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红外测温控制方法
红外测温自动评定系统的研究
红外测温技术能够简便、准确地捕捉输变电设备缺陷,随着电力系统状态检修工作的推进,红外测温技术在电力系统内已得到广泛应用,并积累了大量有用的红外图谱数据。红外图谱可直接应用于缺陷分析和设备状态评价,留档的红外图谱可用于数据分析比对和历史缺陷查证。***《带电设备红外诊断技术应用导则》规定了定期对输变电设备进行红外测温,并建立了设备红外图谱数据库。
一、关键技术研究
针对设备及部位的组合,设置5个规则阈值,并分别应用于温差判断法、热点温度判断法和相对温差判断法,将3种判断方法分别获取的温度值进行运算,得出判定结论一。同时,根据系统记录的前三次设备测量,通过计算每次设备测量温度与环境温度的温差得到温差曲线,并根据曲线偏离判断得出判定结论二,综合判定两个结论,系统自动以较严重的结论作为设备缺陷的最终判定结果。缺陷等级判定规则见表1所列。
表1缺陷等级判定规则
缺陷等级
最大温差(△t)
热点温度(R1)
相对温差(δ)
平均温差(P)
正常
△t≤温差阀值1
-
-
0℃≤P<30℃
一般
△t>温差阀值1
△t≤热点阀值2
-
30℃≤P<60℃
严重
△t>温差阀值1
热点阀值1<R1≤热点阀值2
相对温差阀值1>δ≥相对温差阀值
60℃≤P<90℃
2
紧急
△t>温差阀值1
R1>热点阀值2
δ≥相对温差阀值2
90℃≤P
最大温差是指同一张红外图内多个分析区域最高温的最大温差。热点温度是指同一张红外图内分析区域的最高温度。环境参照体温度是指默认选取环境温度作为参照体温度。相对温差是指2个对应测点之间的温差与其中较热点的温升比的百分数。相对温差δ为:
δ=(r1-r2)/r1×100%=(R1-R2)/(R1-R0)×100%
式中:r1和R1分别为发热点的温升和温度,和R2分别为正常点的温升和温度,R0为环境参照体的温度。
(P1,A1)
A
P
(P2,A2)
(P3,A3)
同时,根据系统记录的前三次设备测量,通过计算每次设备测量温度与环境温度的温差得到温差曲线,并根据曲线偏离判断得出判定结论,系统自动以较严重的结论作为设备缺陷的最终判定结果。以电流为基准的温差曲线如图1、图2
图1正常状态
(P2,A2)
A
P
(P1,A1)
(P3,A3)
图2非正常状态
其中:A为设备测量时的电流值
PG为规则阀值等级:
PG=P-p’=(S-T)-[(S1-T1)+(S2-T2)+(S3-T3)]/3
其中,P为温差,S为测量温度,T为环境温度,p’为前三次测量温度平均温差,S1T1、S2T2、S3T3分别为前三次的测量温度和环境温度。
二、系统主要功能
变电设备红外图库管理平台建设的主要目的是为电网设备管理企业提供红外检测工作的管理平台,实现红外图谱数据资源共享,为设备状态检修提供信息系统支持。变电运维人员将红外测温原始数据录入系统,系统自动生成诊断结论和分析报告。
变电运维人员通过系统设备树或快速定位选中设备对象,再将具体的图谱信息录入系统,同一设备对象可维护不同时间或不同角度拍摄的多个红外图谱。录入系统的信息包括规范的红外图像(统一转换为JPG格式)和图谱的关键信息(包括当时的设备运行信息、拍摄事件记录信息、图谱温度信息等,如拍摄时间、设备名称、检测班组、拍摄部位、气象参数等)。通过红外图谱库查询功能可以按照电压等级、单位、变电站(线路)名称、设备名称、拍摄时间等查询条件,多维度检索所需的红外数据。也可以通过缺陷等级(一般缺陷、严重缺陷、紧急缺陷)查询管辖范围内设备的发热缺陷情况。选中某一设备红外图谱,系统分3个功能区对红外图谱信息和分析结果进行综合展示。
系统严格依据红外测温导则,综合采用温差判断法、相间(横向)互比判别法、同相(纵向)比较判别法3种诊断方法,和温差曲线偏离诊断方法对输变电设备红外图谱进行分析与诊断,。
当变电设备红外数据按照系统设定的维护规范录入系统后,系统首先按照预先设定的条件,自动根据设备类型和部位选择算法,得出分析结果。考虑到设备运行方式和运行环境等因素,可对系统分析得出的结果进行人工干预、修正并最终确定判别结论。
三、应用前景
本系统的应用有利于规范变电设备红外测温管理行为,红外拍摄、数据分析、报告形成、缺陷填报等环节,均按程序设计规范开展。实现红外检测设备的缺陷诊断和消除、设备状态评估、检修策略制定和执行等方面完整结合,为变电状态检修工作提供了详实可靠的数据支持,提高变电运维设备管理水平。