红外诊断技术在电气设备状态维修中应用(4)

6.提高故障判别与诊断可靠性的技术方法

通常，电气设备的带电体工作状态是否正常，特别是外部裸露部分的故障，只要消除了上述各种影响因素，经过合理修正，得到故障点的温度，参照国标GB763—90(交流高压电器在长期工作时的发热)及电力部出版的《红外热像检测电力设备故障导则》来判别最高允许温度和允许温升，是不难做出故障严重程度的诊断。但是，温度的测量受到很多因素的影响，特别是对于电气设备的内部故障而言，要想根据GB763—90进行判别，是比较困难的，而且还会引起误判。为了提高红外诊断的准确性，还要运用以下判别方法，可以获得可靠准确的诊断结论。
6.1热像特征判别法
    所有电气设备，在无任何内外部故障情况下，即可得到正常运行状态下的表面热分布或红外热像特征图。一旦电气设备出现内部或外部故障，则故障经内部构件和介质进行热传递，或其他形式热交换，改变设备表面故障部位的稳定温升或温度分布。因此通过辨认现场摄制的设备红外热像图，只要发现热像特征存在异常变化，均可判定设备内部已出现故障，并根据热场分布变化的特点及温升值的大小，还可以对内部故障的属性、故障位置及严重程度做出准确的诊断。如在瓷瓶串热像中，一旦出现缺口似的热像，则表明相应位置的瓷瓶已成为零值绝缘子，而低值瓷瓶和污秽瓷瓶也可以通过热像图来区别进行鉴别。
6.2相间互比判断法
    因为高压电力设备绝大部分都是三相运行的，而且在正常情况下，作用于每一相的相电压或通过三相电路与导线的电流大致相同。换言之，每一相电路或导线相同部位的正常稳定温升应该一样。因此同组设备三相之间具有可比性，同类设备在同一时间，同一地点和同一电源作用下也相互可比。因为三相相同部位同时出现一样故障的概率是很小的，基于这种原因，诊断时可以对三相之间相同部位的温升进行横向比较。若某电气设备A、B、C三相中任意两相之间相同部位存在超过10℃左右的温差，则可以把该部位温度较高的一相初步诊断为出现故障。
6.3同相比较判别法
    电气设备一相中流过的负荷电流相同，如果同一相不同部位之间出现明显温差，则往往表明温升较高处存在异常或缺陷。例如在高压输电线路中的连接件，如果与连接件一米以外的同相导线温度相比有明显温升，则表明该连接件连接不良。同样，高压电缆本体部分存在的缺陷，也可以用同相不同部位的温升进行比较诊断。
6.4历史状态变化判别法
    如果在新电气设备刚刚投入运行时，就将其正常运行状态下各部位温度分布的热图数据储存下来，那么在进行新的故障检测与诊断时，就可以把原来已经存档的设备热像数据调出，作为比较的依据，并根据新检测到的热像图数据与已经存档的同一设备以往热像图数据之间的差异，则可以对两者之间在何处出现变化和变化程度做出准确的诊断。但是为了弥补历次红外检测时记录的热像数据条件的不同(如运行条件，检测条件，环境条件)，应保障基本条件外，还应对影响检测结果最主要的因素做标准化处理。例如，每次检测结果都换算成设定的距离，风速(不大于三级)的条件下对环境的温升，则可相对改善不同时期检测结果的可比性，从而提高比较诊断的可靠程度。如对于高压套管而言，凡发现有较大面积分布性过热，而且与上一次检测相比，瓷套口三相温差变化达0.5℃以上者，可视为接头有异常发热，应加强监视，缩短检测周期，当与上次检测相比，三相温差超过1℃时，应尽早安排停电试验、查明原因，若变化更大，则可判定为存在故障。
6.5发热机理判别法
    在电气设备故障红外诊断时，有时会遇到不同属性故障具有相同外部热像特征，例如35kV及以上等级油浸(浇注)电流互感器的绝缘故障和铁心故障的热像特征，都是以上部油面为中心整体发热热像图，因此单凭热像特征无法鉴别这两种属性不同的内部故障，上例发热机理是属电压效应发热，发热功率与电压平方成正比，与负荷电流无关，所以只要改变负荷就能判定是铁心故障还是绝缘故障(另一种发热机理是电流效应发热)。类似这种情况，在其他电气设备内部故障诊断时也会出现。