基于红外热像技术的电气设备内部故障诊断的效果和手段第1期

0、引言内部故障的诊断比较复杂，现场检测要耐心细致，而且红外检测人员必须掌握诊断的规律性，即内部故障属性与对应的红外热像图的特征关系。内部故障按其属性大体可归结为内部导电体连接或联结不良、绝缘介质不良以及一些非常规性的特殊故障三大类，以下分别简述其热像特征。1、内部导电体连接或联结不良故障由于内部导电体连接或联结不良，导致接触电阻增大，在电流负荷的作用下过热，发热功率遵循P=I2R规律。这类故障虽然发热源位于设备内部于热传导作用，使设备外部呈现一定的过热特征，因而与正常相比较，但由其外部某处局部过热。这类缺陷多发生在断路器、CT和套管内部，可以通过热像图的发热特征进行诊断。1.1少油断路器内部导电体连接不良少油断路器内部导电体连接不良主要表现在上动、静触头或中间触头接触不良，导致断路器发热。当上动、静触头接触不良时，其热像是以引线根部为发热中心的上部整体过热的热像图，且外部热像特征是顶部温度最高，其次为基座法兰，再次是瓷套。当中间触头接触不良时，其热像是以断口下部基座法兰为过热中心的热像图，且外部特征为基座法兰温度最高，其次是顶帽，再次是瓷套。当静触头基座接触不良时，其热像是一个以顶帽中部为最高温度的热谱图，且瓷套下法兰的温度稍高于瓷套外表的温度。1.2CT一次接线内部联接不良CT一次接线内部联接不良，在电流的作用下导致过热，其热像是以一次接线根部为发热中心，CT头部整体过热的热像图，最高温度在这些线头及顶部油面处。1.3高压套管头内部导电杆连接不良高压套管头内部导电杆连接不良而导致套管过热，其热像是以套管顶帽出线头为集中发热中心，套管头局部严重过热的热像图。2、内绝缘不良故障电气设备内部绝缘不良，在电压的作用下发热，发热功率遵循P=U?棕Ctg?啄规律。其电气试验通常表现为介质损耗增大，这类故障常出现在充油设备中，譬如PT、CT、耦合电容器等。红外技术诊断可通过三相比较法进行。2.1变压器内部异常发热当变压器内部出现异常发热时，有可能引起箱体局部温度升高。这种热谱图不具有环流形状。此类缺陷同时伴有变压器内部油的汽化。依照经验法则，有绝缘油的变压器或开关，其内部若有故障，外部温度测到10℃温升时，其相对应的内部零件部位会非常热，可能有严重烧掉的情形。若要正确判断内部热故障问题，可配合使用油品分析技术或其他电特性分析技术。2.2PT、CT内绝缘不良PT内绝缘不良，其热像特征是以PT顶部为发热中心而整体过热的热像图。CT内绝缘不良，其热像是以CT头部过热而本体也较热的热像图。但整个CT不存在明显的过热中心。2.3耦合电容器内绝缘不良耦合电容器内绝缘不良，其热像是以耦合电容器整体过热的热像图，整个电容器本体发热均匀，无明显的发热中心。2.4绝缘子串内绝缘不良对绝缘子的故障检测主要集中在零值绝缘子和低值绝缘子的检测上。正常绝缘子由于电压分布的不均匀性，其热像表现为不对称的马鞍形，靠线路侧的绝缘子温度相对较高，相邻绝缘子间的温差较小。当存在低值绝缘子，其绝缘电阻降至300-10MΩ时，其发热功率大于正常绝缘子，温度升高，其热像特征是以铁帽为发热中心的热像图;当存在零值绝缘子，劣化绝缘子的电阻值进一步降低时，发热功率呈下降趋势。在某一阻值(5-10MΩ)时，其发热功率又接近于正常绝缘子，这时为检测盲点。劣化绝缘子的电阻值进一步降低至接近于零时，其发热功率为零，与正常绝缘子相比温度很低，其热像特征为铁帽温升偏低;当存在的是污秽绝缘子时，由于表面污秽电流增大，形成发热。其热像表现为以磁盘为发热区的热像图。2.5阻波器内避雷器损坏正常的避雷器基本不发热。若明显发热则说明避雷器已损坏。2.6电力电缆内绝缘故障电缆头局部绝缘不良，指电缆头因加工不良或长期运行造成绝缘局部损伤、受潮、劣化等缺陷。其热像特征是电缆头交叉处出现局部绝缘区域温升偏大。电缆头整体绝缘不良，指电缆头因加工不良或长期运行造成绝缘整体受潮、劣化等缺陷。其热像特征是整个电缆头温度偏高。电缆整体发热，即电缆绝缘年久老化或过负荷运行而引起的绝缘缺陷。3、非常规性特殊故障电气设备的某些非常规性特殊故障主要是以油为绝缘介质的设备由于密封不良、瓷套裂伤等而发生渗漏油、少油缺油的故障。这类故障常规性试验难以发现，但红外热像技术诊断却非常有效。这是由于一般电气设备在正常运行情况下会伴随发热(正常发热)现象，而内部油又是热的良好携带者，因此当设备缺油时，设备的热像图上出现以油位为标志的明显的上冷下热分界线的热像图。这类故障主要出现在耦合电容器、PT、套管等电气设备。某些设备因密封不良使内部受潮而出现热分布不均匀的情况，这类故障主要出现在避雷器设备上。另外，变压器冷却装置及油路系统异常，如散热管道堵塞或阀门未开而引起无热油循环的部分管道或散热器在红外热谱图上呈现低温区。(1)耦合电容器缺油少油故障。缺油的耦合电容器油位通常低于几个瓷裙。这类缺陷可从热像图上直观发现。(2)PT缺油故障。PT缺油故障常发生在110kV级，其热像呈现以顶帽暗淡的热像图。220kVPT偶尔也有缺油现象，其热像为油位较低的热像图。(3)套管缺油故障。缺油套管的热像图也是以油位为标志的具有上下冷热分界线的热像图，且在油面上通常出现过热区，其热像直观明显。(4)避雷器内部受潮故障。由于密封不良或瓷套裂伤等原因使其内部受潮，导致避雷器内部分压阻值发生变化。其外部热像特征与避雷器的结构有关。一般而言，避雷器整体内部受潮，其热像呈现为相对于其他相整体过热的热像图。避雷器内部局部受潮，则其热像呈现为局部过热而局部热像暗淡的热像特征。值得注意的是，此时受潮部位恰恰在热像暗淡处。避雷器内部受潮，除过热分布不均匀外，其电压分布也不均匀，对避雷器的运行极为不利。值得说明的是，诊断设备的内部故障，温度仅是可供参考的一方面，更重要的是设备的温度分布情况。因此，红外检测与诊断分析工作人员必须熟悉被检设备的内部结构和工作原理，并具有相当的实践经验以及红外理论基本知识，正确掌握各类设备缺陷的热像特征及其细微差别，以准确判断设备的内部缺陷故障性质。4、结束语总之，由于现代红外技术不断成熟，利用红外检测的远距离、不接触，以及准确、实时、快速等特点发展起来的电力设备状态检测技术，备受国内外电力行业的重视而得到迅速发展。发展较成熟的红外热像仪，还配备有辅助的计算机图像处理系统，可对采集的设备热状态图像进行各种计算、分析和处理，提高诊断可靠性，并建立设备运行状态管理数据库问。基于上述优点，红外热像仪是目前电气设备状态检修领域一种行之有效的检测手段。【参考文献】[1]许仲仁，唐上林.红外热成像技术在线故障诊断[J].电力设备，2004，5(3)：75-77.[2]陈衡.红外热像仪在电力设备系统中故障诊断应用概况[J].激光与红外，1999，3：8-11.divclass=hot_page古代道家是一种思想流派，以老子﹑庄子为代表。道家崇尚自然，有辩证法的因素和无神论的倾向，主张清静无为，反对斗争;提倡道法自然，无所不容，自然无为，与自然和谐相处。西汉初年，唐朝初年，汉文帝、汉景帝、唐太宗、唐玄宗以道家思想治国，使人民从前朝苛政之后得以休养生息。历史称之为文景之治、贞观之治、开元盛世。摘要：道教在明清之际渐成颓势，这主要表现在道教在上层的发展上。而在明清下层社会，道教的影响却有增无减。这一情况也深刻地体现在明清道教学术思想的转向上，这种学术与思想的发展转向与其时整个社会的学术思想背景密不可分。它反过来也解释了明清道教发展变化的内在原因，从而提醒在对明清道教及其思想的认识上不能仅仅以衰退论一笔带过。关键词：明清道教特征学术思想明清道教在历经唐宋金元的发展高峰之后逐渐呈现出颓势，但这仅是从道团丛林发展情况来看，不足以说明道教发展的真实状况，道教在上层社会逐渐失势的同时，在世俗与民间社会的发展却十分迅猛，它仍旧在以另一种方式展示其生命力。这种状况可以从明清时期道教学术和思想的发展情况及其特点上得到体现和印证，并且可以被理解成为上层道教衰落的一种原因。任何一种文化现象都是在特殊的社会历史文化背景下产生的，从而会形成较独特的思想内涵及其特征。明清道教学术思想的背景可从两个层面分析：一是在道教外部，明清时期的社会思想文化总体状况;二是在道教内部，道教及其思想发展的基本情况。由这两个层面所构成的历史文化背景，对解读明清道教学术思想的内涵及特征具有十分重要的意义。在此基础上，受此影响，明清道教人士在道教理论的传习阐发上，呈现出比较鲜明的时代特色。一、明清思想专制与学术转向(1)思想的专制与保守明清社会已进入中国封建社会末期，在政治上权力高度集中，在思想上则继续以程朱理学统一社会思想。明初朱元璋颁布檄文，整饬国家秩序纲常，诏令天下“讲论圣道，使人日渐月化，以复先王之旧，以革污染之习”①。定立国子学制度，在各郡县设立学校，开科取士，推行以理学为核心的国家统治思想。明永乐年间，统一编订《性理大全》、《四书大全》、《五经大全》等儒学大典，内容涵盖自然天地、社会人生、知识信仰等各个方面，作为国家教化民众与科举取士的主要依据。理学被尊奉作为国家伦理秩序之大统，“但是知识与思想的边界却被限制得越来越狭窄”②。满清王朝入主中原之后，一方面在政治上树立绝对权威，另一面则在思想上加强对社会各阶层的控制。与明代一样，理学仍然被作为国家正统思想，并通过官学与科举考试加以制度化地推广。清代统治者竭力取代士阶层对知识与思想的诠释与掌控权，在方法策略上较明代有过之而无不及。首先，对在思想界有名望的学者加以笼络重用，表彰并吸纳学术思想界的中坚力量，颁行《朱子全书》、《性理精义》等典籍，以理学作为官学与科举考试的主要内容。其次，对于非官方的异端学术思想严加控制并严酷打压，雍正乾隆年间大兴文字狱，发动国家力量对非正统思想进行揭发、批判、镇压。通过这样正反两方面的策略，清代大部分时间处于理学一统的思想专制之下。明清时期西学大量传入中国，一些开放人士开始关注并学习介绍天文地理、自然知识、科学技术、宗教伦理以及人文艺术等西洋文明。这些具有现代意义的知识与文明，对中国传统知识、思想与信仰体系形成了巨大冲击，然而在自上而下的“道统”权威禁锢之下，却并未能真正进入到国人的知识与信仰系统中去③。士人抱持着中国传统的“通己”之道，而把西洋“质测”之学仅仅放置在“格物”学的层面，而对之流于轻忽。即便到了清末，当“道”已经饱受质疑，社会开始产生大变的时候，然而在中西之辩的交锋中，也最多只是承认以“中学为体，西学为用”而已。(2)学术风潮的转向明清以儒家思想为正统，理学也因官方推崇而成为明清学术的主流。受到内外各种因素的影响，明清学术思想经历了几次比较大的发展变化。南宋书院讲学之风盛行，内容大体以伊洛之学为主，微言大义，阐发新旨。元仁宗皇庆时，诏令遵行朱子之学。明初袭元学之旧制，以国家权力推行程朱理学，并编订颁发理学经典，统一官学与私学的讲习内容。以国学科第等规范利诱诸生转向对经典的训诂章句，以及对官方所颁行教条的背诵，这对书院讲学标新立异之学风有很大抑制④。在程朱理学作为正统学术被官方推行的同时，以陆学为传统的心学思潮也在书院中发展，其代表如吴与弼、胡居仁、陈献章、湛若水等，而最终掀起风气之变的是王守仁。面对当时朱子学笼罩下知识界与思想界的功利、僵化和教条学风，王守仁提出了尖锐批评，指出“士皆驰骛于记诵词章，而功利得丧分惑其心”⑤。他提出“良知”说与“知行合一”论，是对朱学“格物致知”论的批评与修正，使“道问学”与“尊德性”两大主题在对内在“良知”的寻找中得到有机统一。王守仁的“心学”思想及其清新学风很快赢得了学界的瞩