红外线诊断技术在电气设备状态检修中应用（1）

摘 要：本文阐述了电气设备状态检修的概念和意义，结合国内外红外线技术的发展，论述了采用红外线技术诊断电气设备故障的特点。采用红外诊断技术能够在电气设备不停电的情况下，通过分析电气设备发热，总结了电气设备过热故障的诊断方法，判断电气设备可能存在的各种潜伏性故障。系统介绍电气设备故障红外线检测准确性和故障诊断时如何解决各种不利因素的限制与对策，提高诊断效果及相应的对策和可靠性的技术方法。

关键词:状态检修 发热  红外线 在线监测  故障诊断

1.概述

电气设备的状态检修是利用设备诊断技术，在带电状态下对电气设备进行诊断、发现缺陷所进行的预知性检修。状态检修是国内外正在大力开展的科学的检修方式，它克服了定期计划检修的盲目性、具有很高的安全性和经济价值。开展电气设备的状态检修必须进行设备诊断，设备诊断是实施状态检修的前提。诸如绝缘在线监测、变压器色谱在线监测、变压器局部放电在线监测、小四器带电测试、瓷瓶盐密在线或离线监测、断路器性能在线监测、直流接地微机选检、红外诊断技术等，都是当前带电电气设备的诊断应用技术。

所谓状态检修就是通过种种手段对正在运行的电气设备运行健康水平的评估或诊断，进而有针对性的采取相应措施，以保证电气设备的可用和使用寿命，减少人力、财力的浪费。红外检测可作为预防性维护的主要设备，也可以满足状态监测各种要求，特别是当前都在逐步实行从静态设备管理向动态设备管理的发展，红外诊断技术就有愈来愈重要的意义，它必将在以后的时期得到广大电力系统的重视与应用。

我国实行了几十年的定周期维修制，随着新工艺、新技术的不断应用，供电技术变得日趋完善与成熟，鉴于传统的定期维修制度及离线试验所暴露出来的问题，即一方面盲目地对多数完好设备定期维修，造成人力物力浪费，而且这种过度维修还可能引入新的故障隐患；另一方面还存在因一些产品性能缺陷包括绝缘缺陷未能得到及时发现检修而发展成重大故障的可能，这使得供电企业维修策略由定修方式向主动维修方式发展。因此，现在电力部门最希望的是基于设备实际状态或其预测的试验和维修，即状态检修并认为是通过以在线监测为主，离线试验为辅的监测手段的结合，可能逐步实现由定期维护到状态检修的转变。
    状态检修需要准确、可靠的非破坏性试验及简易或连续的在线监测技术，对设备作出修复或更换等决策也必须准确可信地预测或估计设备状况。只有充分了解设备在各种工况及实际设备运行环境作用下的老化及击穿机理即找到能够灵敏地反映绝缘的当前状况及其变化趋势的物理或逻辑参量，才有可能确定所要监测的参数并采取相应的测量方法。其根本目标是获得设备系统状态的相关信息，再从这些信息中抽取出一定的标准或判据对系统进行判断，以便对系统采取相应的措施。同时，有研究者认为，了解非破坏性试验结果与残余击穿电压的关系是非常重要的，并且，应利用相关性曲线将所有的非破坏性测试结果转换成残余击穿电压的形式。虽然通过其他办法，也可能得到一些比较灵敏的、能够在一定程度上反映设备状况的检测量，但这些参量与设备状况之间可能并没有直接的联系，且其寻找的过程也带有很大的盲目性。了解设备运行状况是找到能够直接反映设备工况的检测量的基础。

电气设备的在线监测是在运行电压下连续进行的，能够比停电测试更有效和及时地发现设备早期缺陷。目前，世界上先进的国家在这方面已取得了一定的成效。我国这方面可以说是刚刚起步，能达到实用化的在线监测项目并不多，已商业化的监测装置就更少。目前已开发应用的有：主变油色谱在线监测装置；变压器在线局部放电监测装置；断路器微机检测装置；变电所电瓷内过电压波形在线监测仪；设备绝缘在线监测装置；电瓷表面局部电导率测试仪；电缆绝缘在线监测装置等。这些在线监测装置，能检测出初始阶段的缺陷，以使有计划的安排设备的检修，可避免事故的发生，从而显著地提高供电的可靠性。

在线监测首先需要解决的问题是：究竟要对哪些量进行监测?不同的设备，不同的运行条件系统，能灵敏地反映设备状态的检测量显然不同。

近年来，电气设备的在线监测越来越受到重视，这是因为随着机组容量的增大、系统电压的增高和全封闭组合电器(GIS)等新型装备的涌现，比以往任何时候更需要加强对设备的检测和保养，把事故消灭在萌芽状态。

　　在线监测和带电测试技术是高压测试技术发展的一个必然方向。目前，在线监测和带电测试所应用的新技术越来越多，其中，红外诊断技术在电力系统的应用是比较广泛和成熟的。