利用红外检测技术诊断电气设备中的故障

(3)铁磁损耗。凡使用铁磁材料做成的电气设备或装置,在交变磁场的作用下,都会产生电能损耗,称为铁磁损耗。发电机、变压器、电动机等设备,铁磁材料用量很大,运行中铁磁损耗往往与绕组中的电阻损耗不相上下,小负荷时甚至超过电阻损耗。

2.2电气设备的热故障

电气设备主要有两种热故障,一种是外部故障,主要原因是长期运行的设备其电气接头暴露在空气中因接触不良造成阻值过大,引起接头发热,外部发热缺陷一般集中在设备的连接点,连接点是指电气设备之间以及它们与母线或电缆之间的电气连接部位。连接点过热也是长期影响电力系统安全运行的重要问题。一种是内部故障,是指封闭在固体绝缘、油绝缘以及设备壳体内部的电气回路故障和绝缘介质劣化引起的故障。对于内部故障,根据各种电气设备的内部结构和运行状态,依据传热学理论,分析金属导电回路、绝缘油和气体等引起的传导、对流,从电气设备外部显现的温度分布热像图,就可以判断出各种内部故障。分析电气设备发热故障及处理,总结故障类型和原因,提供相应的处理方法,使发热缺陷防患于未然,从根本上消除或降低发热缺陷的发生。

3.红外检测技术的基本原理

红外线检测物体表面温度时,热流注入是均匀的,如果物体没有缺陷,正面和背面的温度场分布基本上是均匀的,如果物体内部存在缺陷,在缺陷处温度分布将发生明显的变化。

对于隔热性的缺陷,正面检测方式,缺陷处因热量堆积呈“热点”,背面检测时,缺陷处则是低温点;而对于导热性的缺陷,正面检测时,缺陷处的温度是低温点,背面检测到缺陷处的温度是“热点”.可见,采用红外检测技术,可以形象地检测出材料表层与浅层的缺陷和范围。按照普朗克定理,波长一定,测出红外辐射能量W就可以算出温度值T,通过与黑体基准参量比较,仪器能准确计算出各测量点的实际温度值,且以不同颜色的温标显示出检测面温度分布的变化。

4.红外检测技术在发工厂电气设备检测中的应用

在线监测和停机检查相结合的方式是发工厂进行电气设备检测的常用手段,红外检测凭借其远距离、不用直接接触、准确和实时等优点,在电气设备状态检测中得到广泛的应用。

4.1发电机内部故障的诊断

全封闭的发电机本体可用红外成像仪对发电机端盖因漏磁而引起的涡流损耗发热、轴承发热以及冷却系统局部不畅等缺陷进行检测和定位。对于定子绕组的故障可以采用在发电机定子绕组中加入电流,等到温升稳定后,记录绕组接头的热谱图,并对其进行分析,通过温升异常的接头来快速准确定位接触电阻偏大的定子绕组接头。

4.2变压器故障的诊断

变压器正常的工作状态应该是:(1)顶部是高温区,温度逐渐向下减弱;(2)套管升高座附近温度最高;(3)本体呈现一个明亮的红外热图像。通常采用以下方法判断是否出现过热故障:①检查套管端部接点;②比较三相套管表面温度是否均匀一致,以判断套管内部是否存在缺陷;③散热器表面温度是否均匀,以判断油路的堵塞情况。

4.3隔离刀闸故障的诊断

隔离刀闸工作中的正常状态是:环境温度略高,三相均匀。判断其是否存在过热故障应注意:①检查两端顶帽接点是否过热;②检查由弹簧压接的刀口是否过热;③是否支柱瓷瓶劣化使支柱瓷瓶整体温度升高。

4.4电流互感器故障的诊断

电流互感器工作中的正常状态是:①因大电流,内部高温通过瓷套辐射出来,本体呈现出一个较高的温度区域;②顶帽温度比瓷套表面温度略高。判断其是否存在过热故障应根据:①因内部绕组匝间短路或介质损耗增大,均会引起本体温度升高,比较三相CT表面温度是否平衡以判断可能出现的内部缺陷;②检查CT端部接点。

5.结论

长沙市望城经济技术开发区航空路6号手机智能终端产业园2号厂房3层(0731-88081133)

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