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电气设备

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电气设备

电气设备范文第1篇

关键词 电力工程;电气设备;保护等级

中图分类号TN92 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)64-0047-02

1 概述

电气设备是电力系统设备的一个重要组成部分,它的主要组成部分有发电机、短路线、变压器以及最常见的电力线路等。随着科学技术的发展,电力已经成为我们生产生活中不可缺少的一部分,大到工厂大型制造设备,小到日常照明,我们都离不开电。电能通过电气设备来进行转化,让我们能够享受电能带来的诸多便利之处。目前,随着电气设备的增多,用电安全也成为我们日益关注的重点,电气设备是电力系统的一个重要组成部分,我们需要对其安全给予足够的重视,防止出现用电危险。

2 电气设备安全用电基础分析

1)确保电气设备绝缘。这是电气设备保障人身安全以及电气设备能够正常工作的一个前提条件,如果绝缘保障措施不足,电气设备就不应当投入使用。我们可以通过不同的参数来衡量绝缘措施的安全性,例如绝缘电阻,它指的是绝缘体在既定的基础之上的直流电阻,它是用来衡量电气设备绝缘性能的一个最基础的指标,也是我们用来衡量电气安全的一个重要参照物,电阻的安全值应当随着环境等要素的改变而改变;

2)电气设备的安全距离。电气设备所产生的电力磁场有一定的作用范围,我们需要让电气设备与人以及其他导电体之间有一个安全距离,一些大型的电气设备尤其应当引起关注。一般情况下,我们对于配电线以及变电设施等危险性较高的电气设备必须要有一个有效的安全距离,不能够在安全距离以内出现频繁的人员活动;

3)确定合理的安全流量。这主要是与电气设备的用途以及所采用的材料有关,我们应当分析其特点,进而采用一个比较合理的流量。该流量将确保电气设备的正常运行,同时又避免过大的流量对电气设备的安全照成损害。

3 电气设备防护等级分级

我们可以通过IP系统来对电气设备保护等级进行一个评价,在这个套系统中,我们考虑的因素主要是电气设备的防灰尘、防水侵害以及防止碰撞,用不同的数值来表示相对应的等级。一般情况下,我们在IP后添加两个数字来代表电气设备的防护安全级别,数值越高,表示安全系数越大,第一个数字主要代表设备的在防尘方面的效果,第二个数字表示电气设备防水性能。接下来我们就详细介绍不同级别所代表的具体含义。

首先来看防尘方面不同级别所代表的含义:这里一共分为七个级别,最低基本是:0,它代表的含义是该电气设备基本上没有保护;1级别指的是电气设备能够防止超过直径为50mm物质进入电气设备里,我们可以以比较形象的比喻来解释这一现象,那就是我们得手掌是安全的,无法进入电气设备内;2级别情况下,超过12mm的物体无法进入,简单来说我们的手指头都无法进入;3级别可以防止直径超过2.5mm的物质进入,也就是说稍微粗一点的金属丝都进入不了电气设备;4级保护的情况下,只要直径超过1mm的物体都会被隔离,也就是说非常细小的金属丝都无法进入;5级保护可以有效的防尘,它可以确保电气设备内不会出现有害物质堆积的现象;6级保护为最高级,它可以起到防尘的效果,灰尘根本无法进入电气设备,实现真正意义上的防尘保护。

接下来我们看一下防水功能的级别,防水功能共分为9个级别,分别是0-8级。同防尘一样,0级别代表的是毫无防备,电气设备直接在水滴之下;1级防护下,电气设备可以抵抗90度垂直滴入电气设备的水滴,具有最起码的保护功能;2级防护下的电气设备可以基本防止以十五度垂直角而产生的水花喷射;3级防护在2级防护的基础之上进行了提升,可承受水花喷射的角度由15°增加到了60°;4级防护下,电气设备可以经受的住从任何角度喷射的水花,但这并不意味着能够完全防水,它会允许有限的水流进入电气设备;5级保护设施下的能够承受的不仅仅是喷射,而是低压喷水,同样它并不能够完全将水阻止在外,它还是会允许有限的水花进入;6级防水情况与5级基本类似,但水压由低压便成为高压,依旧只会有有限的水花突破防护层进入电气设备;在7级保护中,我们可以将电气设备短时间放入深度低于1m的水中,在半个小时内不会有水进入;8级是防水的最高级别,这种保护可以使电气设备与水绝缘,能够承受长时间的水下浸泡,并且电气设备内部不会有水侵入。

4 电气设备保护设备简介

为了对电气设备进行有效的保护,我们通常采用不同的设备来对其进行保护。接下来本文就对我们常用的设备类型来进行了解。

首先是电气保护遮拦,这个保护主要是防止大状物体接近电气设备,例如人或者动物,它一般情况下需要满足防尘1级保护,这样才能达到保护的目的,这种设备一般应用于干燥的室内电气设备保护。

其次是电气保护阻挡物,它的主要功能是防止意外触电事件发生,在人无意识得接触电气设备时导致人体产生危险。这是在人口密集处放置的电气设备所应当具备,从上述分析来看,我们起码要将其的防护标准提高到2级保护以上,同时注意防水,将防水级别将视电气设备具体环境而确定。

最后是电气保护外壳。前面所阐述的保护装置是比较粗放的保护,电器保护外壳才是最重要的保护装置,他可以从任何角度保护触及带电体的安全,它由绝缘体材料构成,有的还在此基础上附加上具有一定厚度的金属护罩将其包围。我们判断电器设备的防护级别最主要是通过评价该保护外壳进行。

5 提高电气设备保护等级的建议

5.1合理设定电气保护等级

前文所述,电气保护等级由两大类共16个级别构成,我们在选择不同保护级别时,需要考虑电气所处的实际情况。例如,在防尘与防水两方面的选择上,我们对地方差异应当进行充分考虑,北方风沙较大,防尘级别先对与南方而言要高,南方雨水较多,因此防水级别相对北方而言要高。我们不能盲目将防护级别定得太高,要因地制宜,以免造成浪费。

5.2合理配置电气设备内部装置

电气设备主要由散热器、外壳和电气元件构成,我们可以将这些元件进行合理的安排,将主要电气元件分别设置于互相分隔开的第一空间和第二空间内;仅在第一空间的顶部设置散热孔;将所述需要散热的元件安装在印刷电路板上,将该印刷电路板安装在第一空间上以封闭该第一空间,且在该印刷电路板面向第一空间的一侧上不形成布线层。

这种新颖的布局可以再很大程度上提高强化电气设备的散热功能,对于其使用寿命可以得到极大的延伸。最为关键的是,相对于传统电气配置而言,它可以再外部配置相同的情况下,提高电气设备防止人体接近壳内危险部件和防止固体异物进入壳内设备防护等级

参考文献

[1]李璇.浅析电气安全保护措施[J].黑龙江科技信息,2010(7).

电气设备范文第2篇

1安装了直击雷防雷设备的电涌防护不可忽视直击雷防雷设备的作用是接闪,即防止雷电直接击中机房所在建筑物以及接闪器保护范围内的各种金属管线和用电设备。对于在接闪器保护范围外的各种金属导线以及由直击雷所产生的感应雷电和建筑物内所产生的内部电涌是不能保护的。对于由电力故障所产生的部分外部电涌也是不能保护的。这包括:高压/低压动力电源线、部分网络和专用数据通信线被雷电直接击中,建筑物内的感应电动机、备用发电机、中央空调、电梯等产生的内部电涌,电力故障所产生的各种外部电涌,因为静电感应、电磁感应、电位反击等所造成的各种感应雷电等等。因此必须要加装电涌保护器以保护电源线和数据线。

2机房接地不可等同于设备的电涌防护机房接地是计算机设备和精密电子设备正常工作的需要。机房接地主要是可以防止静电(如静电荷出现积累,可以从地线泄放掉),这样可以保护机器和人员的安全;另外有些设备接地后才可以正常的工作(不接地会受到电磁干扰、以及无基准点)。所以机房接地并不是用来防止雷电,也是防止不了雷电的,必须要加装电涌保护器才可以防止雷电和内部、外部电涌。

3采用UPS供电的设备仍需要做电涌防护UPS的作用是对供电系统突然停电或电压不足提供支持,在突然断电时,UPS保护电气和电子系统、处理控制器和数据免受部分或全部的损坏。有些UPS带有低能的电涌抑制器。这种内置的低能抑制器只能用来保护和UPS相连的负载免受能量有限的弱电涌的袭击,因此,不能作为专门的解决电涌问题的方案。更重要的是:有研究表明UPS设备中的敏感电气控制线路极易受到电涌的破坏。而这些线路经常是监视UPS的工作状态以及UPS的交流电源的输入、输出状态的。1884年成立的电气与电子工程师协会(1EEE),是世界最大的技术专业团体,曾十分关注UPS可能受到的破坏,并在IEEE标准1100一1992中专门编写了一章9.11.3:UPS电涌防护。其中指出:雷电和其它产生瞬态电压的现象,对大部分UPS设备和敏感的电气负载设备是有害的。因此,建议UPS的整流器输入系统和辅助的UPS旁路系统(包括人工保养的旁路系统)都应加装IEEE.41―1991标准中规定的有效电涌防护装置。

电涌保护分级我国在机房建设的电涌防护方面有明确的要求,要求所有机房必须要做直击雷电防护和接地网的建设;要求有条件的机房和比较重要的机房必须进行感应雷电的防护。对于最新的计算机机房和通讯机房的建设规范中都明确要求要进行感应雷电的防护;《气象法》中明确要求政府机关和有条件的单位在建设机房时要考虑雷电电涌防护问题;在最新的建筑电气设计规范中,明确要求进行感应雷电的防护;在许多行业的机房建设规范中都有明确的要求(如银行、金融、电信、税务、政府机关、法院、公共市政设施等),必须进行机房的电涌防护。

所有敏感电气设备的运行都是在严格的电压范围内进行的,超过1kV的高速过电压对电气设备都非常危险。任何雷电保护措施的目的,都是要把过电压限制在1kV以下。电涌保护一般分三级,其目的是把过电压钳制到安全的范围内。

电涌防护器的选择应选择一个技术先进的制造商,产品应具有详细的说明书、技术指标、产地、符合各方面的标准证书及有销售许可证书等。

1)设计是否有利于用户并且容易安装。理想的产品应该是一个小型、紧凑并且能够安装在现有的空间内,同时易于安装。电涌防护器本身的体积尺寸越大,它固有的内部线路电感就越大;防护器本身体积小,电感也小,防护效果就更好;小体积防护器的另一个优势是可以安装在近配电箱处,因为连线本身也有电感,连线长,对防护系统的限制水平的不良影响也就越大,因此在安装电涌防护器时越近配电箱越好,最好是在15cm以内。在电气设备狭小的空间内不可能安装大体积的防护器。

2)反应时间。电涌防护器的反应时间必须比电涌的速度快。反应时间在毫微秒(纳秒)级均符合技术要求。

3)一次能够处理的最大电流。最大电流即峰流是一个电涌防护器的处理最大电流的能力。Bellcore实验室(AT&T―Bell实验室的研究机构)为了保护它高度计算机化的实验中心,进行了广泛的调研,明确了电涌防护器处理最大电流的能力和所需的技术参数,一个20kA的电涌防护器即可满足要求。由此可见,在任何建筑物内的分支线供电箱处安装一个80kA的电涌防护器,便足以解决任何可能出现的电涌问题。对多雷击区的贵重电气设备,应在建筑物人口的交流配电箱处安装一个较大的防护器,型号从65kA到l60kA.

4)吸收能量的能力。电涌防护器吸收能量的能力以焦耳来衡量,焦耳值越高,电涌防护器的使用寿命越长。

5)钳制电压的能力。也就是将过电压钳制到电气设备所能承受的安全范围之内的能力。计算机被设计在一定电压范围内使用,如果超出了这个范围就会导致计算机的损坏。因此电涌防护器必须把过电压钳制到安全水平。1998年6月1开始实施的GAl73―1998标准规定:用于220/380V电力系统的计算机防雷保安器(电涌防护器)的钳制电压应小于或等于2kV.

6)符合国际和国家标准。国际标准,包括UL449、IEEE、NEMA和IEC.在我国同样有相应的标准,公安部公共信息网络安全监察局要求:所有用于保护计算机的防雷保安器(本文称为电涌防护器),都必须根据GAl73―1998的标准通过检测并获得销售许可证后,方可销售。

7)产品的可行性及制造商的客户单。了解制造商的客户单以及厂家从事产品生产的历史有助于了解厂家的信誉和其产品的可行性。

8)质量保证。

保质期限的长短体现了制造商对其产品是否不出问题、并长久的保护设备的自信心。一旦产品出现问题,客户是否能得到快速免费的服务,也是用户必须考虑的因素之一。

电气设备范文第3篇

关键词:电气设备维修;设备保养;相关研究

无论是电气设备维修还是设备保养,其实都是非常复杂的工作内容,因为面对不同区域的不同问题,电气设备和保养工作开展方式也是存在巨大差异的,相应的也对相关技术人员提出了更高的工作要求。尤其是随着我国科技水平的不断提升,很多的电气设备都开始更新换代,以致于在设备的维修和保养过程中都需要使用新的技术方式和手段。本文对电气设备维修和保养这两面内容进行研究,也是希望能够有效促进我国电力事业的发展。

1关于电气设备的维修工作

1.1电气设备维修的三大步骤

电气设备在运行过程中,对其进行维修是十分重要的工作内容。总体而言,可以分为三个步骤: 首先,对于存在有故障的电气设备,相关维修人员应该事先询问设备出现故障的原因和存在的故障现象。在确保维修安全的前提下,对于不熟悉的电气设备,还需要熟悉下电路原理和结构特点,并按照相关要求进行科学的维修操作,比如拆卸电气设备之前要充分熟悉每个电气部件的功能、位置、连接方式等,必要的情况下,还要尽可能的画好相应的草图,并记上标记。其次,就是检查设备有无明显裂痕或者缺损的情况,为了找到故障出现的根本原因,还可以对电气设备的维修史,使用年限等内容做大致的了解,从而确保接下来的维修工作更加具有针对性,否则还可能导致设备越修越坏的情况出现。除此之外,还有一种特殊情况需要注意,即设备的零件没有故障,那么这时候需要做的就是进行电气方面的检查。最后一个维修步骤,往往也可以结合经验,因为从以往的电气设备维修过程中发现,装配配件质量或其他设备故障也常常会影响电气设备的正常运行,并且偶尔还会出现一些特殊性的故障,比如对于调试和故障并存的电气设备,这时候就极其需要先排除故障,然后再在电气线路速的前提下进行相应的调试。

1.2电气维修的基本内容

从内容上讲,电气维修其实就是电气状态的维修,即通过使用先进的科学技术,进而对电气设备进行诊断和检测,从而判断电气设备是否存在缺陷,针对存在的问题,要及时采取有效的解决对策。从总体而言,电子设备状态维修可以分为预测性设备维修和可靠性设备维修,其中,预测性设备维修具有一定的特殊性,这也是技术人员在工作过程中需要明确的一大要点。除此之外,在电气设备的维修过程中,还要为其提供必要的技术支持,比如先进的电气传感技术,这种技术的应用,能够在最大程度上为电气设备的维修提供更加安全可靠的检测方式。又比如干扰抑制技术,即能确保在进行电气维修的时候,有效排除周边各种信号的干扰。类似的技术还有电气设备模式识别技术,而它则是电气设备特征识别和特征提取的重要方法。

2关于电气设备的保养工作

2.1明确电气设备存在的故障

电气设备维修是一个相对比较复杂的工作,因此,相关负责人就一定要牢牢树立“防患于未然”的理念,尤其是技术人员,在日常工作中一定要做好电气设备的保养工作,通常采用的是“问、闻、看、听、摸”这几种方法。所谓问,即是在日常工作中多向相关人员询问电气设备日常的工作情况,以及是否在运行中出现过任何异常情况,一旦存在问题,则能及时采取相应的保养维护措施。而闻,即通过闻电气设备内的塑料、橡胶、绝缘漆等是否存在烧焦的气味,一旦存在要及时进行更换,以免出现更大的问题。至于看,即是通过观察电气设备的熔断器熔丝是否存在有断裂,触点是否有烧灼的现象;而听,则是通过听觉来判断变压器、继电器等设备的运转的声音是否存在异常。总之,只有清楚的指导电气设备可能存在的故障,才可能促使技术人员在日常工作中更加明确保养工作的重点。

2.2加强对人员技术工作的改造

21世纪是信息化迅速发展的时代,在对电气设备进行保养的时候也更加注重科技的改造,即利用高端技术辅助技术人员开展相关的电气设备保养工作,而这也深刻的体现出了电气设备保养工作的先进性。对于电气企业而言,生存发展一定离不开创新的突破,因此,随着生产工艺的变化,在对电气设备进行保养的时候,相应的也要加强对设备技术的改造,尤其要敢于采用新技术、新办法和新材料。总而言之,只有跟随时展的步伐,并加强对人员技术工作的改造,才可能使得电气设备保养工作真正的落到实处。

2.3创建完善的电气设备保养制度标准

实际上,很多电气设备保养工作做的不到位的一个很重要的原因,就是缺乏相应的比较完善的设备保养制度标准。为此可以从以下几方面入手:首先是不断改良并健全电气设备的数据统计,并针对设备的出入情况、运转情况等进行详细的登记,甚至还要按照国家相关规定保证一机一册,这样才能确保电气设备保养工作有依可循。其次,是定期对从事电气设备保养工作的技术人员进行适当的培训,为了对部分不自觉人员进行约束,将其接受培训的情况和相关的工作制度,奖励制度相挂钩,则能从根本上提高他们的专业能力和素养。从表面上看,部分企业花费大量的人力,物力和财力创建完善的电气设备保养制度标准,但是从长远角度考虑,则在极大程度上提高了电气设备的工作效率。

3结语

随着我国电气自动化水平的逐渐提高,加强对电气设备维修和保养工作则显得尤为必要,但是也对技术人员提出了更高的技术要求。虽然整个维修和保养工作的开展存在诸多的问题,但是只要采取有效且合理的方式和手段,则能确保电气设备在实际工作中有效运转。

参考文献:

[1]王跃.针对电气设备维修和设备保养的相关研究[J].科技创新与应用,2014(10).

电气设备范文第4篇

随着我国经济的快速发展和科技的不断进步,电气设备取得了广泛的应用。高压电气是电力系统的重要组成部分,而高压电气设备的试验对保障设备的安全性和稳定性有着重要的作用。本文对高压电气试验的特点进行分析,为高压电气试验的稳定运行提供了技术支持和经验参考。

【关键词】

高压;电气设备;试验;安全

在电力系统的运行中,高压电气设备占据着非常重要的位置,是整个系统安全生产、控制调节、传输变换的前提和有效保障,高压电气设备不同,其技术特点、结构和性能也不同。高压电气设备的电气试验是对其主绝缘或参数能否满足安全运行的一个非常重要检验途径。

一、高压电气设备试验分类

高压电气设备试验通常分为绝缘预防性实验和电气设备交接试验两大类。

(一)绝缘预防性试验

通过绝缘预防性试验,技术人员可以了解设备的绝缘情况,尽早发现隐藏于设备绝缘内部的缺陷,及时对设备进行检修,消除缺陷,情况严重的,可以及时更换,避免设备在工作中发生绝缘击穿的情况,导致设备损坏等严重的损失。

绝缘预防性试验一般分为非破坏性试验和破坏性试验2类(或称为绝缘特性试验和耐压试验)。非破坏性试验(绝缘特性试验)对设备各种特性参数的测量是在较低的电压下情况下进行的,或是用其它不导致绝缘损坏的方法来测量,测量的特性参数主要是绝缘电阻、介质损耗角因数、泄露电流等,进而验证绝缘内部有没有缺陷。这种试验的缺陷是不能准确的判定绝缘的耐电强度大小;在对电气设备进行破坏性试验(耐压试验)时,对设备所加电压要高于工作电压,这样才能通过试验暴露出危险性比较大的缺陷,也能保证绝缘有一定的耐电强度,试验内容主要是交流耐压和直流耐压等。这种试验的缺点是损伤绝缘。

(二)高压电气设备交接试验

电气设备交接试验包括一部分绝缘预防性试验和其他的特性试验,如断路器回路电阻测试、变压器变比测试和直流电阻等。为满足电气设备交接试验和电气设备安装工程的需求,大力推广和应用电气设备交接试验的新技术。

二、高压电气试验方法

(一)直流耐压实验法

该方法主要是判断线路接头等部位是否发生故障,如有没有短路和断路等问题的出现,在测试的过程中需要两名工作人员,一人负责接线工作,一人负责查兑,在保证没有差错会后就能着手试验。在工作状态中需要对微安表进行屏蔽,高空引线大都使用屏蔽线,在实验过程中,需要用到屏蔽罩。如果试验电的被试物容量不大,则可采用波电容器。在利用微安表进行工作的时候务必要确保安全,不能出现漏电现象,否则将会危及生命安全。

(二)介损试验

该方法主要是利用合适的接线,将测量设备的端口与之高压线屏蔽之芯线连接起来,在低压信号端时候把测试用的芯线接入;反接线时,把高压线芯接入。这种方法主要是为了防止绝缘介质老化,检查其有无存在安全隐患。

(三)电阻试验

这种方法是目前使用率最高的实验方法,其一般是测试分接开关、测量线圈内部的引线、接头线和线圈引线是否出现问题,此外还要分析是否出现开路和短路等情况。在实验的过程中需要在引线端将直流电阻引入,对于各个开关上的电阻进行测试,倘若发现直流电阻,是会有中性点的。在利用电桥时需要把连接线接好,一定要将电源打开,在测试的时候通过电桥检流器上指针的方向来判断平衡。在实验中,必须等到电阻稳定之后方可去读取数据。

(四)变比测试

这种方法是对比其发生的变化,检测其电压是否符合规定值。当开关接线有问题时可以及时检测出来,通过此实验法,可以发现分接开关的状况,变压器绕组匝数比、判断变压器是否存在匝间短路是否发生问题,现在,大都使用变比电桥法来进行测试。

三、高压电气试验过程中存在的难题

当前,高压电气试验已经得到了较快的发展,但是由于一些因素的影响,依旧存在着很多问题,导致了试验结果不准确甚至造成损失。

(一)接地方面的问题

1.试验设备出现接地不良的情况

这种接地不良的情况一般发生在高压设备使用TV与TA的过程中。TV与TA是高电压运行的测试过程中所必须使用的,在实际使用的过程中,两者的交互往往会出现二次绕组接地不良的情况,导致试验的数据出现偏差,出现错误的指示值。

2.被试设备出现接地不良的情况

如果被试设备出现了接地不良的情况,往往会导致介质受到损耗。这种接地不良的情况一般多出现在电容性的设备试验过程中。

(二)高压电气试验中由于电压等级不同而引发的问题

1.介质损耗因数的测量数据会受到电压的影响

在进行高压电气试验的过程中,电压的等级不同会导致介质损耗因数发生变化,电压级别越高,介质损耗因数就越小。出现这种情况的原因是,在耦合的电容器中的元件是进行串联的,在接触的过程中存在着不稳定的情况,氧化层能够在低压情况下保持完好,从而使接触电阻增大,介质的损耗也会随着增大;氧化层在高压的情况下会遭到破坏,此时接触电阻就会减小,介质的损耗也会随之减小。

2.直流电阻的测量过程中收到电压的影响

在对高压发电机进行试验的过程中,通常会运用双臂电桥对转子绕组的电流电阻进行测量,所得的结果与之前的数据之间存在差异。经过分析与研究之后发现,转子绕组在运行的过程中如果出现导线断裂的情况就会对测试的结果造成影响,这主要是由于导线断裂之后会在表面形成氧化膜,在测量的过程中会受到电压强度的影响。

四、电力系统中高压电气试验相关问题的对策

(一) 对高压电气试验中的试验设备与被试设备接地情况进行了解

在进行试验之前,首先对高压的TV、TA的二次绕组进行重视,对端子的接地情况要进行仔细地检查,确保所有端子的接地情况都良好,确保试验的精准与安全。在交流耐压试验进行的过程中,要对试验品的电容电流强度进行严格的测量,依据电流的测量结果来对高压电气试验中电压的运行情况进行判断。

(二)在高压电气试验的过程中重视电压的作用

电气设备范文第5篇

关键词:电气设备;热故障;分析;原因;解决对策

1 前言

电气发热会使载流导体和周围介质温度升高,工作环境恶化,使绝缘老化损坏,导致电气设备的故障或事故。这种故障或事故往往是引发火灾的直接或间接原因。因此研究电气设备的发热对电气设备的正常运行具有重要的意义。

2 电气设备热故障原因

尽管电气设备发生故障的机理涉及力、热、电、磁等方面,但绝大多数故障的表象均为温度的异常,因此IRT技术监测设备的热分布图像,可以直观地反映出设备的运行状态。电力设备热故障一般可分为外部故障和内部故障两种。外部故障大都数是因电气接头长期暴露在大气中,金属导体表面受电化学腐蚀及因热胀冷缩接触面压力减小使导体连接部位接触不良,形成较大的接触电阻,其发热功率取决于接触电阻与通过的电流;少数是因表面污秽或机械力作用造成外绝缘性能下降,其发热功率取决于外绝缘的绝缘电阻与泄漏电流。内部热故障主要发生在导电回路和绝缘介质上,其内部发热机理因设备内部结构和运行状态的不同而异,一般可概括为:导体连接或接触不良、介质损耗增大、电压分布不均匀或泄漏电流过大、因绝缘老化、受潮、缺油等产生局部放电、磁回路不正常等。

本文主要分析了电气设备热故障产生的原因,针对电气设备的热故障和危害进行了分析。首先分析了在正常和故障情况下电气设备发热形成的原因;并且提出了如何预防电气设备热故障的具体对策,以及常见电气设备温度的测试标准,红外诊断技术对电气设备的早期故障缺陷及绝缘性能做出可靠的预测,使传统电气设备的预防性试验维修提高到预知状态检修。

3 电气设备热故障的判断

3.1外部热故障的判断

外部热故障的致热部位是的,可用热像仪直接测温,且测量值与实际的温度值差别不大,一般可根据测得的温度值或温升值,按照GB/T11022- 1999《高压开关设备和控制设备共同技术要求》规定的温度和温升极限,以及DL/T664-1999《带电设备红外诊断技术应用导则》中的相对温差判断法来判断缺陷的严重程度。当温度值或温升值接近或稍微超过GB/T11022- 1999标准的规定值时,如此时设备的负荷还较轻,但在还有可能出现更高的负荷的情形下,应定为“重大”或“紧急”缺陷,同时采取相应的措施。

我们在现场用红外成像仪测量到,在设备电气连接处最高温度达到194.8 0C,根据热故障检测标准紧急停电处理。现场发现固定螺丝和部分导体已熔化,对发热部分的金属材料近距离观察失去光泽,表面严重氧化。

3.2 内部热故障的判断

内部热故障也可用热像仪测温,但山于其致热部位被封闭,小部分热量可能通过导体传递到外部,大部分要通过空气、油、SF6或绝缘纸等介质,再通过金属箱体或瓷套传到其表面,所以其测量值与实际的温度值差别一般较大。山于设备本身结构和致热因素比外部热故障要复杂些,对此类故障的判断分析也显得困难些。应根据DL/T 664- 1999导则中的同类比较法和热谱图比较法来判断,不宜按GB/T11022-1999标准规定的温度和温升限值或DL/T 664- 1999导则中的相对温差判断法来判断。

4 红外线检测技术的运用

红外线检测技术是一种高科技在线监测技术,它包含了计算机技术、图像处理技术和光电成像技术,能够接收设备发出的红外辐射,并且在经图像技术后形成的热像图显示在荧光屏上,通过分析热像图就可以准确的判断设备表面的温度分布情况,在进行电气设备检修时具有准确、实时和快速等优点。红外温度记录法是红外线检测技术在电气设备中应用最多的方法。利用红外温度记录法可以实现对电气设备的无损探测、检测设备性能和运行状态,热像仪可以在一定的距离内实时检测出发热点的温度,并且制作出设备的温度梯度热像图,具有较高的灵敏度,可以在设备现场使用。它可以在-20℃~2000℃的宽量程内以0.05℃的高分辨率检测电气设备的热故障,揭示出如导线接头或线夹发热,以及电气设备中的局部过热点等等。

通过应用红外检测技术对电气设备热故障进行检测,再根据热故障的类型(包括有危险性热故障、严重性热故障、一般性热故障三种)采取相应的措对其进行处理具体如图1所示。

图.1 电气设备热故障的类型及相应处理措施

在对熊家嘴220kV变电站一次设备进行红外线测温时,《电力设备预防性试验规程 》(DL /596-1996)规定油纸绝缘的耦合电容器 ,电容量的变化率应在-5%~10%之间,虽然U相数据没有超标,但介质损耗有上升的趋势且接近临界值,电容量的变化率也有上升趋势,综合判断后得出结论:U相耦合电容器绝缘已发生变化,有进一步劣化的趋势。为了防止发生一次设备事故,调度将其退出了运行。