电气设备热故障和其红外诊断研究

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1、电气设备热故障和其红外诊断研究　　摘要：电气设备故障在运行中往往表现为温度分布异常的热故障现象，本文主要论述了电气设备故障与其运行中所产生的发热温升之间的密切关系，运用红外热像诊断技术在不停电的情况下对电气设备的运行状态进行温度检测，并根据所检测设备的热分布图像和温度数据信息诊断分析电气设备缺陷或故障的问题所在，提高设备维修效益。关键词：电气设备热故障红外诊断维修中图分类号：F407.6文献标识码：A0引言8电力设备故障中，很少事先没有征兆就发生故障，一旦设备有一处开始发热，若不予以维修，那它发生故障仅仅是个时间早晚的问题。设备运行中，红外检测往往可找到一些

2、看似无关大局的小问题，允许在正常停机检修过程中分别给予解决，当我们逐个解决了这些小问题后，也就避免了大多数严重问题的发生，改善了电力设备的运行状况。红外诊断技术对于运行中的旧设备，它可以找出失效部件，最大限度地减少其对整个系统造成的损害，使设备的寿命得以延长，灾难性故障可以避免，同时可以确定修理的具体部位，避免了整个系统的关闭；对刚投运的新设备，可为运行、检修人员提供有价值的原始数据资料；对那些已完成修理的设备，它的检测可以确信它们工作的正常，从而进一步提高人员和设备的工作效率。1红外热像诊断的工作原理红外热像是根据物体的红外辐射特性（辐射能量的大小及其按波

3、长的分布与它的表面温度有着十分密切的关系），利用某种特殊的电子装置将物体表面的温度分布转换成人眼可见的图像，并以不同颜色将物体表面温度分布以红外热像图及温度数值形式显示在荧光屏上。通过这种方式对运行中的电气设备进行红外辐射成像测温而达到分析判断电气设备故障与否的技术称之为红外热像诊断技术，而这种测温电子装置称为红外热像仪。红外热像测温与接触式测温方法相比，具有准确、实时、快速、非接触、使用安全，图像数据便于分析比较等优点。目前，我们在实际生产工作中主要常用的红外热像诊断方法有表面温度判断法、同类比较法、热谱图分析法、档案分析法等。2电力设备热故障的红外诊断分

4、析电力设备故障与发热升温有密不可分的关系，从红外诊断的角度看，电气设备热故障通常分为外部热故障和内部热故障。2.1外部热故障的判断2.1.1外部热故障的红外诊断基本原理8电力系统运行中，载流导体会因为电流效应产生电阻损耗，而在电能输送的整个回路上存在数量繁多的连接件、接头或触头。在理想情况下，输电回路中的各种连接件、接头或触头接触电阻低于相连导体部分的电阻，连接部位的损耗发热不会高于相邻载流导体的发热。然而一旦某些连接件、接头或触头因连接不良，造成接触电阻增大，该部位就会有更多的电阻损耗和更高的温升，从而造成局部过热，而其发热功率p=IR，R为接触电阻。此类

5、通常属外部热故障。2.1.2外部热故障的特点外部热故障的特点是局部温升高，它以局部过热的形态向其周围辐射红外线，易用红外热像仪发现。各种裸露接头、连接件的热故障，其红外热像图显现出以故障点为中心的热场分布。所以，从设备的热图像中可直观地判断是否存在热故障，根据温度分布可准确地确定故障的部位。如不能及时处理，情况恶化快，易形成事故，造成损失。在实际生产中外部故障占故障比例较大。2.1.3外部热故障的红外诊断8外部热故障的致热部位是裸露的，可用热像仪直接测温，且测量值与设备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《高压开关设备和控制设备共同技术

6、要求》（GB/T11022-1999）规定的温度和温升极限，以及《带电设备红外诊断技术应用导则》（DL/T664-1999）中的相对温差判断法来判断缺陷的严重度。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，如此时设备的负荷还较轻，但在还有可能出现更高的负荷的情况下，应定为“重大”或“紧急”缺陷，同时采取相应的措施。如已接近满负荷，则可以暂时考虑降低负荷，使温度值符合规定，不一定要立即停电，但必须加强监测，在短期内消除缺陷。当温度值已大大超过规定是，必须停电处理。2.1.4外部热故障实例分析（1）刀闸触头发热徐州电厂在升压站红外巡

7、视中发现某隔离开关刀闸B相温度高达126℃，在热像图上可见到明显的过热点，随即在低谷停电消缺，经检查发现该刀闸触指弹簧锈蚀严重，已无压力，造成主触头与触指接触不良。更换该刀闸触指弹簧后该缺陷消除，避免了事故的发生。（2）母线夹开裂至热台山电厂在巡检时发现某母线C相引下线T型线夹温度异常，红外热像图显现C相与A、B相温差相差12℃，随即对该线路重点监测，停电检修时发现，该引下线T型线夹已出现开裂，处理后恢复运行，经检测运行情况良好，未再发现异常。2.2内部热故障的判断2.2.1内部热故障的红外诊断基本原理8所谓电气设备的内部热故障，主要是指封闭在固体绝缘以及设

8、备壳体内部的电气回路故障和绝缘介质劣化引起的各种故障