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摘要:随着经济和科技水平的快速发展,伴随着国家经济水平的持续提升,我国的用电量也在不断的提升。对以往数据进行统计分析,我国当前用电量提升的幅度在15%左右。持续提升的用电量需要有输变电设备为其提供可靠稳定的运行保障。一旦输变电设备发生故障,则会影响用户的正常用电。当前输变电设备产生问题大部分都是因为设计上存在缺陷和线路出现老化等,在故障出现之后,如果仍然使用传统的方式,经常需要对其进行持续的排查,这种情况将导致供电被迫中断,产生财产损失十分巨大。近几年,伴随着科技的持续发展,红外诊断技术开始被应用到对输变电设备问题的诊断中,基于此,本文对其相关内容进行分析和总结。
关键词:红外诊断技术;电力系统;诊断技术
引言
电力是维持人们生产、生活的基础能源,一旦电力运行出现故障,将会对个人、乃至国家都造成极大的影响。电力供应过程中,离不开各种电力设备的参与,如变压器、配电器、输电电路等,因此对电力设备运行风险进行定期检测与诊断是必不可少的工作。对于电力设备运行风险检测方法有很多,包括振动法、声学法、冲击能量与冲击脉冲测定法、红外检测方法等。其中红外检测方法是较为常用的手段,而采用这一手段的原因在于电力设备故障的发生常伴随着发热、升温现象。电力设备中充斥了各种导线和连接件,长期暴露在外界环境中,受到各种因素的侵蚀作用以及设计、施工上的问题,从而影响设备老化、损坏以及接触不良,而这些故障的出现,会导致电力设备损耗增大、漏电流增大、接触电阻增大等,这些问题都会相继引发局部发热,故障点温度升高。
1红外热像技术概况
红外热像技术就是利用红外辐射原理,通过测取目标物体表面及背景的红外辐射能,将被测物体表面的温度分布转换为形象直观的热图像(灰度图或彩色图)。目前,用于电力系统红外检测的仪器有四类:红外测温仪、红外热电视、红外热像仪、红外行扫仪。其中,红外热像仪应用最为广泛。红外热像仪是红外技术发展的主要标志,基本结构由光学系统、扫描机构、紅外探测器、前置放大器、视频信号预处理电路、显示记录系统和外围辅助装置等组成。它的核心器件是红外探测器,可分为单元探测器、多元探测器和带有内处理功能的探测器。
2红外诊断技术具备的特点
红外诊断技术出现的时间相对较晚,但是这种检测方式已经获得了比较广泛的应用。通过对红外诊断技术的分析可以看出其自身的优势主要包含以下几种:(1)非接触性。红外诊断技术本身配备了便于携带的红外线传感器,这一传感器可以快速的获取输变电设备的红外辐射,并且红外线传感器最远可以测试50米内的红外辐射,在实际进行测量的过程中维护人员和输变电设备并不需要直接的接触,同时也不需要使用传统的方式去将输变电设备整体拆分才能够寻找到故障点。非接触的的特质让维护人员自身的安全得到了保障,并且也能够减少拆分,从而能够快速的完成输变电设备的维修以及日常的检查。(2)具有强大的直观性。红外诊断技术其主要的原理是将传感器通过测量得到的红外线辐射信号传输到计算机中然后将其转变成为一种比较直观的图形,并且在图形中可以直接显示不同地方的温度,并最终确认故障点的位置,红外诊断技术的直观性强除了能够提高检测效率之外,因为其不需要直接接触设备就能够得到测量结果,所以在测量上的难度和所需要的工作量上都有不同程度的降低。
3变电站设备红外诊断的策略
3.1电力设备红外图像采集
电力设备红外图像采集是进行故障风险诊断的首要步骤,其用到的设备为红外热像仪。红外热像仪主要分为两个单元,即探测单元和控制单元,前者主要拍摄和转换,后者主要负责信号处理分析。其基本过程如下:首先辐射信号通过光学系统(垂直扫描镜、水平扫描镜以及镜头)投射到红外探测器上,红外探测器的主要作用是将入射的红外辐射信号转变成电信号,是整个红外热像仪的核心部件。转换过来的电信号中部分信号较弱需进行放大处理,且部分信号会存在噪声,需进行去噪滤波提高图像质量。最后将处理好的电信号通过显示器显示出来,并用于后续风险诊断。
3.2相对温差判断法
这种方法主要被用于电流制热型的设备,尤其是一些小负荷的设备,可以更好地减少漏判问题。这种方法主要是为了减少在电流较小,环境温度较低的情况下产生的误判。在这种情况下,变电设备的温度并没有超过国家的相关标准,但是这些设备往往会出现一些故障。为了避免这一情况的出现,就需要利用相对温差判断法。这种方法主要是利用设备状态基本相同的两个对应测点之间的温差与其中较热测点的温升的比值进行判断。
3.3变电站设备红外诊断注意事项
(1)变电站进行红外诊断,首先要求在视野相对开阔的区域去完成拍摄,这种方式能够检测出设备存在发热点的具体位置,通过这样的方式能够快速的得出发热点,并且还能够有效的预防出现的遗漏问题。(2)使用针对多个设备检测获得的图谱去对出现故障的点进行分析,针对当前设备可能出现的问题给予精准的判断,能够把缺陷部位红外热像快速准确的展现给检修人员,完成检修工作。另外在检修完成后,再进行一次红外诊断,能够保证设备检测的质量。(3)提升红外检测的效率。在现场需要把外部环境对于红外热像仪带来的干扰给予排除,诸如阳光和灯光产生的干扰等。
4结语
红外检测技术进行研究。通过该研究证明了本文方法的有效性,但是受时间和精力的限制仍存在一些缺陷,即没有与其他诊断方法进行对比研究,因此本文方法的诊断精度没有得到检验,在未来的研究中有待进一步分析和探讨。针对红外辐射量出现异常的设备采取有针对性的、适当的检查。除此之外红外诊断技术还可以十分精确的完成设备故障的定位。本文针对红外检测技术在我国的使用进行了相关的分析与总结,希望能够在未来研究工作中,对于红外诊断技术给予持续的开发,使其可以应用的范围不断的提升。
参考文献
[1]普恩平,唐上林.红外热成像技术在电力系统故障诊断中的应用[J].电力技术,2009(7):50-56.
[2]李国华,吴立新,吴淼,等.红外热像技术及其应用的研究进展[J].红外与激光工程,2004(3):227-230.
[3]吴继平,李跃年.红外热成像仪应用于电力设备故障诊断[J].电力设备,2006(9):38-41.
山东网源电力工程有限公司 ,250118
关键词:红外诊断技术;电力系统;诊断技术
引言
电力是维持人们生产、生活的基础能源,一旦电力运行出现故障,将会对个人、乃至国家都造成极大的影响。电力供应过程中,离不开各种电力设备的参与,如变压器、配电器、输电电路等,因此对电力设备运行风险进行定期检测与诊断是必不可少的工作。对于电力设备运行风险检测方法有很多,包括振动法、声学法、冲击能量与冲击脉冲测定法、红外检测方法等。其中红外检测方法是较为常用的手段,而采用这一手段的原因在于电力设备故障的发生常伴随着发热、升温现象。电力设备中充斥了各种导线和连接件,长期暴露在外界环境中,受到各种因素的侵蚀作用以及设计、施工上的问题,从而影响设备老化、损坏以及接触不良,而这些故障的出现,会导致电力设备损耗增大、漏电流增大、接触电阻增大等,这些问题都会相继引发局部发热,故障点温度升高。
1红外热像技术概况
红外热像技术就是利用红外辐射原理,通过测取目标物体表面及背景的红外辐射能,将被测物体表面的温度分布转换为形象直观的热图像(灰度图或彩色图)。目前,用于电力系统红外检测的仪器有四类:红外测温仪、红外热电视、红外热像仪、红外行扫仪。其中,红外热像仪应用最为广泛。红外热像仪是红外技术发展的主要标志,基本结构由光学系统、扫描机构、紅外探测器、前置放大器、视频信号预处理电路、显示记录系统和外围辅助装置等组成。它的核心器件是红外探测器,可分为单元探测器、多元探测器和带有内处理功能的探测器。
2红外诊断技术具备的特点
红外诊断技术出现的时间相对较晚,但是这种检测方式已经获得了比较广泛的应用。通过对红外诊断技术的分析可以看出其自身的优势主要包含以下几种:(1)非接触性。红外诊断技术本身配备了便于携带的红外线传感器,这一传感器可以快速的获取输变电设备的红外辐射,并且红外线传感器最远可以测试50米内的红外辐射,在实际进行测量的过程中维护人员和输变电设备并不需要直接的接触,同时也不需要使用传统的方式去将输变电设备整体拆分才能够寻找到故障点。非接触的的特质让维护人员自身的安全得到了保障,并且也能够减少拆分,从而能够快速的完成输变电设备的维修以及日常的检查。(2)具有强大的直观性。红外诊断技术其主要的原理是将传感器通过测量得到的红外线辐射信号传输到计算机中然后将其转变成为一种比较直观的图形,并且在图形中可以直接显示不同地方的温度,并最终确认故障点的位置,红外诊断技术的直观性强除了能够提高检测效率之外,因为其不需要直接接触设备就能够得到测量结果,所以在测量上的难度和所需要的工作量上都有不同程度的降低。
3变电站设备红外诊断的策略
3.1电力设备红外图像采集
电力设备红外图像采集是进行故障风险诊断的首要步骤,其用到的设备为红外热像仪。红外热像仪主要分为两个单元,即探测单元和控制单元,前者主要拍摄和转换,后者主要负责信号处理分析。其基本过程如下:首先辐射信号通过光学系统(垂直扫描镜、水平扫描镜以及镜头)投射到红外探测器上,红外探测器的主要作用是将入射的红外辐射信号转变成电信号,是整个红外热像仪的核心部件。转换过来的电信号中部分信号较弱需进行放大处理,且部分信号会存在噪声,需进行去噪滤波提高图像质量。最后将处理好的电信号通过显示器显示出来,并用于后续风险诊断。
3.2相对温差判断法
这种方法主要被用于电流制热型的设备,尤其是一些小负荷的设备,可以更好地减少漏判问题。这种方法主要是为了减少在电流较小,环境温度较低的情况下产生的误判。在这种情况下,变电设备的温度并没有超过国家的相关标准,但是这些设备往往会出现一些故障。为了避免这一情况的出现,就需要利用相对温差判断法。这种方法主要是利用设备状态基本相同的两个对应测点之间的温差与其中较热测点的温升的比值进行判断。
3.3变电站设备红外诊断注意事项
(1)变电站进行红外诊断,首先要求在视野相对开阔的区域去完成拍摄,这种方式能够检测出设备存在发热点的具体位置,通过这样的方式能够快速的得出发热点,并且还能够有效的预防出现的遗漏问题。(2)使用针对多个设备检测获得的图谱去对出现故障的点进行分析,针对当前设备可能出现的问题给予精准的判断,能够把缺陷部位红外热像快速准确的展现给检修人员,完成检修工作。另外在检修完成后,再进行一次红外诊断,能够保证设备检测的质量。(3)提升红外检测的效率。在现场需要把外部环境对于红外热像仪带来的干扰给予排除,诸如阳光和灯光产生的干扰等。
4结语
红外检测技术进行研究。通过该研究证明了本文方法的有效性,但是受时间和精力的限制仍存在一些缺陷,即没有与其他诊断方法进行对比研究,因此本文方法的诊断精度没有得到检验,在未来的研究中有待进一步分析和探讨。针对红外辐射量出现异常的设备采取有针对性的、适当的检查。除此之外红外诊断技术还可以十分精确的完成设备故障的定位。本文针对红外检测技术在我国的使用进行了相关的分析与总结,希望能够在未来研究工作中,对于红外诊断技术给予持续的开发,使其可以应用的范围不断的提升。
参考文献
[1]普恩平,唐上林.红外热成像技术在电力系统故障诊断中的应用[J].电力技术,2009(7):50-56.
[2]李国华,吴立新,吴淼,等.红外热像技术及其应用的研究进展[J].红外与激光工程,2004(3):227-230.
[3]吴继平,李跃年.红外热成像仪应用于电力设备故障诊断[J].电力设备,2006(9):38-41.
山东网源电力工程有限公司 ,250118