电力系统设备故障检测中红外热成像技术的应用论文_胡敏 张晓勇,徐佳康

电力系统设备故障检测中红外热成像技术的应用论文_胡敏 张晓勇,徐佳康

摘要:随着现今社会的发展,对电力的需求也在不断的增加,因此电力系统设备的安全运行就成为重中之重。在电力系统中,由于电力设备长时间没有进行检修,使得电力设备出现故障,进而影响电力系统的安全运行。故此,借助红外线热成技术,提高对电力系统设备故障的检测技术,提高电力系统的安全,促进电力系统的安全运行。本文针对红外线热成像技术概述、红外线检测技术的应用以及红外热成像技术的检测和诊断的基本方法等方面进行简要分析,进而为电力系统设备的检修提供经验之谈。

关键字:红外热成像技术;电力系统设备故障检测;运用

前言

在电力系统中,电力设备的质量直接影响电力系统性能的发挥。而在电力系统中,采用科学、严谨的电力系统控制装置,提高电力系统的输送能力,保障电力系统的安全稳定。但是,在电力系统的运行中,系统的设备故障的检测和诊断是一项复杂的工作。因此,借助红外线热成像技术,利用预知检修的方法,减少电力系统故障的发生率,提高电力设备检修效率,保障设备的质量。因此,在电力系统的运行中,借助表面温度判断法、相对温差判断法以及归档分析法等方式,进而为电力系统的设备检测提高技术支持。

一、红外线热成像技术概述

随着我国光电技术的发展,其在社会中的应用也在不断的扩大,而红外线作为一种新型的技术,在电力系统的设备故障诊断和检测中日益受到重视。所谓的红外线热成像技术的测温原理就是红外线热像仪的物镜接收电力设备表面所辐射的红外线,通过光学系统的会聚,将接收的红外能落到系统的焦点上,借助探测器的光电转换,将设备的红外能转变成电能,借助电信号处理和直观的图,找出图像中温度的异常点,进而测出其温度值。因此,借助红外线热成像技术,将电力系统中的红外线转变成电能,进而测定出设备表面上的温度分布情况和变化情况,进而找出电力设备的故障点,对其故障进行诊断和维修。

此外,红外线热成像技术在电力系统中的应用有以下特点:

首先红外热成像技术在应用中图像直观,可以直接清晰的观察到设备故障的异常点,同时也可以测出异常点的温度。

其次,红外线热成像技术高灵敏度、高分辨率。红外线热成像技术可以分辨出设备表面的温差,进而诊断出设备热状态微小变化。

此外,红外线热成像技术具有检测效率高、不收电磁干扰、信息化处理等优势。除此之外,红外热成像技术时在线带电检测,省事省时,诊断效果较佳。在对电力系统的设备进行红外线热成像技术检测中,可以将其检测到的数据进行计算机分析处理,并进行热分析处理,做出分析报告。

二、红外线检测技术的应用

在电力系统设备诊断和检测中,红外线热成像技术的检测方法主要分为主动和被动两种方式,主动式的红外热像检测又分为单面法和双面法,加热过程分为稳态和非稳态两种方式。我们经常说的被动式和主动式就是在进行检测时是否对被测对象进行加热,而是被动式主要借助对象温度不同于周围环境温度的办法进行判断,进而判断出设备是否存在故障,主动式就是对被测对象进行加热。因此,在电力系统中借助红外线检测技术提高电力检测的效率和质量,保障电力系统的安全运行。

三、红外热成像技术的检测和诊断的基本方法

1、表面温度判断法

在电力系统设备的检测和诊断中,表面温度判断法是红外热成像技术诊断的基本方法之一。所谓的表面温度判断法就是按照原有的标准,对设备现实过热的部分按照相关的要求判断设备的状态正常是否。如果设备的温度出现上升。上升的程度超过了标准,需要对设备进行维修。检测设备温度上升可以根据设备的符合率大小和设备的重要性以及设备承受机械应力的大小进行判断。表面温度判断法在应用的过程中不能充分的显示红外诊断技术超前诊断的优势,故此,需要相对温差判断法进行补充。

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2、相对温差判断法

相对温差判断法就是设备状态相同或者基本相同的两个对应测量点之间的温差与其中较热点温升之比的百分数。所谓的相对温差判断法就是排除设备负荷和环境温度不同对红外诊断结果的影响而提出的。如果环境温度低,如果负荷电流小,设备的温度值没有超过相关标准的规定。因此,针对电流型设备可以采用相对温差来判断设备故障的存在。因此,在进行电力系统的设备检测和诊断的过程中,采用相对温差判断法进行设备诊断和检测,弥补温差判断法的缺陷,借助相对温差判断法,不断提高电力系统设备的检测效率,保障电力系统的安全运行。

3、同类比较法

同类比较法就是指同一回路的同一型设备和同一设备的工况、环境温度和背景热噪声相同的设备之间进行比较,进而判断出某一个设备是否出现故障。在运用同类比较法时,要对同一类型的设备的对应部分的温度值进行比较,进而判断出哪一个设备的温度值过高,超过设备的标准温度。但是,在运用同类比较法时,要注意不能排除有三相设备同时产生热故障的可能性。在电力系统中的电流型和电压型设备的内外故障诊断中可以运用同类比较法,借助同类比较法,可以清晰的比较出那个设备的温度值出现异常情况,针对出现异常的设备进行检修,进而保障设备的安全,促进电力系统的安全运行。

4、档案分析法

档案分析法就是将利用红外热成像技术诊断出的电力系统设备的资料和设备的红外技术档案资料进行分析,进而得出设备的资料。档案分析法可以将繁杂和重要的设备进行精确的诊断,并得出精准的数据。但是,在应用档案分析法时,要建立被诊断的设备的红外热像检测技术档案,进而对诊断设备的资料进行对比,分析设备在不同时期的红外热像检测数据,例如温度、温升和温度场分布等,根据这些数据的变化,来判断设备的温度升高趋势,进而判断出设备的安全与否。因此,在电力系统的设备诊断中,红外热成像技术利用档案分析法将设备不同时期的设备温度值进行比较,判断出设备温度升高的情况,进而综合判断出设备是否存在故障。

5、热谱图分析法

在电力系统的设备故障诊断中,热谱图分析法是一种较为直观的方式。热谱图分析法就是将同一类型的设备的正常状态下的热谱图和异常状态下的热谱图进行比较,进而判断该设备是否存在故障。这种诊断的方法可以直观的发现设备故障,同时找出设备发生故障的区域,进而对其设备进行检修。因此,经过长期的数据积累和分析,对一些电力设备的常规故障进行判断。故此,在进行电力设备的故障诊断中,借助热谱图分析法进而判断设备是否正常,提高电力系统的安全运行。

结语

总而言之,随着我国经济的发展以及人们生活水平的提高,人们对电力需求的质量也在逐渐提升。而电力设备作为电力系统安全运行的重要条件,加强对电力设备的检测成为重中之重。故此,在电力系统的设备故障检测中引入红外线热成技术,利用表面温度判断法、相对温差判断法、同类比较法以及档案分析法等方式对设备进行检测和诊断,进而降低电力系统的维修成本,提高电力系统的运行效益,对保障电能的质量和促进电力系统的按群运行都有重要的意义。

参考文献

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论文作者:胡敏 张晓勇,徐佳康

论文发表刊物:《科技中国》2018年5期

论文发表时间:2018/8/10

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