1. 电力系统检测方法
电力系统中的谐波分量过大将造成诸多危害:①使电能利用率降低,电力系统设备产生附加能耗,同时增加了电气应力,影响设备安全稳定运行;②大量分布式电源在公共连接点(point of common coupling, PCC)集中被接入,可能放大电网的谐波振荡;③在柔性直流输电运行过程中,直流场持续的谐波扰动可能引发一系列不稳定现象,从而影响系统的安全稳定运行;④谐波还可能使得保护误动作,测量装置产生误差,甚至可能会对通信线路产生干扰,影响通信效果。
针对谐波产生的种种危害,我国在20世纪90年代就已经开展了谐波治理的相关研究,并制定了《电能质量:公用电网谐波》(GB/T 14549—93)国家标准对公共电网谐波允许值进行了限制。此后对电力系统进行谐波治理,改善电能质量成为一项持续而长久的工作。有源电力滤波器(active power filter, APF)是一种能够动态抑制谐波、全面改善电能质量的电力电子装置,谐波电流的精确、实时检测直接影响其动态抑制的效果。
2. 什么可以引起电气设备过热
电气设备在运行过程中出现隔离开关发热的问题主要有三个主要原因。第一个原因是隔离开关安装在了室外的环境下,一旦出现较大的风力就会导致在风的作用下,导线出现位移现象,这样导致的后果就是让连接螺栓出现松动的问题,减少了导线的接触面积,根据物理学的公式可以得出,导线的接触面积增大,电阻增大,造成严重的过热问题。进而影响隔离开关的使用性能;第二个原因是隔离开关以及相应的导线长期在自然环境中暴露,容易造成蒸汽,气体以及灰尘的侵害,最主要的是能够造成水分的侵害,这样就会导致导线表面形成一层氧化膜,很大程度上提升了导线的电阻值,一旦在电气设备工作的过程中出现大电流,就会引起电气设备的过热问题。第三个原因是由于隔离开关的安装位置不够科学以及合理,这样就导致隔离开关表面出现锈蚀问题,这样会使隔离开关失去原有的弹性,严重的会出现开关断裂问题,造成开关的接触不良,导致电气设备出现过热问题。通过上述三个原因的阐述,能够发现隔离开关引发的电气设备过热问题主要是由于导线的连接点造成的,因此在设备运行过程中要格外的给予重视。
3. 高压开关柜内部发热隐患如何产生的及预防处理方法
高压开关柜内部发热隐患,高压开关柜主导流部位发热,主要原因如下:
1、负荷电流过大
开关柜内电气连接点发热,突出表现在电源主进柜和母线分段柜等大电流开关柜上。由于负荷电流大,在主导流接触部位产生热量,使接触部位接触电阻增大,造成绝缘损坏,最后形成放电,短路烧毁开关柜,造成母线短咱故障。
2、部件原材料选用问题
固定式开关柜的隔防开关,要保证其接触良好,关键在于保证接触面积和接触压力足够。往往由于隔离开关本身质量、柜体装配精度存在问题和安装调试问题,不能有效保证接触良好。固定式开关柜内设备机械加工精度低,隔离开关动、静触头有一定的偏位,合闸时造成单面接触导致发热。因为运行中隔离开关接触部位单面接触,造成两刀片之间的小连杆通过电流,进一步使接触压力变小,发热加剧,最终使连杆烧断,触头放电拉弧,形成相间短路。
3、制造厂装配工艺不规范,产品设计问题
手车式、中置式开关柜,可能出现发热隐患的部位,主要是手车动、静触头之间的接触部位、手车静触头座与母线排之间的接触部位。手车的动、静触头,一般采用弹簧压紧的线接触方式,因手车动、静触头接触行程(插入深度)不足,使触头接触面积和接触压力不足而发热;手车动触头弹簧质量差或退火,会使接触电阻增大而严重发热;若压紧弹簧退火烧断,会造成触头放电拉弧,形成相间短路。有些型号的开关柜手车动触头过长,操作时振动和撞击会使触头偏离正常位置。手车的前后轮距小,推入时遇到阻力,造成手车上部后仰,当手车下部已经到位并锁定时,上部动、静触头插入不足或动、静触头不在同一水平面,接触电阻大导致严重发热。因此,安装调试和检修后,必须测量接触电阻符合规定,保障运行中接触良好。
高压柜过热故障可能导致的危害
开关柜内若有过热故障,可能使有机绝缘材料严重烧损,从而导致对地、相间产生电弧放电。倒闸操作时,手车开关每次推入柜内运行位置,应保证手车合闸到位,动、静触头接触良好。开关柜内设备检修试验时,必须保证主导流接触部位接触良好。
高压电力电缆分相穿过开关柜底部铁板、穿板套管穿过开关柜之间的铁板时,若铁板形成闭合磁路,设备通过大电流时,因漏磁产生涡流发热,使电力电缆、穿板套管受热损坏。因此,电力电缆穿过的开关柜底板、穿板套管的固定板应使用非导磁材料(如不绣钢材料);若使用铁板,必须使其不能形成闭合磁路。
高压柜过热故障预防和处理措施
加强开展开关柜温度检测,对温度异常的开关柜强化监测、分析和处理,防止导电回路过热引发的柜内短路故障。高压开关柜运行中,使用红外热成像仪测温,只能对柜体外部检测,很难直接发现发热点,需要进行对比分析。对开关柜各部位检测后,再与环境温度对比,高出环境温度较多,证明柜内有发热点。相同环境温度下,负荷电流相差不大的各开关柜表面温度,若相差较多,则温度高的开关柜内部有发热点。对于有发热现象的开关柜,可以在加强安全监护的情况下,打开柜门进行测温,检查具体的发热点。设备停电操作后,立即测量各部位的余温,也是检查具体发热点的方法。
对于大电流开关柜,制造厂应做温升试验,必须满足产品设计要求。运行单位应完善运行规程,按制造厂规定使用冷却和散热设施。
4. 如何对变电站电力设备的温度进行实时监测
GDES2007变电站电力设备温度监测系统采用先进的传感技术和独特的无线通讯技术,在信号安全准确的传输中也彻底实现了高压的隔离。利用其固有的绝缘性和抗电磁干扰性能,从根本上解决了高压开关柜内触点运行温度不易监测的难题。具有极高的可靠性和安全性。隔离彻底,安装简便,价格低廉。可以安装到任何需测温度点上。数据可直接显示读取,也可录入电力网络系统,实现远程预警功能。(HV HIPOT)
5. 电力设备温升的检测方法
长期过热将加快电气设备绝缘老化、严重影响其使用寿命(绝缘材料使用温度超过允许值8~12℃,其寿命减半)。所以要密切关注和监视电气设备运行中各部分温升的变化,使其在允许范围内工作。
1、变色漆和温蜡片测温法主要用于测量母线和导线接头处及保险丝夹头外部的温度变化,防止过热引起事故。一般母线有焊接、压接和搭接三种连接方法,不管何种方法,在长期大电流运行中,均会发热,可用变色漆监视其温升。变色漆是随温度改变颜色的一种涂料。把它涂在接头处,常温是黄色,30℃以上开始变色,45℃为橙色,65℃为橙赤色。温度越高,颜色越深。温度下降,颜色变回。用温蜡片监视载流导线接头温度也很方便。温蜡片是由不同熔点的石蜡和地蜡按一定的比例混合配成,有60℃、70℃、80℃等,达到预定温度、温蜡片开始熔化,据此状可判断导线接头温度的变化。
2.温度计测温法常用酒精温度计。将温度计插入电机吊装螺孔内进行,所测温度再加上10℃就是电机绕组最热点的温度。把电机的温度减去环境温度就是电机的温升。此法最应注意不让外界条件影响读数,所以温度计测量部分与被测表面必须接触良好。用棉花或软木塞紧温度计以减少测量误差。
3.电阻测温法根据导线温度升高其电阻增加的原理。来进行电机绕组温升的测量。采用电阻法时。首先用电桥测出绕组冷态直流电阻R1的数值,再测出电机运行后热态直流电阻R2,代入下式算出绕组的温升。T2=(R2-R1)/R1×(T1+K)(℃)式中:T2--绕组温升(℃);T1--环境温度(℃);K--温度系数,铜线为235,铝线为228。用电阻法推算出来的是平均温升,平均温升和最高温升允许相差5℃左右。如推算出来的温升是60℃,实际最热点的温升已到65℃。
4.埋置检温计法常用的温度计有两种:电阻体和热电阻。电阻体温度计是利用铂电阻或半导体电阻值随温度改变的性质而制成的。金属电阻温度计是用金属丝绕在云母或陶瓷做的锯齿状的十字架上,装在玻璃管或石英管中制成。使用半导体PTC热敏电阻或半导体温度继电器,将其埋置在电机定子槽底与铁芯之间,或定子绕组端部,用来直接检测绕组温度用以保护电机。使用PTC热敏电阻直接检测定子绕组温度有很大优越性。国际电工委员会(IEC)对PTC热敏电阻的温度-电阻特性,提出以下要求:当温度比动作温度tr低20℃时,电阻值低于250Ω;低5℃时,电阻值低于550Ω;高5℃时,电阻值大于1330Ω;高15℃时,电阻值大于4000Ω。
热电偶:常用于温度测量和调节,能测量生产过程中0~1600℃范围内液体、蒸汽和气体的温度,亦是唯一能测量高次谐波电流的指示仪表。其中用白金--含铑白金制成的热电偶,可以用作国际实用制度的标准温度计。热电偶的高温端即测量端,测线圈温度时,用玻璃丝带绑在线圈直线边上,自由端即冷端固定在线圈端脚。其接线如图1所示:电阻炉、电烤箱测量时,在炉(箱)顶上设一只热电偶孔,将热电偶插入炉膛内,通过电炉控制柜来控制炉温。
用热电偶测电机或其他设备温升,可在二次仪表上直接读出温度值。还可在大、中型电机绕组内埋设探测线圈,再与控制电路配合,构成防止电机过热的保护装置。
6. 电动机过热原因及处理方法是什么
原因有以下几种:
1、电源电压过高
当电源电压过高时,电动机反电动势、磁通及磁通密度均随之增大。由于铁损耗的大小与磁通密度平方成正比,则铁损耗增加,导致铁心过热。而磁通增加,又致使励磁电流分量急剧增加,造成定子绕组铜损增大,使绕组过热。因此,电源电压超过电动机的额定电压时,会使电动机过热。
降低电压即可。
2、电源电压过低
电源电压过低时,若电动机的电磁转矩保持不变,磁通将降低,转子电流相应增大,定子电流中负载电源分量随之增加,造成绕线的铜损耗增大,致使定、转子绕组过热。
升高电压。
3、电源电压不对称
当电源线一相断路、保险丝一相熔断,或闸刀起动设备角头烧伤致使一相不通,都将造成三相电动机走单相,致使运行的二相绕组通过大电流而过热,及至烧毁。
需要对称调整电源电压。
国内现状
我国的电动机生产开始于1917年,该行业在国内已经形成比较完整的产业体系。我国电动机制造行业随着电力发展呈现出勃勃生机,产销规模和经济效益都有了大幅度提高。
2005-2011年,我国电动机制造行业销售收入年均增长36.92%。除了2009年受金融危机影响,制造业普遍下滑,电动机的同比增速下降到11.20%之外,其他年份,我国电动机的市场规模增长率均处于较高水平,同比均在20%以上,即使在2011年我国制造业发展速度普遍放缓的情况下,电动机的同比增长仍达到21.87%。
7. 电气开关柜发热是什么原因,怎么解决
当电流流过开关柜的母线及电气设备时,会在母线和电气设备的电阻上消耗部分电力,从而发热,所以开关柜运行时发热是正常现象。当发热高于额定值时,先检查周围环境温度是否超过40度,如果超过应当降温,如果没有超过,再检查开关柜是否过负荷运行,如果有过负荷现象就降低负荷,如果没有,检查开关柜内的过热发生在什么地方,并分析其发热原因,是因为母线或者设备的接触电阻过大造成的,还是母线或者设备容量小造成的,然后对症处理,或者加大接触面压力,或者减少负荷,并找厂家交涉
8. 怎样发现导体接头过热
在电网中,导体接头是指电气设备之间以及电气设备与母线或电缆之间的电气连接部位。随着近几年电力负荷的迅猛增长,原有供用电设备未进行及时更新改造和加强维护,致使导体接头过热现象时有发生,严重影响了设备的供电可靠性和电网的安全运行,及时发现并消除事故隐患显得尤其重要。要发现导体接头过热,主要有以下几种方法: 一、根据天气变化检查。在降雪或结冰天气,接头如无雪或冰而有水蒸气出现;下雨天气,如接头是干的并有热气流动,不时伴有异常响声;夜间发现接头处有火花或发红现象,则说明接头接触情况变坏,发热比较严重。 二、根据接头金属色变和产生气体检查。铝材接头过热变白;铜材接头过热变浅红色;注油设备的接头处如产生油烟并伴有烧焦气味产生,说明接头过载,发热较严重。 三、根据接头根部导线异常检查。当接头根部有拔出痕迹,说明接触松动,当根部的铝线有部分变色现象,说明接触面积较小,当根部导线有断股现象,说明该导线已经疲劳。 四、根据示温蜡片或示温变色蜡纸检查。趁设备停电时,在导体接头处贴上示温蜡片或示温变色蜡纸。如果设备正常运行时,发现示温蜡片有软化、熔化现象或示温变色蜡纸出现红、绿颜色变化,即可粗略判断接头发热程度。 五、利用远红外诊断技术判断。远红外诊断技术是通过吸收红外线辐射能量,测出设备表面的温度及温度场的分布,从而判断设备发热情况。它具有安全、准确、直观等优点,是当前发现接头过热最先进且最有效的手段。工作现场较为常用的有热成像仪和远红外测温仪两种。 六、电网异常运行后应加强导体接头检查。电网出现谐振、过负荷或短路接地时,往往会产生过电压或电动力,导致螺丝松动,线夹断裂,因此应在电网异常后加强导体接头温度测试和检查。
9. 利用红外热像检测技术判断输变电设备缺陷的典型方法有哪些
比如国能蓝电等专业的红外检测电气设备的公司都按国标的带电设备红外诊断技术应用导则(DL/T664 2008)的检测方法,执行检测,将电力设备的发热缺陷等级分为四大类,
危急缺陷(Ⅰ类):严重程度已使设备不能安全运行,随时可能导致发生事故或危及人身安全。
热点温升超过40℃,或者最高温度已超过国际所规定的该材料最高允许值。热像图非常清晰,外观检查可看到严重的烧伤痕迹。该种缺陷随时可能造成突发性事故,应立即退出运行,进行彻底检修。
重大缺陷(Ⅱ类):缺陷比较重大,但设备仍可在短期内继续安全运行。应在短期内消除,消除前应加强监视。
发热点温升范围在20~40℃之间,或实际温度在60~80℃之间,或设备相间温差范围在1.5~2.0倍之间,热像特征明显,缺陷处已造成严重热损伤,对设备运行构成严重的威胁,此种缺陷应严加监视,条件允许时应尽快安排停运处理。
一般缺陷(Ⅲ类):对近期安全运行影响不大,可列入年、季度检修计划中消除。
其温升范围在10~20℃之间,与相同运行条件下的设备相比,该接头有一定的温升,用红外成像仪测量仅有轻微的热像特征,此种情况应引注意,检查是否系负荷电流超标引起,并加强跟踪,防止缺陷程度的加深。
运行正常(Ⅳ类):设备处于正常运行状态。
实际 操作的 红外热像检测电气隐患的判定方法
3.2.1 温度判断法
根据红外测温仪测得的电气装置发热部位的表面温度,同时考虑负载率和连接部分接触电阻的情况,分析可能存在的电气隐患。
此法是为排除负荷及环境温度不同时对红外判断结果的影响而提出的。当环境温度低,尤其是负荷电流小的情况下,设备的温度值并没有超过规范标准,但大量事实证明此时的温度值并不能说明该设备没有缺陷或故障存在,往往在负荷增长之后,或环境温度上升后,就会引发设备事故,形成电气隐患。故对电流型设备还 可采用“相对温差”法来判别隐患存在与否。
“相对温差”是指设备状况相同或基本相同(指设备型号、安装地点、环境温度、表面状况和负荷电流等)的两个对应测点之间的温差,与其中较热测点温升的比值,其数学表达式为
Δτ(%)=(τ1-τ2)/τ1×100(%)(3)
其中:
τ1——温度较高测点的温升,(℃);
τ2——温度较低测点的温升,(℃)。
通常,当Δτ≥35%时,就可以诊断该设备存在缺陷,应予以跟踪监测,必要时要安排计划检修。
3.2.3 同类比较法
同类比较法是指在同类设备之间进行比较,所谓“同类”设备的含义是指同一回路的同型设备和同一设备的三相,即它们的工况、环境温度相同可比时的同型设备,通常也称做“纵向比较”和“横向比较”。具体作法就是对同类设备的对应部位温度值进行比较,可以比较容易地判断出设备是否正常。在进行同类比较时,要 注意不能排除有三相设备同时产生热故障的可能性,虽然这种情况出现的几率相当低。同类比较法适用范围广,包括电流型和电压型设备,也包括对内、外部故障的诊断。
输变电设备缺陷检测过程一般为四个步骤:
(1)使用红外热电视或热像仪对一般的电气设备和线路进行全面扫描普遍检查,发现其异常发热部位。对重点电气设备和线路的发热部位摄取热像图;
(2)用红外热温仪对异常发热部位进行测温。测温时,应首先正确选择被测物体的表面发射率,选择适当的参照物确定环境温度,键入环境温度、相对湿度和测量距离等补偿参数并选取适当的温度范围;
对同一测量对象应从不同的方位进行测量找出最高发热点的温度值,对不同的测量对象进行测温时应保持距离一致和方位一致;
(3)记录异常发热电气设备的实际负载电流、发热部位的表面温度以及环境温度;
(4)利用计算机对热像图的温度场进行分析处理。
10. 直流电机发热的原因及解决方法
当电机长期过载运行时,电枢绕组会发热,使电机温度升高,此时可将负载调至额定值。通风系统如风道堵塞,可用圆毛刷清理。
斜叶风扇的旋转方向与电机旋转方向不配合时,可更换合适的斜叶风扇。外风量不够时,可更换大风量、高转速的通风设备。
电枢绕组内部短路将引起电机过热,当发现电机冒烟或闻到烧焦臭味时,应及时停机检查。有时在换向片上出现烧毁黑点,应急时可用绝缘导线短路该线圈换向片,电机仍可继续运转。
当电机气隙不均匀时,电枢内有相当大的不均衡电流流过叠绕组的均压线,使之发热,此时应调整气隙。
当电机输入电压过低时,电机转速下降,也会产生过热现象,此时应将电压调整到额定值。励磁绕组局部短路,会产生励磁绕组过热现象,可通过测量电流或测量电阻值来确定,发现情况拆下重新绕制。