浅析电气设备故障检测.doc

《浅析电气设备故障检测.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、浅析电气设备故障检测摘要：传统的电气设备故障诊断方法已不能适应当前需要，文章介绍了红外成像测温技术在故障检测屮应用，具有精确、高效等优点。关键词：电气设备；故障检测；红外成像仪；1.电气设备热故障类型高压电气设备在正常运行情况下，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P=I2R,发热功率与电流平方成正比，这种发热称为电流效应引起的发热；2）介质损耗P=U2coCtan5,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；3）铁

2、损是因铁心的磁滞、涡流现象而产牛的电能损耗，这种发热称为电磁效应引起的发热。这些发热是不可避免的，在设计、制造等环节屮已经考虑设备运行吋允许的温度升高。但在运行过程屮，由于受到大电流、高电压的冲击，环境污染、气温变化等不利因素的影响，在设备的外部或内部的某些薄弱部位往往出现不正常的发热或温度分布异常，并发展成热故障。通常发热分外部、内部至热两类：外部至热大都数是因电气接头长期暴露在大气屮，金属导体表面受电化学腐蚀及因热胀冷缩接触面压力减小使导体连接部位接触不良，形成较大的接触屯阻，其发热功率取决于

3、接触屯阻与通过的屯流；少数是因表而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。内部热故障主要发牛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并，一般可概括为：导体连接或接触不良、介质损耗增大、电压（场）分布不均匀或泄漏电流过大、因绝缘老化、受潮、缺油等产牛局部放电、磁回路不正常等。大多数属于外部热故障，最突岀的是室外铝质导体的联接，高压隔离闸刀断口，设备与母线的联接部位，铜铝导体联接部位最容量牛产热故障，占到82.6%,内部至热我们发现

4、了9例。在供电行业故障统计中，内部发热比例很少，这也说明我国电气产站质量在不断提高。2.红外成像仪的工作原理与热故障的识别红外线是一种光线，具有普通光的性质，又是一种热辐射，任何一•定温度的物体都会向外发射红外线；当温度变化时，辐射光的波长也会随Z变化，由此，通过检测红外热辐射的光波长，来测量特定对象的温度这就是菲接触式红外测温基本工作原理，采用由红外线滤镜、感光器件及其他光学和成像系统等构成了完整的红外成像设备。先进的红外成像仪还能自动跟踪发热体最高温度点，温度分辩率达到0」度。在20米以内的可

5、视距离内，被测物体在屏幕上可清晰地显示物体温度的整体变化，所以可以快速方便地找到设备温度最高点。我们只要通过专业培训，了解电气设备的构造，掌握设备发热的允许标准和常用电气设备正常工作吋的红外图谱，用比较、类推的方法就可以识别一般性的热故障。2」外部热故障的判断外部热故障的致热部位是裸露的，可用热像仪直接测温，且测量值与实际的温度值差别不大，一般可根据测得的温度值或温升值，按照GB/T11022-1999«高压开关设备和控制设备共同技术要求》规定的温度和温升极限，以及DL/T664-1999《带电设

6、备红外诊断技术应用导则》屮的相对温差判断法来判断缺陷的严重程度。当温度值或温升值接近或稍微超过GB/T11022・1999标准的规定值时，如此吋设备的负荷还较轻，但在还有可能出现更高的负荷的情形下，应定为“重大”或“紧急叫决陷，同吋采取相应的措施。2.2内部热故障的判断内部热故障也可用热像仪测温，但由于其致热部位被封闭，小部分热量可能通过导体传递到外部，大部分要通过空气、油、SF6或绝缘纸等介质，再通过金属箱体或瓷套传到其表面，所以其测量值与实际的温度值差别•一般较大。由于设备本身结构和致热因素比

7、外部热故障要复杂些，对此类故障的判断分析也显得困难些。应根据DL/T664-1999导则屮的同类比较法和热谱图比较法来判断，不宜按GB/T11022-1999标准规定的温度和温升限值或DL/T664-1999导则屮的相对温差判断法来判断。1.设备热故障的早期发现一般设备故障的形成、发展和发牛都具有一定的延续性和规律性，设备状态的未来变化，可以根据以往和现在的状态和相关特征量进行推断。研究表明，用趋势预测法能够及吋发现早期热故障，其主要方法和步骤如下：3.1按设备运行周期排查通常我们把电气设备运行周

8、期分为初期、稳定期和劣化期三个阶段。其状态简单分为正常、异常、故障、事故四种。所谓早期发现就是在异常吋及吋找出问题并及时处理，防止发牛事故。在这方面，国外从上世纪70年代就开始研究，通过统计分析，设备在整个服役期限内，发牛故障的次数和使用时间Z间具有宏观上的分布规律。规纳为：1）初期阶段：故障率高。原因是设备制造、安装和调试存在问题会暴露，相关人员对设备的操作和维护需要有一个适应的过程。2）稳定期：故障低。原因是上述问题已解决，会出现突发性故障。3）劣化期：设备逐渐老化，故障率开始