电力设备状态检修及故障诊断中红外技术的应用分析

电力设备状态检修及故障诊断中红外技术的应用分析

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摘要:随着我国社会经济的快速发展,人们在日常生活中以及企业生产中对各种电力设备的使用量都在不断的增加,这在很大程度上就会增加电力设备以及电网的负担。为了有效的保证电力设备经济、安全、稳定的正常运行,加强对电力设备的状态检修以及故障诊断是十分必要的。基于此,本文主要对电力设备状态检修及故障诊断中红外技术的应用进行了简要的分析,希望可以为相关的工作人员提供一定的参考。

关键词:电力设备;状态检修;故障诊断;红外技术应用

引言

目前,人们在日常生活中应用的电力设备越来越多,但是对于电力设备来说,在运行的过程中存在着很多不安全因素,严重影响和威胁着人们的生命财产安全。因此,加强对电力设备的状态检修及故障诊断,并及时的采取有效的措施来处理,对提高人们的生活水平和质量具有重要的意义和作用。

1电力设备故障诊断的现状分析

从检修情况来看,对电力设备的检修缺乏明确、科学、合理的规范要求,主要原因是各个地区的电气差别大,实际中各地区都是结合本地区的情况来开展状态检修工作的;从检修方法来看,对电力设备的检修过于随意、主观,带有滞后的特点,缺乏科学性、规范性和时效性;从检修设备和检修手段来看,主要以安全开展为主,检修工作缺乏应有的力度。要想把电力设备的检修工作做到位,就必须依托在线检测手段,结合相关数据,对电力设备的运行状态进行定位,从而进行故障诊断及状态检修工作。

2电力设备故障的诊断方法

2.1多传感技术

多传感技术是指利用多种传感技术对故障的表现从不同层次、不同角度、不同侧面进行定位观察,并进行表征信息的采集。选择信息时,应选择故障反应更加灵敏的,以便于对故障进行全面的分析,作出更加准确的判断。

2.2信息融合处理技术

利用多传感技术获取数据,按照一定的方法对信息进行综合分析就是信息融合处理技术。按照求同存异的思路,分别找出不同因素和相同因素,从而对电力设备的故障诊断进行更加有效的分析。但目前来看,信息融合处理技术还不完善,需要进一步研究。

2.3最大隶属度故障诊断法

当电力设备的固有性及在线监测状态信息量不足时,应采用最大隶属度故障诊断法。除此之外,还可以结合人工智能、专家系统、神经网络等方法诊断故障。

2.4故障诊断分析与信息技术

故障诊断分析与信息技术是指分析导致电力设备发生故障的物理过程、化学过程和故障的因果关系。操作流程是:归纳整理并简化特征量,采用模糊识别等技术对相关参数进行识别,确定发生故障的原因、性质、类别、程度、部位等。

3红外诊断技术在电力生产中的应用

电力安全运行最大特点是供电的连续性,而影响安全运行因素是故障出现的突发性和频发性,电气设备一旦有故障就会直接或间接带来经济损失,这就对电力设备安全可靠地运行提出更高的要求。为了更多、更及时发现设备缺陷,我们采用设备在不停电的在线检测———红外测温,主要是解决热故障的诊断。

对运行中的高压电气设备来说,由于红外诊断技术能在不停电状态下,通过运行设备的热分布以扫描成像的方式进行远距离实时在线诊断,这比传统的停电预防性试验更能有效的检测出与运行电压、负荷电流有关的设备缺陷。大多数运行中的电气设备发生故障时,会导致设备温度发生异常变化,即设备的发热故障,因此红外测温故障诊断技术在电力行业得到了广泛应用。

4电力设备状态检修及故障诊断中红外技术应用影响因素分析

4.1设备运行状态

对于电气设备来说,当出现电压分布不均匀、电流泄露过大、导电回路故障、绝缘介质故障等各个方面的问题,都有可能会造成设备的温度升高和出现发热现象,这些问题都与设备运行的状态相关。设备在运行的过程中如果在额定电压下,随着不断增加的负荷,设备发热现象和温度的升高也越来越严重,而且故障点也表现出更加明显的热异特性。因此在应用红外技术检测的时候,一定要保证设备在额定电压的前提下满负荷运行。

4.2气象条件

电力设备受到气象条件的影响,主要指的是温度、雨、雪等空气对流较为强烈的环境,在应用红外线检测的时候,最好是在无雨、无风、无雾的天气中,而且温度应该适中,避免过低或过高,比如春秋季节或夏季的晚上。

4.3设备表面发射率

一是如果设备部件常常出现故障的话,则需要定期对相关设备进行检测,如果数据结论出现偏差或者是不够可靠的时候,可以将漆料适当的敷涂在设备外部,这有助于发射率的稳定。二是运用图像运算的方式,充分消除设备表面的发射率。

5红外技术检修及诊断高压电器设备过热故障

5.1高压套管故障

5.1.1内外接头故障

对于设备套管外部结构来说,需要长时间的在大气环境中暴露,连接头是设备故障的热像特征图中心。如果在这一部位出现发热故障的话,热量就会从油管和管套的位置散发出来,但是一般的管套都会比较差,即使温度已经蔓延到管套的外部,其实际的温度也不会很高。另外对于相关叠加的内外接头发热区来说,会出现不良接触故障以及内外接头的热像特征。

5.1.2套管绝缘故障

随着受潮、老化现象的逐渐加重,绝缘介质就会出现故障或者是介质损耗率增加,进而导致整个套管出现发热问题。

5.1.3套管内外放电故障

当套管内部出现放电现象之后,其中有些局部位置就会出现发热问题。导致其内部出现放电现象的主要原因包括两个方面:一是在设备制造品的过程中,应力过于集中、电容极板光洁度不够、电容屏尺寸不达标等问题,都会出现断裂问题,导致电场集中,进而局部就会出现放电现象;二是在进行真空处理的时候,如果残留的气泡比较多的话就会对介质产生影响,如果介质不均匀的话其局部就会发生放电现象。

5.1.4套管缺油故障

导致套管缺油故障的原因主要是两个方面:一是套管油与变压器油两者之间是相互分离的,但是由于其他某一方面的原因导致套管缺油或者是出现假油位等现象。二是套管油与变压器油两者相关连通。对于第一种原因来说,主要是由于空气与油分界面中的热物性参数不一,这样就会增加油面温度差;对于第二种原因来说,主要是由于在充油或者是安装的过程中,套管内的气体没有排除干净,因此一定要有效的将所有气体排除出来。

5.2高压断路器故障

内部故障:对于高压断路器中的内部故障来说,主要包括颞部受潮、静触头接触不良、中间接头接触不良等现象。如果出现受潮问题的话,断路器整体就会出现发热现象。如果断路器藕相间的温差超过30℃,而且负荷电流已经被断开,温差不会再出现新的变化,那么设备内部就存在受潮现象,必须及时的进行处理。如果是断路器内部出现问题的话,主要的原因很可能会是触头存在故障。外部故障:外部故障指的是高压断路器中的出线头和触头座由于长时间暴露在大气环境中,出现了连接不良和接触不良现象,该故障的红外热像图的特征为温度分布以接线线头为中心,而且相互之间是彼此对应的。其中需要注意的是,如果断路器出现缺油问题的话,那么其热像特征就会表现出突变的温度,界面清晰,其中温度较低的位置就是缺油部分。

结束语

有效地开展电力设备状态检修工作以及加大故障诊断中红外技术的应用,对我国电力系统的正常运行有着极大的积极意义。为此,相关部门及工作人员需予以关注,早日解决电力设备中的诸多问题,为电力系统的安全、平稳运行提供可靠的保障。

参考文献:

[1]韦强.红外技术在电力设备状态检修故障诊断中的应用[J].机械研究与应用,2011,01:78-81.

[2]唐小龙.电力设备状态检修智能系统的设计与实现[D].华南理工大学,2014.

[3]许力.电力变压器状态检修与在线监测的实际运用与探索[D].东南大学,2015.

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