电力红外诊断技术的应用.doc
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1、电力红外诊断技术的应用 电力红外诊断技术概况 电力红外诊断技术与维修方式的转变 1预知维修方式 设备维修方式一般可分为事后维修和预防维修两类。预防维修中又可严格地区分为以时间 为基础的预防维修和以状态为基础的预防维修两种方式。 对于以状态为基础的维修方式,又称为“预知维修”或”状态维修”。在欧洲,它被叫做 “状态基础的维修”,即 Condition Based Maintenance(简称 CBM),在美国它被称为 “预知维修”, 即 Predictive Maintenance(简称 PRM),从而可看出预知维修不仅具有 “预知”机能,而且还包括“按设备状态维修”的含义。 人们以往说的预防维
2、修,实质是以时间为基础的预防维修,这是在 20 世纪 5070 年代盛 行采用的维修方式。这种维修方式存在很多问题,往往是透行了预防维修,还会发生不同 程度的故障,或在某一时间出现故障率上升的现象,而且过剩维修的情况较多,尤其是定 期的预防维修,对提高生产率有影响。 在 70 年代,世界上随着设备诊断技术的开发引人,人们观测设备的劣化状态,根据观测结 果决定维修工作的进行,这就是预知维修方式。英国标准 British Standard(简称 BS)中 对预知维修有明确的定义,它规定“监测反映设备内部主要劣化的参数变化,针对监测到 的劣化状态实施维修”。以往的预防维修是每隔一定时间实施一次预防维
3、修,而预知维修 (或叫状态维修)是每隔一定时间实施一次设备诊断,测定设备状态,根据劣化状态来确 定维修的必要时刻、方法及备件的定购。 根据研究结果可知,电力设备采用预知维修具有如下优越性: (1)对绝大多数(约占 90)的电力设备都适用。 (2)对电力设备这样复杂的系统维修效果大。 (3)比机械设备更经济、正确地诊断; (4)对突发故障造成损害越大的设备,预知维修的效果越好。 2红外诊断技术是预知维修的有效手段 实现预知维修的前题是采用科学的手段监测,以达到经济和正确地诊断。红外诊断技术在 电力设备异常诊断中的成功应用,恰恰为维修方式的转变提供了极良好的手段。1990 年国 际大电网会议(CI
4、GRE)论文论述了设备维修、预知维修、状态监测、诊断试验和红外热成 像技术,它明确指出维修对电力设备的安全有效运行,有着重要的作用,而状态监测和诊 断试验是维修工作必不可少的辅助措施;近年来电力设备的维修正向预知性维修变化,依 据每个设备的工作状况进行定期的监测,根据其劣化和损害程度来计划维修;实现了这种预知维修,设备才会获得更高的可靠性,并能减少维修的人力物力;论文还明确指出“由 于红外热像检测取得了良好的效果,有效地发现了设备的弱点,因此,现在热成像检测已 成为维修工作的一大特点”。 红外技术特别适用于电力设备故障诊断 工业中的电力设备故障,其 25%是由于连接松动引起的。因为大量的电气接
5、头和连接件由 于磨损、腐蚀、胜污、氧化、材料不合格、工艺设计等方面的问题都可造成过热。任何电 力设备很少事先没有征兆就发生故障的,任何电力设备,不管维护得多么好,都会在每次 检查时发现些新问题。一旦设备有一处开始发热,若不予以维修,那它发生故障仅仅是个 时间早晚的问题。 设备运行中,红外检测往往可找到一些看似无关大局的小问题,允许在正常停机检修过程 中分别给予解决,当我们逐个解决了这些小问题后,也就避免了大多数严重问题的发生, 改善了电力设备的运行状况。所有的电力设备都必须花钱修理并更换那些由于过热故障损 坏的设备。如将同样的花费或通常是少得多的花费,用在更合理的红外检测方面,就可以 预防这样
6、的过热故障,且同时增加了系统的安全性、可靠性和用户的满意。 红外诊断技术对运行中的旧设备,对刚投运的新设备以及完成修理的设备都一样行之有效。 对运行中的旧设备,它可以找出其失效部件,最大限度地减少它对整个系统造成的损害, 设备的寿命得以延长,灾难性故障可以避免,同时可以确定修理的具体部位,避免了整个 系统的关闭;对刚投运的新设备,虽然并不一定能找出任何严重的问题,但可为运行人员 提供有价值的原始数据资料;对那些已完成修理的设备,它的检测可以确信它们工作的正 常,从而进一步增加设备的工作效率。 总之,通过红外检测诊断,可预防设备的电气和机械事故及灾难性火灾,改变维修管理体 制,使其从预防性的,甚
7、至是紧急状态下的抢修变成为预知性维修。红外诊断技术可称为 设备管理工作的眼睛,它使电气维修走出了盲目的时代。 红外检测的效益概括如下: (1)在设备发生故障和失去控制前发现问题,从而可降低贵重设备的损坏程度,延长了设 备的使用寿命。 (2)减少了因故障导致的非计划停机。 (3)监测那些不要立即停机采取措施的问题,并预先作好维修计划。 (4)有效管理能耗,节约能源。 (5)节约维修时间,大大降低维修费用。 (6)增加系统的安全性和可靠性,用户满意。 (7)可快速、有效地收回投资。 电力红外诊断技术应用概况 社会经济的进一步发展,对供电可靠性的要求越来越高。电力生产技术的进步,电网运行 电压不断增
8、高;随着电网增大,机组容量增大,输电距离更长了;而且设备的密封性和组 合性也在不断加强。目前,设备事故在全部事故中占的比率最高,有的高达 92%。而电力 工业的生产设备,如锅炉、发电机、输变电各部分,都分别在高温、高压、高速旋转、高 电压、大电流的状态下运行,都与热有着极其密切的关系。在众多的停电事故中,因设备 局部过热引起的停电检修时有发生,某电厂在 1987 年由于某台隔离刀闸的一个引线接头过 热烧断,断线在不平衡力的作用下,向其两侧抽动,连续造成相间短路,致使大面积停电。 这样一个小小的过热接头造成了极大的经济损失,足见过热的危险性。因此,对电力设备 温度的监测管理是国内外一直进行的工作
9、,而监测温度的老办法不外乎是“接触式”的, 不论应用水银温度计、热电偶或腊片,都要与被测设备良好接触方可进行测量,当然带电 的、高速转动的和处在高空部位的设备,除有预埋测温元件外,都必须进行停电、停机或 登高爬上设备方可进行测量,这为经济、安全发供电带来极大的困难。众所周知,电力系 统的设备接头数量惊人,为保证其质量,过去通常采用两种方法检测,即“测在阻法”和 “贴温度标签法”。测直阻法是使用电桥或数字微欧表测量接头电阻,工作量大,耗时费 力,尚须停电才能进行。如英国某部门采用数字微欧表测线路直阻时,仅测试本身的工作 量需要的费用就很大,在不许因停电造成的损耗时,不同线路的每个接点测量费用为
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