红外检测技术在电气设备热故障预测与处理的应用探讨 杨家贤
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红外技术在电气设备在线检测中的应用综述0引言红外检测技术是集光电成像技术、计算机技术、图像处理技术于一体的一种新兴的综合技术,包括红外测温技术、红外成像技术。
红外检测技术已广泛用于电气设备安全运转检查、医学诊断、容器管道泄漏、冶金炉衬损伤、消防救火、航空蜂窝结构材料贮水和液压油渗漏的无损检测和识别等领域。
红外检测技术能够对电气设备的早期故障缺陷及绝缘性做出可靠而快速的预测,使电气设备的检修从预防性试验维修提高到预知状态检修,而且在使用过程中可以实现不接触、不停电、不解体,因而备受国内外电力行业的重视,并得到快速发展。
近年随着先进的红外热成像仪的出现和红外检测水平的提高, 以及电力行业标准DL/T664- 1999《带电设备红外诊断技术应用导则》的颁布实施, 电力统已较广泛地把红外检测项目列为高压电气设备定期检测和巡检的内容, 每年在对电流致热型设备的检测中都发现了大量“重大”或“紧急”缺陷, 为电力系统的安全和经济运行提供了有力保障。
1 红外技术的原理众所周知, 人体病变往往引起体温升高。
在电力系统的各种设备中, 由于出现故障而导致设备运行的温度状态发生异常, 电气设备的绝缘部分出现性能劣化或绝缘故障, 将会引起介质损耗增大, 在运行电压下发热。
具有磁回路的电气设备,由于磁回路漏磁、磁饱和或铁芯片间绝缘局部短路造成铁损增大, 引起局部环流或涡流发热。
还有些电气设备, 因故障而改变电压分布状态或增大泄漏电流, 同样会导致设备运行中出现温度分布异常。
总之, 许多电气设备故障往往都以设备相关部位的温度或热状态变化为征兆表现出来, 因此通过监测电气设备的这种状态变化, 可以对设备故障做出诊断。
世间万物都会发射人眼看不见的红外辐射能量, 而且物体的温度越高, 发射的红外辐射能量越强。
因此, 既然电气设备故障绝大多数都以局部或整体过热或温度分布异常为征兆; 那么, 只要运用适当的红外仪器检测电气设备运行中发射的红外辐射能量, 就可以获得电气设备表面的温度分布状态及其包含的设备运行状态信息, 分析处理红外监测到的上述设备运行状态信息, 就能够对设备中潜伏的故障或事故隐患属性、具体位置和严重程度做出定量的判断。
摘要:详细说明了红外热像仪的工作原理,突出了红外热像仪的优点,并结合具体实例介绍了使用好红外热像仪可以快速判断设备发热缺陷,有效提高设备的安全运行水平,大大降低了设备缺陷由轻转重的可能性,从而由传统的定期检修向状态检修迈进了一大步,大大提高了工作效率,降低了运营成本。
关键词:红外热像仪温度异常故障检测0引言电厂作为电力系统的源头环节,其发电变电设备的安全运行尤为重要。
运行一段时间后,在一些薄弱环节,电厂发电变电设备总会出现一些问题。
通常情况下,这些问题会出现在不同的电气设备,以及同一设备的不同部位,受工作原理的影响和制约,电气设备故障的表现特征也有很大的差异,通常情况下,这种差异主要表现为:形状变形、声音异常、气味异常等。
其中,设备故障最为常见的表现形式就是温度异常。
在影响设备安全运行的各种因素中,因电厂电气设备异常发热造成的故障是最为重要的原因。
因此,及时准确的判断电气设备的运行温度是保障电气设备可靠运行的重要条件。
在设备不停电的情况下,借助红外检测与诊断技术能够准确地发现电气设备异常发热的缺陷,进而在一定程度上及时发现电气设备的事故隐患,以及故障先兆等,及时消除设备故障,将电气设备故障率降到最低,进而确保电气设备运行的安全性、可靠性。
应用红外热像仪对运行设备进行连续跟踪,配合分析软件,可以精确有效的发现设备的热变化及缺陷发展程度,为分析电气设备运行情况提供可靠依据。
1红外成像的原理众所周知,红外线是电磁波的一种,波长范围在0.78pm-1000pm 之间。
理论研究与实践证明,任何温度高于绝对温度(-273℃)的物体,在其表面会不断地辐射红外线。
红外成像设备接收物体表面所辐射的红外线,电气设备的红外经探测器的光电转换进而转变成电能,再经过相应的电信号处理,一幅电气设备的热图像在热像仪的取景器上出现,反应物体表面的红外辐射场,定量的测量物体表面的具体温度。
发电厂的各类电气设备在正常运行的过程中,会产生大量的热量,通常情况下,这种热能主要包括:电流和电压效应引起的发热。
红外线检测技术在电力设备故障中的应用分析摘要:在电力系统中,红外线检测技术已经得到了非常广泛的应用,其作为一种先进的诊断线路热缺陷的技术,能够为电力设备故障的检测与诊断提供许多重要依据,大大提高了电力系统设备运行的安全可靠性。
本文主要就是对红外线检测技术在电力设备故障中的应用进行分析,首先对红外线检测技术进行了介绍,并分析了在电力设备故障诊断中红外线检测技术的具体应用。
关键词:红外线检测技术;电力设备;故障诊断随着现代科学技术的不断发展,运用红外线检测技术诊断电力系统设备故障已经成为了一种既快捷又简单的在线监测技术,并且红外线检测技术还具有安全可靠、直观方便、无需直接接触、无需停电、应用范围广阔等优点,可以在最短时间内对电力设备存在的缺陷与故障进行正确地诊断,不仅有效保证了电力设备的安全可靠运行,而且还促进了电力系统设备检查维修制度的改革,对于整个电力行业的安全健康发展有着重要的意义。
本文就是关于红外线检测技术在电力设备故障中应用的分析。
一、红外线检测技术的分析(一)红外线检测技术的含义红外线属于一种电磁波,其本身所具有的性质与可见光和无线电波一样,又称为红外辐射。
红外线检测技术是一种主要运用在诊断变电设备故障中的技术,其根据相关物理学知识理论,当某个物体的绝对温度大于0摄氏度的时候,这个物体便会散发出很强的红外线能量。
近年来,随着红外线检测技术的不断发展,使得红外热像仪开始被研发出来,通过红外热像仪,可以对一些处在运行过程中的变电设备散发出来的红外辐射能量进行检测,再将其转变为一种信号,最后再将电力设备的实际运行状态用计算机屏幕表示出来,从而相关工作人员便可以根据其所提供的电力设备的图像、性质、温度与故障大小等信息找到电力设备中可能存在的问题,进而才能够采取正确的处理措施,使电力设备中的故障得到了及时的解决[1]。
(二)红外线检测技术的特点对于红外线检测技术来说,其有着几个非常突出的特点。
首先,红外线检测技术可以迅速响应,热像仪检测响应所需的时间一般都在微秒或者毫秒范围内,能够非常迅速地测取目标温度的变化情况。
红外测温技术在电力设备故障诊断中的应用思考发布时间:2021-08-06T17:05:53.790Z 来源:《中国电业》2021年四月10期作者: 1熊剑 2孙旭[导读] 随着科技的不断进步,新技术在不断增多1熊剑 2孙旭1江西源丰电力有限责任公司江西省南昌市 3300962江西省科学院江西省南昌市 330096摘要:随着科技的不断进步,新技术在不断增多,目前在电力设备故障诊断领域中出现了一种新的技术:红外测温技术,红外测温技术是通过测定红外线在电力设备中传导的速度、频率等因素来测量红外线的能力以判断电力设备是否存在故障,它可以随时对电力设备进行测试。
随着人民日常生活水平的提高,使用电器越来越多,对国家电网的要求也越来越大。
为了加大电网的规模,满足人民日常生活的需要,电力设备需要不断的增多,但一般电网建设所用的电力设备较为庞大,而且需要对电力设备进行随时检测,对产生的故障不容易检测,导致电网出现损坏,使得人民日常生活不便。
关键词:红外测温技术;电力设备故障;测温技术应用引言:任何设备都会发热,只要发热温度大于绝对零度,就会产生红外线,红外线辐射越多。
一般电力设备的温度不宜过高,过高会导致设备产生故障,而红外测温技术通过对红外线辐射能量的测定,测量电力设备的温度。
随着科技的不断进步,电力系统的建设向着电压越来越高、电力的容量越来越大的方向移动,从而对电力设备的稳定运行要求更高。
红外测温技术因其方便快捷、精确度高等特点,红外测温技术在电工业的得到广泛应用。
1 红外测温技术的原理红外测温技术是通过对红外线向外辐射的速度、频率等因素,通过普朗克定律计算转换,得到红外线的能量,从而得到被测电力设备的温度。
红外测温技术主要由红外线向外辐射,不接触物体,可进行大范围的电力设备温度检测。
红外测温技术可以对电力设备的各部分温度进行检测,有助于工作人员及时反映电力设备是否正常运行。
一般电力设备出现故障由电力设备的温度表现出来,通过电力设备的温度是否异常得知电力设备是否出现故障。
红外测温技术在电力设备故障诊断中的应用
电力设备是维持电力系统运行正常的核心设备,它们一旦出现故障会给电力系统带来严重的影响。
因此,在设备维护和故障诊断中采用红外测温技术成为一种有效的方法。
红外测温技术可以对设备表面的温度进行非接触式、无损的测量,并通过数字显示仪表进行实时采集数据,从而得出设备在运行中的温度分布状况。
当设备出现故障时,因为故障部位会发生温度上升或下降的变化,可以通过红外测温技术进行实时监测,及时发现故障,避免故障扩大,从而提高设备的可靠性和安全性。
例如,电力变压器是电力系统中重要的电源和负荷承受设备,在变压器运行中,因为涉及到大量的热量传递和热量损耗,会产生许多的温度场变化。
通过红外测温技术,可以对变压器的输电线圈、铁芯、变压器油箱以及冷却设备进行检测,检测出变压器中存在的过载、短路、绕组接触不良等故障,从而进行维护和更换,保证变压器的安全运行。
另外,红外测温技术还可以应用于电气设备的预防性维护,通过红外测温技术定期监测设备的温度分布状况,并进行分析,可以检测设备的工作状况是否正常,能够提前发现故障,采取及时有效的维护措施,从而延长设备的使用寿命和提高设备的运行效率。
总的来说,红外测温技术在电力设备故障诊断和预防性维护中具有重要的应用价值。
其不仅能够提高设备的可靠性和安全性,
还能够降低设备的运行成本,并且更加适用于高温、高压、高危的电力设备现场作业。
因此,在今后的电力设备维护和故障排除过程中,红外测温技术必将得到更加广泛的应用。
电气设备状态检修中红外检测技术的应用研究发表时间:2018-01-17T09:13:39.183Z 来源:《电力设备》2017年第28期作者:李晓光朱章甫杨洋[导读] 摘要:本文首先对红外检测技术的基本原理进行简单介绍,了解红外检测技术的基本情况,重点研究红外诊断方法和影响诊断准确性的因素及对策,在此基础上深入研究红外检测技术在电气设备状态检修中的应用,希望通过本文的研究能够对红外检测技术的原理、应用方法以及影响因素形成全面的认识,同时也为后期更好的应用红外检测技术对电气设备进行状态检修提供参考。
(国网新疆电力科学研究院 830011)摘要:本文首先对红外检测技术的基本原理进行简单介绍,了解红外检测技术的基本情况,重点研究红外诊断方法和影响诊断准确性的因素及对策,在此基础上深入研究红外检测技术在电气设备状态检修中的应用,希望通过本文的研究能够对红外检测技术的原理、应用方法以及影响因素形成全面的认识,同时也为后期更好的应用红外检测技术对电气设备进行状态检修提供参考。
关键词:电气设备;状态检修;红外检测技术1引言在电气设备的使用过程中,合理的状态检测是保障电气设备正常使用的重要手段。
红外检测技术就是对电气设备进行状态检测的重要方法,能够实现在不接触、远距离情况下的状态检测,检测过程安全快速,结果相对可靠。
但是在红外诊断费方法的使用过程中也存在诸多因素对其准确性造成影响。
因此在现阶段加强对于电气设备状态检修中红外检测技术的应用研究具有重要的现实意义,能够更加全面的掌握关于红外检测技术的原理方法,针对影响诊断准确性的因素进行有效的控制,从而更好的发挥红外检测技术在电气设备状态检修中的作用,更好的保障电气设备的正常运行。
2红外检测技术的基本原理在电气设备使用过程中,往往会出现各种不同类型的故障,虽然发展形式比较复杂,但是基本都会以设备热状态的异常为主要表现形式。
红外检测技术最根本的原理就是对电气设备的辐射信号进行探测,得到相应的热像特征图谱,然后利用分析软件对得到的图谱进行专业的分析,通过与设备正常运行时的图谱进行对比分析,判断设备的运行状态,进而分析可能存在故障的位置及其类型。
红外检测技术在电气设备热故障预测与处理的应用探讨杨家
贤
摘要:经济的发展和人们生活水平的不断提高,使得电网的供电负荷不断攀升,电气设备因发生热故障而导致安全事故频发,为了可以及时检测出电气设备的热
故障而使用红外检测技术,从而确保设备可以稳定高效安全地运行。
关键词:红外检测技术;电气设备;过热故障;预测和处理
1引言
电气设备在使用电源为动力能源时,会存在发热的情况,而当设备零部件破损、缺少维护或者动力能源质量不合格的时候,集体的发热情况会超出正常的范围,从而引起设备的热故障,造成电气设备无法安全高效运行。
而在物理学中,
我们知道物体的温度只要高于绝对零度,则势必会向四周辐射其特有的红外线,,因此科研人员运用此原理发明了红外检测技术,用于观察和分析物体的温度和热
分布情况,以此分析物体过热部位是否存在故障。
因此,在本文中简述红外检测
技术的工作原理,并对该技术预测和处理电气设备的热故障进行用探讨,以供参考。
2红外检测技术概述
自然界中,物体的温度都较绝度零度(-273.15℃)高,因此物体就会向外周
放出其热辐射,而热辐射属于红外线,可以通过红外检
3.1电气设备易发热的部位
对设备的长期管理工作中,对其进行深入地分析,可以得知电气设备在运作
时发热较为严重的部位为:设备的电缆接头、出线接头、母排接头、穿墙套管和
隔离开关闸口等部位;其中变压器易过热的部位为套管的接线位置,电抗器的易
过热部位为中性点接地的局铁地,而电力电容器的易过热部位则为母线排连接和
跌落保险处。
2.2导致电气设备出现过热的因素
在对电气设备的各个易发热部位进行观察和分析,可以得知导致设备出现过
热现象的主要因素有两个,以下对两个进行分析。
2.2.1发热部位位于较为封闭的工作环境,这容易导致电气设备在工作时此处
的部件热量无法及时散发出去以降低该部位的温度,从而导致该部位温度异常升高,导致过热故障的发生,具体的原因有:①油浸高压导致漏油的电气设备出现假油位或者缺油的情况;②磁回路设备因漏磁、铁芯质量较差或者片间局部绝缘发生破损等原因无法正常工作;③设备因缺少适当的检修维护,导致长期工作的固体绝缘体材料出现氧化和高压所致的老化现象,降低了固体绝缘材料工作质量,从而减弱了电气设备的绝缘能力;④液体绝缘介质因其性能不佳、长期运作受潮或者化学性质发生变化,导致介质的性能降低。
以上的原因,均会导致电气设备
的易热部位处于散热不佳的隔热环境中,影响设备的散热,从而导致设备出现过
热故障,这需要引起工作人员足够的重视。
2.2.2设备致热效应部位发生裸露,导致该部位裸露的导电边接体和接触面之
间的接触电阻的次数增多,从而导致该部位过热,通常引起致热效应部位裸露的
原因有:①设备的零部件在生产制造的时候未达标,导致设备的质量不过关,存在接触表面存在粗糙、氧化和焊接不当等情况而引起接触电阻的增大;②接触面间因局部出现放电现象,导致用于导电的连接体温度升高,而温度过高会导致金
属氧化,从而使接触电阻增大;③天气因素和工作环境中的尘土等长年累月不断地腐蚀裸露的设备接头,从而使接触电阻次数增多;④电气设备在安装和检修时,未按照相应的规章制度进行作业,如设备的螺帽未拧紧、漏假弹簧垫圈、连接部
件出现弯曲等异常情况,导致设备的连接质量不佳,从而提高了接触电阻的机会;
⑤电缆头因加工质量不佳、长时间使用或超负荷运作,使其绝缘性能降低,导致电气设备出现过热的情况[2]。
4红外检测技术在电气设备热故障预测与处理的应用
通过上述对电气设备过热部位发生过热的情况的原因进行分析,可知绝大部
分的热故障可以通过红外检测技术对电气设备进行快速的诊断分析,从而及时对
电气设备的热故障采取合适的措施以消除故障,保障设备的运作。
4.1电气设备热故障的早期诊断和定期检修
对于电气设备的早期热故障,工作人员可以通过以下两种方法对电气设备的
热故障进行检查:①温差法,该方法在早期对热故障的检测较为局限,因为早期的热故障其发热较为不明显,因此温差并不会太显著,且在运用时需要严格按照
规定操作,再根据温差发的诊断方法进行故障的诊断;②同类比较法,该方法主要是通过横向对比同类设备的统一部位的温度进行比对,并在排除干扰因素后诊
断电气设备是否存在热故障,该方法相对较为实用,适用范围较广。
电气设备作为重要的设备,其能否安全高效运行决定了生产生活的效率,因
此为了保障电气设备可以高效稳定运作,工作人员需要对电气设备定期进行检查
和维修保养,因此,在对电气设备进行定期的检修工作中,可以善于使用红外检
测技术,及时发现设备潜在的隐患,并维护更替零部件,确保电气设备的健康。
4.2红外检测技术的具体应用
对于套管接头和电流互感器等部位,当密封损坏而出现漏气和漏油的情况,
导致该部位出现热故障,工作人员可以使用红外检测技术检测异常情况,如当套
管庄头内部存在着接触不良的情况,会使温度骤升,从而导致漏油、设备连接处
出现烧伤情况,使用红外检测技术则可以及时发现问题,从而消除事故隐患;而
避雷器和藕合电容器等设备的内部发生故障时,其反映在设备外部的温度变化并
不显著,因此在使用红外检测技术时需要特别注意,避免影响检查的结果[3]。
对于全封闭组合的电气设备,红外检测技术的热故障检测存在着缺陷,因此
在对该类型电气设备需要注意操作,如:对封闭的柜体检查时,需要采用全方位
且多角度的普遍性扫描进行检测,确保及时消除热故障隐患,避免电气设备出现
热故障问题,以此保障设备的运行。
此外,对于封闭式电气设备可以使用DXJ在
线式高压电器设备监护预警系统,因该系统使用的是具有穿透力强的远红外线非
接触技术,故可以全方位无死角检测出封闭式电气设备的异常,保障设备的正常
运行。
5结语
红外检测技术因其操作简便、性价比高、准确性高等优点,在企业的电气设
备的热故障的预测和处理方面广受欢迎,并且随着我国的飞速发展,该项技术也
一定可以不断地得到发展、完善,以此促进各行各业的电气设备得到更好的维护。
参考文献:
[1]张海军,鲍红艳,卢四平.红外检测技术在电气设备热故障预测与处理中的
应用[J].中国电业(技术版),2011(01):24-27.
[2]喻华.探讨红外检测技术在电气设备热故障预测与处理的应用[J].通讯世界,2014(15):56-57.
[3]王帅,张扬.红外检测技术在电气设备热故障预测与处理的应用[J].广东科技,2014(02):38-39.
作者简介:
杨家贤(1978-),男,云南弥勒人,工程师,主要从事电气设备、铝加工技
术研究及管理。