一种带电设备红外诊断方法及系统

测量装置的制造及其应用技术1.本发明涉及一种带电设备红外诊断方法及系统，属于电力设备故障诊断领域。背景技术：2.随着现代电力工业向着高电压等级、超大容量发展，电力系统对安全可靠运行提出了更高的要求。电力设备的维修方式逐步由事后维修和预防维修向预知维修(即状态检修)转变，红外检测技术能为设备状态检修提供依据。电力设备故障红外诊断的方法有表面温度法、相对温差判断法、同类分析法、热图谱分析法、档案分析法。3.对于电流致热型设备，其温度与负荷电流大小有密切关系，温度分布区间较大。带电检测人员对电流制热型三相设备进行精确测温时，对所测得三相温度展开初步分析判断，主要运用了表面温度判断法和相对温差判断法，如图7所示。当设备三相测点温度均小于最高允许温度和温升最大值时，由表面温度判断法得出无故障结论。当三相测点相间温差小于15k时，不采用相对温差判断法。当三相测点相间温度差明显大于15k时，判断测点温度最低相为正常相，温度较高相为发热相，并根据计公式δt＝(τ1-τ2)/τ1×100％＝(t1-t2)/(t1-t0)×100％计算相对温差，再进行缺陷定级。式中，τ1和t1分别表示发热点的温升和温度；τ2和t2分别表示正常相对点(即三相设备中温度较低的一相)的温升和温度；t0表示被测设备的环境温度。4.但若电流致热型设备三相均发热，该方法漏判误判率高。如某电流致热型设备三相温度均小于最高允许温度，当三相温度相间温差小于15k时，会判断为该设备未发热，当三相温度大于15k时，会将发热最小的一相认定为正常相，则计算出的相对温差无法真实反映设备发热严重程度，缺陷定级可能被降低。5.因此，需要一种更加准确的带电设备红外诊断方法。6.现有技术，如专利cn102829885b《气体绝缘开关设备母线接头过热故障检测与判别方法》(“分别判断当前各特定检测点温度与相邻母线间隔检测点的温差与当前检测点温度的比值是否超过10％，排除负荷电流变化对测量结果的影响”)和专利cn109357766a《基于红外测温的变电设备缺陷检测方法与缺陷检测系统》(“相邻间隔同部位设备的校正温度值最低值”)，均将相邻间隔同类型设备温度作为正常相对点温度(即相对温差计算公式中的t2)，仅考虑到设备类型对设备温度的影响，设备缺陷诊断准确性有待进一步提高。技术实现要素：7.为了克服现有技术中存在的问题，本发明设计了一种带电设备红外诊断方法及系统，以三相温度、对照温度中的最小值为正常相温度，以三相温度、对照温度中的最大值为发热相温度，所得的相对温差不受电流致热型设备三相发热情况影响，能更为准确的反映设备发热严重程度，正确评估被测设备的缺陷等级。8.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：9.技术方案一：10.一种带电设备红外诊断方法，包括以下步骤：11.获取待测设备的三相温度；12.获取待测设备的对照温度，所述对照温度为待测设备同间隔内相同材料、不同带电位置处的温度；13.根据待测设备的三相温度和对照温度，计算相对温差；14.根据相对温差，判断待测设备的缺陷状态。15.进一步地，所述待测设备为电流致热型设备。16.进一步地，所述相对温差的计算公式，具体为：17.δt＝(t1-t2)/(t1-t0)×100％18.式中，δt表示相对温差；t1取三相温度、对照温度中的最大值；t2取三相温度、对照温度中的最小值；t0表示待测设备的环境温度。19.进一步地，向电网监控平台发送待测设备的缺陷状态。20.技术方案二：21.一种带电设备红外诊断系统，包括：22.数据采集单元，用于获取待测设备的三相温度和对照温度，所述对照温度为待测设备同间隔内相同材料、不同带电位置处的温度；23.计算单元，用于根据对照温度和待测设备三相温度、环境温度，计算相对温差；24.诊断单元，用于根据相对温差，判断待测设备的缺陷状态。25.进一步地，所述待测设备为电流致热型设备。26.进一步地，所述相对温差的计算公式，具体为：27.δt＝(t1-t2)/(t1-t0)×100％28.式中，δt表示相对温差；t1取三相温度、对照温度中的最大值；t2取三相温度、对照温度中的最小值；t0表示待测设备的环境温度。29.进一步地，还包括：诊断单元向电网监控平台发送待测设备的缺陷状态。30.与现有技术相比本发明有以下特点和有益效果：31.1、本发明以三相温度、对照温度中的最小值为正常相温度，以三相温度、对照温度中的最大值为发热相温度，所得的相对温差不受电流致热型设备三相发热情况影响，能更为准确的反映设备发热严重程度，正确评估被测设备的缺陷等级。32.2、更进一步地，本发明以待测设备同间隔内相同材料、不同带电位置处的温度为对照温度，其与被测设备所处环境相同(同间隔内气候条件、风速、环境温湿度、背景辐射、负荷电流相同)，相比于相邻间隔同类型设备温度能更为准确地反应被测设备在其所处环境下的正常温度，从而进一步提高故障诊断准确度，尤其是对于温度与负荷电流大小有密切关系的电流致热型设备。附图说明33.图1为本发明流程示意图；34.图2为某间隔156线路户外穿墙套管位置示意图；35.图3为某间隔156线路户外穿墙套管处a相线夹温度示意图；36.图4为某间隔156线路户外穿墙套管处b相线夹温度示意图；37.图5为某间隔156线路户外穿墙套管处c相线夹温度示意图；38.图6为某间隔156线路户外穿墙套管处三相线夹发热示意图；39.图7为现有技术中电流致热型设备缺陷诊断判据示意图。具体实施方式40.下面结合实施例对本发明进行更详细的描述。41.实施例一42.一种带电设备红外诊断方法，包括以下步骤：43.获取待测设备的三相温度，所述待测设备为电流致热型设备。44.获取待测设备的对照温度，所述对照温度为待测设备同间隔内相同材料、不同带电位置的温度(本实施例中，优先取同间隔内负荷电流相近的的同类型设备相同位置的温度)；45.按公式δt＝(t1-t2)/(t1-t0)×100％计算相对温差46.式中，δt表示相对温差；t1表示发热点的温度，取三相温度、对照温度中的最大值；t2表示正常相对点的温度，取三相温度、对照温度中的最小值；t0表示待测设备的环境温度。47.根据相对温差δt，按图7所示判据判断待测设备的缺陷状态。48.实施例二49.一种带电设备红外诊断系统，包括：50.数据采集单元(本实施例中具体为红外测温仪)，用于获取待测设备的三相温度和对照温度，所述对照温度为待测设备同间隔内相同材料、不同带电位置处的温度；51.计算单元，用于根据对照温度和待测设备三相温度、环境温度，计算相对温差；52.诊断单元，用于根据相对温差，判断待测设备的缺陷状态，并向电网监控平台发送待测设备的缺陷状态。53.实施例三54.以某110kv变电站110kv某间隔为例：55.如图2所示，该间隔中156线路户外穿墙套管柱头线夹发热，测量得三相温度(如图3至图5所示)为：a相65.8℃，b相75.6℃，c相47.1℃。获取该待测设备的对照温度，即同一间隔内户外出线上其他位置的线夹正常温度为36℃(如图6所示)。获取该待测设备的环境温度为28℃56.按公式δt＝(t1-t2)/(t1-t0)×100％计算相对温差；若按常规计算方法中以测点温度最低相为正常相，温度较高相为发热相，则计算的相对温差为59.87％；若按本发明所述方法以三相温度、对照温度中的最小值为正常相温度，以三相温度、对照温度中的最大值为发热相温度，则计算的相对温差为83.19％。57.显然，常规计算方法所得的相对温差无法真实反映设备发热严重程度，缺陷等级被严重低估；而本发明所采用的方法不受电流致热型设备三相发热情况影响，所得的相对温差能更为准确的反映设备发热严重程度，正确评估被测设备的缺陷等级。58.显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。









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