電氣設備故障診斷研究范文

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1系統的介紹

1.1理論依據利用相對溫差法，經推導得出相對溫差為。由式(1)可知，電氣設備兩對應測點的相對溫差可近似地看作是兩側的交流電阻的相對偏差，也就是說兩對應測點的相對溫差與兩測點的交流電阻的相對偏差有較好的相關性。在一般情況下，正常相接觸電阻R2與廠家的規定值是比較接近的，用式(2)表示。式中：R1，R2———兩測點的交流電阻值。由式(2)可看出，測出了發熱點的相對溫差，就等于測出了它的接觸電阻偏差的大概值。這為解決小負荷電流設備故障的判斷問題開辟了一條捷徑。

1.2系統的功能系統采用紅外熱像儀進行電氣設備的在線測量，采集溫度場的分布狀況,并對溫度場的分布進行均勻性和連續性分析，依據有關熱特性參數對可疑點進行熱傳導數值計算，同時編制相應的計算機專用程序進行分析，并根據有關標準對可疑點進行危險性分類，如圖1所示。

1.3系統硬件的組成本電氣設備故障診斷系統主要由測溫的紅外熱像儀部分和計算機故障診斷軟件分析系統、后臺數據庫、診斷結果輸出部分組成。紅外熱像儀測溫部分主要是一臺紅外熱像儀，具有自動變焦、遠程操控，測溫速度快、靈敏度高、測溫范圍廣、圖像直觀、非直接接觸、不干擾被測設備運行等優點。如圖2所示。

1.4紅外熱像診斷系統的特點1)操作安全。由于檢測是不與設備直接接觸，操作安全，對帶電設備、高空設備等具有重要意義。2)靈敏度高。紅外熱像儀測溫具有很高的靈敏度，能夠診斷出設備微小的熱狀態變化，為設備監測提供關鍵數據。3)檢測效率高。紅外熱像儀具有很高的監測效率，數據采集速度快。一臺先進的紅外熱像儀每秒可采集和存儲數百萬點溫度信息。4)可實現自動分析。計算機可以自動對設備熱狀態和變化進行各種計算、分析處理和在線檢測，以及建立設備熱故障數據庫。

1.5系統的軟件實現電氣設備都處于絕對零度，處于一定的熱狀態之中。設備在運行過程中所處的熱狀態，直接反映了設備是否處于正常運行狀態。正常運行的電氣設備，也會發熱。根據引起原因的不同，可分為電流致熱和電壓致熱兩種，前者主要反映在載流電氣設備中，而后者主要反映電氣設備內部損耗的變化。當電氣設備發生缺陷或故障時，在缺陷部位的溫升將發生明顯的變化，也就是異常溫升。特別是電流致熱更為明顯，將可能導致運行設備的溫度分布異常，也就是熱隱患。這些溫度或熱狀態的變化為紅外熱像技術在電氣設備中的應用提供了充分的特征參數。電氣設備的連接點是比較容易發生故障的地方，紅外熱成像儀能夠準確的確定可見連接點的熱隱患。對于那些由于遮擋而不直接可見的部分，一般除了解體檢查和清潔接頭外，沒有更好的辦法。而使用紅外熱成像儀可以根據其熱量傳導到外面的部件上的情況，來發現其熱隱患，可以直接檢測，由此可見使用紅外熱成像產品檢查的優越性。

2應用實例

用焦平面紅外熱像儀采集某電站接線端子的紅外熱像圖。檢測是在無風的晚上進行，環境溫度為15℃。圖3是應用本軟件對接線端子進行診斷的主要窗體界面，紅外圖的右上角給出的三個溫度數值是電器設備有故障的溫度范圍，這是由二值溫度閾值化功能實現的，紅外圖片上有故障的部位用紫色特別標出。圖4為第一主變壓器的紅外熱像圖。由圖可以看出，主變壓器表面沒有大面積超溫區，處于正常的工作狀態。

3結論

1）該診斷系統通過分析電氣設備不同時期相對溫差值的變化可以把握電器設備運行狀況的變化趨勢，實現電器設備的在線監測與診斷。而相對溫差法的優越：排除了負荷電流、風速、環境溫度、相對濕度、測量距離、發射率選擇等因素的影響。2）利用溫差法和紅外熱像檢測技術該系統實現了對電氣設備故障特征的自動提取，故障類別的自動判斷。3）軟件系統具有點、線、框、圓內的溫度分布分析，二值溫度閾值化等功能，方便和提高了電氣設備紅外圖的處理與分析能力。4）軟件系統提供了檢測報告的自動生成功能，為編輯紅外電氣設備檢測報告提供了方便。實現了電氣設備紅外熱像的自動化、規范化和精密化檢測。5）實踐證明運用本系統做出的電氣設備故障診斷結論與實際情況吻合，具有良好的應用前景。

作者：張振杰 任世科 單位：蘭州石化公司研究院