電能質(zhì)量的好壞直接影響到生產(chǎn)及生活的正常秩序,過載/三相不平衡/諧波會使電網(wǎng)電能質(zhì)量下降,嚴(yán)重時(shí)會造成設(shè)備損壞和電網(wǎng)事故。使用紅外熱像儀檢測,具有不停電、遠(yuǎn)距離、安全可靠、準(zhǔn)確高效等常規(guī)測試所不具備的優(yōu)點(diǎn)。
什么是過載、三相不平衡和諧波?它們有什么危害?
過載就是負(fù)荷過大,超過了設(shè)備本身的額定負(fù)載,產(chǎn)生的現(xiàn)象是電流過大,用電設(shè)備發(fā)熱,線路長期過載會降低線路絕緣水平,甚至燒毀設(shè)備或線路;
三相不平衡:是指在電力系統(tǒng)中三相電流(或電壓)幅值不一致,且幅值差超過規(guī)定范圍。變壓器內(nèi)產(chǎn)生環(huán)流(及過熱),并可使電動機(jī)的效率降低。
電力系統(tǒng)中有非線性(時(shí)變或時(shí)不變)負(fù)載時(shí),即使電源都以工頻50HZ供電,當(dāng)工頻電壓或電流作用于非線性負(fù)載時(shí),就會產(chǎn)生不同于工頻的其它頻率的正弦電壓或電流,這些不同于工頻頻率的正弦電壓或電流,用傅氏級數(shù)展開,就是人們稱的電力諧波。諧波使電能的生產(chǎn)、傳輸和利用的效率降低,使電氣設(shè)備過熱、產(chǎn)生振動和噪聲,并使絕緣老化,使用壽命縮短,甚至發(fā)生故障或燒毀。諧波可引起電力系統(tǒng)局部并聯(lián)諧振或串聯(lián)諧振,使諧波含量放大,造成電容器等設(shè)備燒毀。諧波還會引起繼電保護(hù)和自動裝置誤動作,使電能計(jì)量出現(xiàn)混亂。對于電力系統(tǒng)外部,諧波對通信設(shè)備和電子設(shè)備會產(chǎn)生嚴(yán)重干擾。
過載、三相不平衡和諧波為什么會造成過熱?
高壓電氣設(shè)備在正常運(yùn)行情況下,將有部分電能以不同的損耗形式轉(zhuǎn)化為熱能,從而使設(shè)備溫度升高。這些電能的損耗主要包括以下幾種:
1 電阻損耗P=I2R,發(fā)熱功率與電流平方成正比,這種發(fā)熱稱為電流效應(yīng)引起的發(fā)熱;
2 介質(zhì)損耗P=U2ωCtan δ,發(fā)熱功率主要取決于電壓,這種發(fā)熱稱為電壓效應(yīng)引起的發(fā)熱;
3 鐵損是因鐵心的磁滯、渦流現(xiàn)象而產(chǎn)生的電能損耗,這種發(fā)熱稱為電磁效應(yīng)引起的發(fā)熱。
過載/三相不平衡/諧波會引起過電流或過電壓,而過載、諧波甚至?xí)鹱儔浩麒F心的渦流,從而使設(shè)備局部過熱,熱像儀可以捕捉設(shè)備過熱處并直觀顯示出來。
紅外熱像儀的應(yīng)用采用紅外成像技術(shù)可開展以下電力設(shè)備狀態(tài)檢測與故障診斷工作。
a)保險(xiǎn)絲盒 b)電纜連接 c)繼電器/開關(guān) d)絕緣器
e)電容器
f)斷路器 g)變壓器
h)電動機(jī)
i)電池
j)三相電力設(shè)備
現(xiàn)場可能會遇到哪些問題?
1 如果沒有加載運(yùn)行或者負(fù)荷很低,則會使設(shè)備故障發(fā)熱不明顯,即使存在較嚴(yán)重的故障,也不可能以特征性熱異常的形式暴露出來。只有當(dāng)設(shè)備在額定電壓下運(yùn)行,而且負(fù)荷越大時(shí),發(fā)熱及溫升才越嚴(yán)重,故障點(diǎn)的特征性熱異常也暴 露得越明顯。因此在進(jìn)行紅外檢測時(shí),為了能夠取得可靠的檢測效果,要盡量保證設(shè)備在額定電壓和滿負(fù)荷下運(yùn)行,即使不能做到連續(xù)滿負(fù)荷運(yùn)行,也應(yīng)編制一個(gè)運(yùn)行方案,以便在檢測前和檢測過程中,能讓設(shè)備滿負(fù)荷運(yùn)行一段時(shí)間(如4~6h),使設(shè)備故障部位有足夠的發(fā)熱時(shí)間,并保證其表面達(dá)到穩(wěn)定溫升。
2 設(shè)備內(nèi)部故障出現(xiàn)在電氣設(shè)備的內(nèi)部,因此反映的設(shè)備外表的溫升很小,通常只有不到1℃。檢測這種故障對熱像儀的靈敏度要求較高。
如何才能拍攝清晰的熱像圖?
電氣設(shè)備通常處于環(huán)境溫度下,要得到一幅清晰的紅外熱圖,我們建議:
1 應(yīng)用于溫差小的場合時(shí),盡量選擇熱靈敏度較高的紅外熱像儀。
2 對戶外電氣設(shè)備的現(xiàn)場紅外檢測,盡可能選擇在陰天或者在日落左右傍晚無光照時(shí)間進(jìn)行。
3 對于高反射的設(shè)備表面,應(yīng)該采取適當(dāng)措施來減少對太陽輻射及周圍高溫物體輻射的影響?;蛘吒淖儥z測角度,找到能避開反射的最佳角度進(jìn)行檢測。
4 先使用自動模式測量設(shè)備的溫度范圍;然后手動設(shè)置水平及跨度,將溫度范圍設(shè)置在最小,并包含有先前測量的溫度范圍(各款儀器最小溫度范圍不同)。
5 對于開關(guān)柜等需要測試內(nèi)部故障的電氣設(shè)備,可用氟化鈣等特殊材料制作的紅外窗口代替一般的有機(jī)玻璃窗口,從而得到更準(zhǔn)確的溫度數(shù)據(jù)。
杰福儀器儀表有限公司成立于2003年,自2003年代理國際知名大廠 FLIR紅外線熱像測溫系統(tǒng)至今。杰福八年來專注于紅外熱像檢測技術(shù)、10多名行業(yè)專家,一直致力于紅外線熱像系統(tǒng)的銷售及技術(shù)服務(wù),是目前中國大陸首家專業(yè)從事紅外線熱像系統(tǒng)的代理商,也是亞洲地區(qū)第一家取得美國非破壞性檢測協(xié)會(ASNT)認(rèn)可之高級紅外線熱像檢測師(T/IR Level III)證照的企業(yè),專業(yè)提供紅外線熱像檢測師培訓(xùn)課程及資格認(rèn)證服務(wù),并為企業(yè)提供配套熱像儀方案。杰福公司是國內(nèi)率先倡導(dǎo)將「紅外線熱像檢測技術(shù)」廣泛應(yīng)用于煉鐵、軋鋼、化工、塑料、石化等領(lǐng)域,紅外線熱像檢測技術(shù)已廣為應(yīng)用于設(shè)備預(yù)警領(lǐng)域。豐富的專業(yè)知識及實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn),已深獲業(yè)界的肯定與好評。
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