缺陷对电气设检测中。备运行的影响程度，缺陷可分为一般缺陷、严重缺２００８年，国家电网公司２２０ｋＶ变压器共发生［５］陷和危急缺陷。最常用的红外故障诊断方法有３５次故障，其中套管故障３４．２９％，匝间故障表面温度判别法、同类比较法和相对温差法。３１．４３％，分接开关故障２２．８６％，相间接地故障表面温度判别法是根据测得的变压器设备表［４］８．５７％，铁芯故障２．８５％。从红外诊断角度，面温度值，对照设备各

6、部位材料的温度和温升极可将这些故障分为外部故障和内部故障两大类。外部故障是由变压器暴露在大气中的部位因接触收稿日期：２０１６-０１-２８不良、表面污秽等原因引起的，这类故障包括套管基金项目：国家自然科学基金项目（６１２７２３５８）第８期丁邺等．变压器故障的红外诊断方法与软件设计８１９限，结合环境气候条件和负荷对变压器故障进行发热情况明显不同于同类套管，但是由表面温度分析判断的。判别法测得的最高温度仅为３２．４℃，为正常状同类比较法是根据同组三相设备、同相设备态，由另外两种红外诊断方法诊断的结果为一般和同类设备之间对应部位的温差对变压器故障进缺陷，采

7、用综合评估方法得出的诊断结果也为一行比较分析的。假设相似的设备为Ａ、Ｂ、Ｃ，３个般缺陷，此状况需要进行记录，利用停电机会进行设备的最高温度为Ｔ、Ｔ、Ｔ，３个最高温度中的检修。ＡＢＣ最大值Ｔ＝ｍａｘ（Ｔ，Ｔ，Ｔ），最小值Ｔ＝ｍａｘＡＢＣｍｉｎｍｉｎ（Ｔ，Ｔ，Ｔ），温差ΔＴ＝Ｔ－Ｔ，则根据温ＡＢＣｍａｘｍｉｎ差即可确定变压器故障等级。［６］相对温差法是根据两个测试点之间的相对温差来确定变压器故障等级的。相对温差δ为：ｔＴ－Ｔ１２δ＝×１００％ｔＴ－Ｔ１０式中Ｔ———环境温度；０Ｔ———发热点的温度；１Ｔ———正常对应点的温度。２当变压器负荷或环境温度不

8、同时，尤其是负图１变压器三相套管红外图像载电流过小时，设备的温度值虽未超过国家标准规定值，但是随着负荷的增加或环境温度的上