畢業(yè)論文----電氣設(shè)備故障分析及診斷方法

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本文對(duì)電氣設(shè)備的發(fā)熱源及在工作運(yùn)行中出現(xiàn)的故障進(jìn)行了介紹，并對(duì)造成外部故障與內(nèi)部故障的各種原因進(jìn)行了詳細(xì)的分析與說(shuō)明。系統(tǒng)闡述了在日常應(yīng)用中簡(jiǎn)便實(shí)用的電阻法、電流法和電壓法等故障檢測(cè)方法及其工作原理。詳細(xì)介紹了目前得到廣泛關(guān)注與應(yīng)用的紅外診斷技術(shù)，論述了紅外診斷技術(shù)的成像原理、系統(tǒng)組成與功能、測(cè)溫方法等，并對(duì)紅外檢測(cè)技

2、術(shù)的特點(diǎn)與判斷方法進(jìn)行了簡(jiǎn)述。 </p><p>　　關(guān)鍵詞 設(shè)備故障；檢測(cè)方法；紅外診斷技術(shù)</p><p><b>　　ABSTRAT</b></p><p>　　this paper introduces the heat sources of the electrical equipment and the fault appear i

3、n the work of running, detailed analysis and explain the external fault and internal fault caused by a variety of reasons. System described many simple and practical daily applications such as resistance method, current

4、law and voltage law,and their work principles.Detailed introduce the infrared diagnostic techniques which is now widespread interest and applicated, Discusse the principles of infrared imagin</p><p>　　Keywor

5、s：Equipment failure;detection;infrared diagnostics </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　前 言.............................................................. 4</p><p>　　第一章 電氣設(shè)備

6、的發(fā)熱源及故障................. ................. ...5 </p><p>　　1.1 電氣設(shè)備發(fā)熱源 ............................................ 5 </p><p>　　1.2 電氣設(shè)備故障 .............................................. 5 </p&

7、gt;<p>　　1.2.1 電氣設(shè)備外部故障......................................5 </p><p>　　1.2.2 電氣設(shè)備內(nèi)部故障..................................... 5 </p><p>　　第二章 常用電氣設(shè)備故障檢測(cè)方法..................................

8、.. 6</p><p>　　2.1 電阻法 .............. ................................... .. 6</p><p>　　2.2 電流法 .....................................................8 </p><p>　　2.3 電壓法 .............

9、....................................... 9 </p><p>　　第三章 紅外線(xiàn)診斷技術(shù)..............................................10 </p><p>　　3.1 紅外熱成像的基本原理 ..................................... 11 </p><

10、p>　　3.1.1 紅外熱像儀的結(jié)構(gòu)和信息采集原理...................... 11 </p><p>　　3.1.2 紅外熱像儀的圖像處理系統(tǒng).............................12 </p><p>　　3.1.3 紅外熱像儀的測(cè)溫方法................................ 13 </p><p&

11、gt;　　3.2 電氣設(shè)備紅外診斷技術(shù)的特點(diǎn)與判別方法 ..................... 13 </p><p>　　3.2.1 紅外診斷技術(shù)的特點(diǎn).................................... ..14 </p><p>　　3.2.2 紅外診斷技術(shù)的判別方法................................ ..15 </p>

12、;<p>　　總 結(jié)......................................................... 16 </p><p>　　參考文獻(xiàn).......................................................17 </p><p>　　謝 辭...............................

13、.......................... 18</p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　我們知道，電能的生產(chǎn)、輸送和分配使用是個(gè)連續(xù)過(guò)程，其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)生事故都會(huì)危及整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。因此，電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)和故障診斷，使設(shè)備從傳統(tǒng)的預(yù)防性檢修提高到預(yù)知性狀態(tài)檢修，對(duì)提高設(shè)備運(yùn)行可靠性與有效度，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)

14、效益，降低維修成本，都有很重要的意義。因此，對(duì)電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)、故障診斷和及時(shí)維修日益受到人們的高度重視。</p><p>　　隨著現(xiàn)代紅外技術(shù)不斷成熟和日臻完善，利用紅外檢測(cè)的遠(yuǎn)距離、不接觸、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)、快速等優(yōu)點(diǎn)發(fā)展起來(lái)的電氣設(shè)備狀態(tài)紅外監(jiān)測(cè)技術(shù)，由于在不停電、不取樣、不解體的情況下能快速實(shí)時(shí)地在線(xiàn)監(jiān)測(cè)和診斷電力設(shè)備的大多數(shù)故障，所以倍受?chē)?guó)內(nèi)外電力行業(yè)的重視，并得到快速發(fā)展，它的普及與應(yīng)用已逐步成為諸多

15、行業(yè)和領(lǐng)域確保設(shè)備正常運(yùn)行而采取的一種重要技術(shù)手段。</p><p>　　綜上所述，電氣設(shè)備的故障分析與診斷，紅外診斷技術(shù)的普及與推廣，是電力生產(chǎn)和安全管理，節(jié)能降耗和狀態(tài)檢修的迫切需要，可實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益雙贏，具有重要的意義。 </p><p>　　第一章 電氣設(shè)備的發(fā)熱源及故障</p><p>　　1.1 電氣設(shè)備發(fā)熱源</p><p&

16、gt;　　電氣設(shè)備在工作時(shí)，由于電流、電壓的作用，將產(chǎn)生電阻損耗發(fā)熱、介質(zhì)損耗發(fā)熱、鐵損致熱等三種熱故障。</p><p>　　1.2 電氣設(shè)備故障</p><p>　　電氣設(shè)備的故障形式多種多樣，主要可以分為外部故障和內(nèi)部故障兩大類(lèi)。 </p><p>　　1.2.1電氣設(shè)備外部故障</p><p>　　電氣設(shè)備外部故障主要是指從外界可以直

17、接觀測(cè)到的設(shè)備部位所發(fā)生的故障。其中包含兩種情形：一是長(zhǎng)期暴露在大氣中的各種裸露電氣接頭因接觸不良等原因引起的過(guò)熱故障；二是由于設(shè)備表面污垢或機(jī)械力作用引起絕緣性能降低導(dǎo)致的過(guò)熱故障。</p><p>　　外部故障主要表現(xiàn)在各種導(dǎo)電部件的鏈接或結(jié)合不良而引起的過(guò)熱故障。主要有以下各種外部缺陷： </p><p>　　① 各種裸露接頭、線(xiàn)夾、導(dǎo)電板外連接以及軟連接不良引起的過(guò)熱缺陷。其主要原

18、因有連接處氧化及連接禁錮螺絲松弛等因數(shù)導(dǎo)致其導(dǎo)電部件電阻增大，在電流的作用下過(guò)熱。</p><p>　?、?刀閘的刀口與觸指以及轉(zhuǎn)動(dòng)帽與球頭結(jié)合不良而引起的刀口過(guò)熱和轉(zhuǎn)動(dòng)體過(guò)熱。這種缺陷是由于結(jié)合體結(jié)合不緊密或結(jié)合面產(chǎn)生氧化層等因素導(dǎo)致接觸電阻增大，在電流的作用下過(guò)熱。 </p><p>　　③ 支持絕緣子發(fā)熱缺陷。正常的支持絕緣子在靠近導(dǎo)體處有輕微發(fā)熱，異常絕緣子則表現(xiàn)為整體或局部明顯發(fā)

19、熱。 </p><p>　?、?穿墻套管支撐管發(fā)熱。大電流穿墻套管的支撐管未開(kāi)口，引起較大的渦流損耗而發(fā)熱。 </p><p>　?、?導(dǎo)線(xiàn)松股或斷股引起的導(dǎo)線(xiàn)阻值不均勻而發(fā)熱。 </p><p>　?、?變壓器類(lèi)設(shè)備箱體上因漏磁產(chǎn)生的渦流損耗而引起的過(guò)熱。這種缺陷主要因設(shè)計(jì)不合理使得漏磁在螺栓或箱體上感應(yīng)出渦流而過(guò)熱。</p><p>　　

20、1.2.2 電氣設(shè)備的內(nèi)部故障</p><p>　　電氣設(shè)備內(nèi)部故障熱傳導(dǎo)延伸出的過(guò)熱情況，缺陷比較隱蔽，但內(nèi)部熱缺陷一般都發(fā)熱時(shí)間比較長(zhǎng)而且比較穩(wěn)定，故障點(diǎn)的熱量可以通過(guò)熱傳導(dǎo)和對(duì)流，與故障點(diǎn)周?chē)膶?dǎo)體或絕緣材料發(fā)生熱傳遞，引起這些部位的溫度升高，尤其是與之有電連接的導(dǎo)體，從而引起顯著的溫升效應(yīng)。其主要缺陷有以下幾方面情形： </p><p>　?、?各種內(nèi)部連接不良引起的內(nèi)部過(guò)熱。這種

21、缺陷主要出現(xiàn)在變壓器套管的 3 根部或頭部的將軍帽內(nèi)的連接不良、CT 的一次接線(xiàn)內(nèi)連接不良、少油開(kāi)關(guān)內(nèi)部觸頭座固定不良引起的內(nèi)部過(guò)熱缺陷。 </p><p>　　② 各種斷路器的內(nèi)部觸頭接觸不良引起的觸頭過(guò)熱。由于接觸不良，導(dǎo)致接觸電阻增大，在電流作用下引起過(guò)熱。這種缺陷主要出現(xiàn)在少油斷路器的動(dòng)靜觸頭和中間觸頭以及多油斷路器的動(dòng)靜觸頭上。 </p><p>　?、?充油設(shè)備的內(nèi)部油絕緣不良

22、。此類(lèi)缺陷表現(xiàn)為油介質(zhì)損耗增大，在電壓作用下導(dǎo)致設(shè)備本體過(guò)熱。 </p><p>　?、?充油設(shè)備缺油。 </p><p>　?、?避雷器內(nèi)部受潮及閥片老化。 </p><p>　?、?瓷瓶的劣化及污垢缺陷。通常劣化瓷瓶的局部過(guò)熱較重，而污垢時(shí)局部過(guò)熱較輕。</p><p>　　第二章 常用電氣設(shè)備故障檢測(cè)方法</p><

23、p><b>　　2.1 電阻法</b></p><p>　　電阻測(cè)量的原理是：在被測(cè)線(xiàn)路兩端加一電源后，被測(cè)線(xiàn)路流過(guò)的電流與其電阻成反比。這樣在測(cè)量回路中串接一電流表，就可以直接在電流表的刻度盤(pán)上標(biāo)出電阻的大小。MF30 型萬(wàn)用表電阻檔原理圖如圖1 所示 </p><p>　　圖1 MF30 型萬(wàn)用表電阻檔原理圖 </p><p>　　萬(wàn)

24、用表的低阻擋（R×1、R×10、R×100、R×1k）一般采用的電源是1.5V </p><p>　　4 千電池，所以無(wú)論測(cè)量組織多大，兩表筆之間電壓不超過(guò) 1.5V，而高阻擋則不</p><p>　　同，如MF500 型萬(wàn)用表采用的電池為9V 疊層電池，MF30 型萬(wàn)用表采用15V 電</p><p>　　池，而MF95 型

25、萬(wàn)用表使用的是22.5V 的疊層電池。測(cè)絕緣電阻的絕緣電阻表，</p><p>　　采用手搖發(fā)電機(jī)獲得高電壓，可達(dá)數(shù)百伏至數(shù)千伏。 </p><p>　　利用電阻表進(jìn)行測(cè)量，主要判斷線(xiàn)路是否通斷。例如測(cè)量熔斷器管座兩端，</p><p>　　如果阻值小于 0.5，就認(rèn)為正常；如果阻值為數(shù)歐，則認(rèn)為接觸不良，需進(jìn)行</p><p>　　處理；如

26、果阻值超過(guò)10k，則認(rèn)為斷線(xiàn)不通。 </p><p>　　例如在圖2 中，按下起動(dòng)按鈕，接觸器不動(dòng)作，為了判斷是哪一部分接觸不良，先進(jìn)行第1 步測(cè)量（按下起動(dòng)按鈕），如果不導(dǎo)通，則進(jìn)行第2 步測(cè)量；如果導(dǎo)通，則進(jìn)行第6 步測(cè)量。如此進(jìn)行下去，就可以將故障點(diǎn)找出來(lái)。 </p><p>　　常用的測(cè)量數(shù)據(jù)如表1</p><p>　　圖2 電阻法測(cè)量示意圖 </p&

27、gt;<p><b>　　2.2 電流法 </b></p><p>　　電路正常工作時(shí)的電流大小，反映了電路的工作狀態(tài)。在電路中串接電流表，即可讀出電路的電流。</p><p>　　電流表采用的是靈敏度較高、量程較小的電流表。為了擴(kuò)展電流表的量程，可在電流表上并聯(lián)一阻值很小的電阻，從而將電流表的量程擴(kuò)大。其電路原理圖如圖3 所示。電流表測(cè)量步驟舉例如圖4

28、 所示。</p><p>　　圖4 電流法測(cè)量步驟舉例</p><p>　　由于測(cè)電流需要斷開(kāi)線(xiàn)路，將電流表串接到線(xiàn)路中，因此帶來(lái)了一些使用上的不方便，影響了這種方法的使用。有時(shí)候，也采用鉗形電流表進(jìn)行電流測(cè)量，但鉗形表只能測(cè)交流電流，且誤差相應(yīng)較大，對(duì)多根芯線(xiàn)的導(dǎo)線(xiàn)如電纜等，不容易測(cè)取單根導(dǎo)線(xiàn)的電流。但電流法有其他方法所不能比擬的優(yōu)點(diǎn)，那就是能斷定用電設(shè)備的工作狀態(tài)。 </p>

29、;<p>　　常見(jiàn)設(shè)備電流數(shù)值見(jiàn)表2 </p><p><b>　　2.3 電壓法 </b></p><p>　　電路在工作時(shí)，不同點(diǎn)之間的電壓也不同。如果在電壓不同的兩點(diǎn)之間接入一個(gè)電阻固定的支路時(shí)，支路中就會(huì)有電流流過(guò)，通過(guò)串接在支路中的電流表的讀數(shù)，就可讀出此時(shí)的電壓。如圖5 示出了電壓表的原理圖。</p><p>　　在測(cè)

30、量時(shí)，由于電壓表并聯(lián)于電路中，因此其內(nèi)阻的大小是電壓表的一個(gè)重要參數(shù)。內(nèi)阻越大對(duì)電路的影響就越小，測(cè)量誤差也就越小。 </p><p>　　電壓法測(cè)量舉例如圖6 所示。</p><p>　　圖6 電壓法測(cè)量舉例 </p><p>　　測(cè)量時(shí)，一般先測(cè)電源電壓，然后測(cè)支路電壓。如果兩點(diǎn)之間電壓不為0，則可以肯定兩點(diǎn)之間不是完全導(dǎo)通（接觸不良或有一定的阻值）。接觸器線(xiàn)圈

31、兩端電壓為電源電壓而接觸器不動(dòng)作，則線(xiàn)圈回路肯定不通。</p><p>　　電阻法、電壓法、電流法的應(yīng)用見(jiàn)表3 </p><p>　　第三章 紅外線(xiàn)診斷技術(shù)</p><p>　　現(xiàn)代電力工業(yè)逐漸向高電壓、大機(jī)組、大容量的迅速發(fā)展，電力系統(tǒng)對(duì)安全可靠運(yùn)行提出了越來(lái)越高的要求。因此，對(duì)電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)、故障診斷和及時(shí)維修日益受到人們的高度重視。雖然電阻法、電壓法等

32、檢測(cè)方法簡(jiǎn)便實(shí)用，在當(dāng)前電力預(yù)防性試驗(yàn)使用的測(cè)試方法中，每一種方法都不可能適用于所有電氣設(shè)備各種故障的檢測(cè)。但是，紅外診斷技術(shù)能夠適用于發(fā)電廠和變電站、輸電、配電等所有高壓電氣設(shè)備中各種故障的檢測(cè)。</p><p>　　隨著現(xiàn)代紅外技術(shù)不斷成熟和日臻完善，利用紅外檢測(cè)的遠(yuǎn)距離、不接觸、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)、快速等優(yōu)點(diǎn)發(fā)展起來(lái)的電氣設(shè)備狀態(tài)紅外監(jiān)測(cè)技術(shù)，由于在不停電、不取樣、不解體的情況下能快速實(shí)時(shí)地在線(xiàn)監(jiān)測(cè)和診斷電力設(shè)備的

33、大多數(shù)故障，所以倍受?chē)?guó)內(nèi)外電力行業(yè)的重視，并得到快速發(fā)展，它的普及與應(yīng)用已逐步成為諸多行業(yè)和領(lǐng)域確保設(shè)備正常運(yùn)行而采取的一種重要技術(shù)手段。下面簡(jiǎn)要介紹紅外線(xiàn)診斷技術(shù)的基本原理與系統(tǒng)組成</p><p>　　3.1 紅外熱成像的基本原理</p><p>　　電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)在紅外線(xiàn)檢測(cè)與故障診斷中常用的基本儀器（統(tǒng)稱(chēng)為紅外診斷儀），包括紅外輻射測(cè)溫儀、紅外熱像儀、紅外熱電視以及輔助的計(jì)算機(jī)圖

34、像處理系統(tǒng)。通常，把利用光學(xué)精密機(jī)械的適當(dāng)運(yùn)動(dòng)，完成對(duì)目標(biāo)的二維掃描，并攝取目標(biāo)紅外輻射而成像的裝置稱(chēng)為光機(jī)掃描式紅外熱成像系統(tǒng)。以下著重討論紅外熱像儀的基本工作原理、信息采集與功能。</p><p>　　3.1.1紅外熱像儀的結(jié)構(gòu)和信息采集原理</p><p>　　紅外熱像儀的基本結(jié)構(gòu)由攝像頭、顯示記錄系統(tǒng)和外圍輔助裝置等組成。顯示記錄系統(tǒng)取決于熱像儀的用途，通常采用CRT 顯示器或與電

35、視兼容的監(jiān)視器；記錄裝置可以同普通照相機(jī)、快拍照相機(jī)或磁卡與磁帶錄像機(jī)等。外圍輔助裝置包括電源、同步機(jī)構(gòu)、圖像處理與分析系統(tǒng)等。熱像儀的工作過(guò)程是把被測(cè)物體表面溫度分布借助紅外輻射信號(hào)的形式，經(jīng)接收光學(xué)系統(tǒng)和光機(jī)掃描機(jī)構(gòu)成像在紅外探測(cè)器上，再由探測(cè)器將其轉(zhuǎn)換為視頻電信號(hào)。這個(gè)微弱的視頻電信號(hào)經(jīng)前置放大器和進(jìn)一步放大處理后，送至終端顯示器，顯示出被測(cè)物體表面溫度分布的熱圖像。</p><p>　　3.1.2 紅外熱

36、像儀的圖像處理系統(tǒng)</p><p>　　熱像儀都配有圖像處理系統(tǒng)，以增加測(cè)溫和分析顯示功能。不同熱像儀配置的圖像處理系統(tǒng)各異，大體上可分為兩種類(lèi)型。一種是以微處理機(jī)的形式構(gòu)成整個(gè)智能化熱像儀的一個(gè)組成部分；另一種是作為一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)形成熱像儀的外圍輔助設(shè)備。</p><p>　　作為智能化熱像儀組成部分的微處理機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理如圖7 所示：</p><p>　　攝像

37、頭輸出的特圖像信號(hào)首先經(jīng)過(guò)信號(hào)預(yù)處理，然后由 A/D 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，該數(shù)字信號(hào)是四位二進(jìn)制，因而將目標(biāo)溫度分成 16 個(gè)等級(jí)，其中每一級(jí)的實(shí)際溫度值和兩級(jí)之間的溫差值均可通過(guò)中心溫度和靈敏度兩個(gè)旋鈕開(kāi)關(guān)來(lái)改變。數(shù)字信號(hào)由 DMA 接口向 CPU 請(qǐng)求總先后存入圖像緩沖區(qū)。該緩沖區(qū)具有雙通道結(jié)構(gòu)，分時(shí)地與輸出 DMA 接口及 CPU 接通。圖像的輸出顯示采用高速DMA 方式，輸出DMA 按電視掃描頻率從圖像緩沖區(qū)讀出與電視制式兼容

38、的圖像信號(hào)。微處理機(jī)還輸出復(fù)合同步信號(hào)和黑白全電視 Y 信號(hào)。如果外圍 10 設(shè)備是彩色監(jiān)視器，則使用紅（R）、綠（G）、藍(lán)（B）和復(fù)合同步信號(hào)，以便給出熱圖像的假彩色顯示。若使用黑白監(jiān)視器，只需使用 Y 信號(hào)。微處理機(jī)的視頻讀出和DMA 轉(zhuǎn)換電路還設(shè)有數(shù)據(jù)查詢(xún)表LUT，能對(duì)三路彩色輸出信號(hào)分別進(jìn)行各種轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)假彩色編碼、灰度變換、閾值顯示。這三個(gè) LUT 統(tǒng)一編址在內(nèi)存。CPU 像訪問(wèn)RAM一樣可以修改表內(nèi)任何一個(gè)單元的內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)用

39、戶(hù)可編程。此外，微處理機(jī)還可對(duì)攝像頭掃描器進(jìn)行控制，可以設(shè)各種接口，實(shí)現(xiàn)與其他計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的通訊、數(shù)據(jù)傳輸以及圖像信息</p><p>　　通常紅外圖像處理系統(tǒng)主要指作為熱像儀外圍輔助設(shè)備的系統(tǒng)，該系統(tǒng)既能與熱像儀聯(lián)機(jī)使用，直接對(duì)被測(cè)目標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察、測(cè)量和分析，完成對(duì)熱圖像的采集、存貯、增強(qiáng)、濾波去噪、假彩色顯示、幾何變換、圖像運(yùn)算、輸出打印和傳送等多種功能，也可以對(duì)熱像儀專(zhuān)用錄相機(jī)在現(xiàn)場(chǎng)記錄下來(lái)的熱圖像信息在實(shí)

40、驗(yàn)室回放時(shí)作上述處理。這種圖像處理系統(tǒng)通常采用微型計(jì)算機(jī)，并配置相應(yīng)的硬件、軟件和外圍設(shè)備等。下面著重討論該系統(tǒng)的硬件和軟件結(jié)構(gòu)原理與主要功能。</p><p><b>　　硬件組成與功能 </b></p><p>　　利用微型計(jì)算機(jī)的熱圖像處理與分析系統(tǒng)硬件主要包括制式轉(zhuǎn)換器、幀捕獲器和圖像輸出設(shè)備等三部分，其原理框圖如圖8 所示：</p><p

41、><b>　　1）制式轉(zhuǎn)換器 </b></p><p>　　光機(jī)掃描熱像儀的掃描速度不能與行頻 15000HZ 的標(biāo)準(zhǔn)電視體制兼容。這樣，在做圖像處理之前多不能直接輸出標(biāo)準(zhǔn)電視制式圖像信號(hào)的熱像儀輸出模擬圖像信號(hào)，必須通過(guò)制式轉(zhuǎn)換器將它變換成標(biāo)準(zhǔn)電視信號(hào)，再輸入幀捕獲器。</p><p>　　2）幀捕獲器 幀捕獲器完成標(biāo)準(zhǔn)電視圖像信號(hào)的 A/D 和 D/A 轉(zhuǎn)換

42、，實(shí)時(shí)地采集任意一幀數(shù)字化后的圖像信號(hào)，以便把采集到的數(shù)字化圖像送交計(jì)算機(jī)做各種處理，并把處理后的圖像信號(hào)輸出顯示。幀捕獲器應(yīng)包括三個(gè)組成部分：數(shù)字化邏輯、幀存貯器和顯示邏輯。</p><p>　　3）圖像輸出設(shè)備 除了專(zhuān)用彩色監(jiān)視器以外，圖像輸出設(shè)備還可以外接錄像機(jī)記錄處理后的各種圖像，用圖像打印機(jī)、照相機(jī)等外圍設(shè)備把處理后或者尚未處理過(guò)的圖像以硬拷貝的形式記錄下來(lái)，也可以用微型計(jì)算機(jī)的硬盤(pán)、軟盤(pán)記錄存貯各種圖

43、像信息。 </p><p>　?。ǘ┸浖M成與功能 </p><p>　　紅外圖像處理軟件系統(tǒng)多數(shù)做成集成式軟件包，采用人機(jī)對(duì)話(huà)的菜單式操作。分為圖像采集、圖像分析、圖像顯示和圖像處理等四個(gè)部分。</p><p>　　1）圖像采集 圖像采集主要完成圖像的捕獲、存取和輸入變換等功能，具體可以進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、定時(shí)采集、特定區(qū)域采集、壓縮采集、多幀采集、多幅圖像平均去噪采

44、集、圖像快速放大和移動(dòng)、輸入變換、控制寄存器操作等操作。</p><p>　　2）圖像分析 所謂圖像分析就是完成對(duì)紅外圖像的各種分析計(jì)算工作。具體包括紅外參數(shù)編輯、點(diǎn)分析、剖面線(xiàn)分析、區(qū)域分析、假彩色等溫線(xiàn)分析、偽三維（浮雕）分析、圖像調(diào)入等內(nèi)容。 </p><p>　　3）圖像顯示 圖像顯示就是在采集圖像的同時(shí)，把被采集的圖像在圖像顯示器上作實(shí)時(shí)正常顯示或各種變換后顯示，以提高人眼對(duì)圖像

45、信息的分辨能力。此外，還可對(duì)采集時(shí)“凍結(jié)”在屏幕上的圖像或從磁盤(pán)調(diào)入到幀存的圖像進(jìn)行上述變換顯示，并且還能對(duì)圖像作出直方統(tǒng)計(jì)圖和圖像的均衡變換，以便改善圖像質(zhì)量。具體可以作常規(guī)顯示、假彩色變換顯示、灰度變換顯示、直方圖顯示等。</p><p>　　4）圖像處理 這部分軟件功能包括圖像增強(qiáng)、濾波、幾何變換與圖像運(yùn)算等。 a) 圖像增強(qiáng)。目的在于改善圖渡的視覺(jué)形象，便其變換成更適合人眼的視 12 覺(jué)特征。 b) 圖像

46、濾波。圖像濾波可達(dá)到抑制噪聲、消除干擾和銳化圖像邊緣的作用。 c) 圖像幾何變換。實(shí)現(xiàn)圖像拷貝、放大、縮小、旋轉(zhuǎn)、鏡像（即上下映像或左右映像）。 d) 圖像運(yùn)算。對(duì)兩幅圖像之間、或單幅圖像與常數(shù)之間以及對(duì)窗口圖像等，進(jìn)行加、減、乘、除、指數(shù)和對(duì)數(shù)運(yùn)算，以便提高圖像質(zhì)量。 </p><p>　　3.1.3紅外熱像儀的測(cè)溫方法</p><p>　　使用紅外熱像儀測(cè)量物體表面溫度的方法，就是利用

47、熱像儀攝取的物體熱圖像灰度（或假彩色）進(jìn)行測(cè)溫的方法。具體操作可分為三種：模擬量測(cè)溫方法、智能化測(cè)溫方法和軟件化方法。</p><p>　　3.2 電氣設(shè)備紅外診斷技術(shù)的特點(diǎn)與判別方法 </p><p>　　3.2.1紅外診斷技術(shù)的特點(diǎn)</p><p>　　1）不接觸、不停電、不取樣、不解體。由于電力設(shè)備的紅外診斷是在設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)下,通過(guò)監(jiān)測(cè)設(shè)備故障引起的異常紅外輻

48、射和異常溫度場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，它可以做到不停電，不改變系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，從而可以監(jiān)測(cè)到設(shè)備在運(yùn)行狀態(tài)下的真實(shí)狀態(tài)信息，并可保障操作安全。 </p><p>　　2）采用被動(dòng)式檢測(cè)，簡(jiǎn)單方便。由于紅外監(jiān)測(cè)探測(cè)設(shè)備相關(guān)部位自身發(fā)射的紅外輻射能量，不需要輔助信號(hào)源和各類(lèi)檢測(cè)裝置，因此，診斷手段單一，操作方便。 </p><p>　　3）可實(shí)現(xiàn)大面積快速掃描成像，狀態(tài)顯示快捷、靈敏、形象、直觀，監(jiān)測(cè)效率高，勞

49、動(dòng)強(qiáng)度低。 </p><p>　　4）紅外診斷使用面廣，效益、投資比高。在當(dāng)前電力預(yù)防性試驗(yàn)使用的測(cè)試方法中，每一種方法都不可能適用于所有電氣設(shè)備各種故障的檢測(cè)。但是，紅外診斷技術(shù)能夠適用于發(fā)電廠和變電站、輸電、配電等所有高壓電氣設(shè)備中各種故障的檢測(cè)。 </p><p>　　5）易于進(jìn)行計(jì)算機(jī)分析，促進(jìn)向智能化發(fā)展。紅外成像診斷儀器配備計(jì)算機(jī)圖像分析系統(tǒng)和各種功能處理軟件，不僅可以對(duì)監(jiān)測(cè)到

50、的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析處理，并可根據(jù)對(duì)設(shè)備紅外圖像有關(guān)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算和分析處理,訊速給出設(shè)備故障屬性、故障部位及嚴(yán)重程度。而且，可以把歷次設(shè)備圖像數(shù)據(jù)資料儲(chǔ)存起來(lái)，建立設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)檔案數(shù)據(jù)庫(kù)，供管理人員隨時(shí)調(diào)用。 </p><p>　　6）紅外監(jiān)測(cè)與故障診斷有利于實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備的狀態(tài)管理和向狀態(tài)檢修體制的過(guò)渡，可以對(duì)管轄的所有設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)實(shí)施溫度管理，并根據(jù)每臺(tái)設(shè)備的狀態(tài)演變情況進(jìn)行有目的維修，而且，通過(guò)紅外診斷可以

51、評(píng)價(jià)設(shè)備維修質(zhì)量。 </p><p>　　3.2.2紅外診斷技術(shù)的辨別方法</p><p>　　在電氣設(shè)備的紅外診斷中，根據(jù)不同的氣象條件，環(huán)境溫度，復(fù)合電流，發(fā)熱部位等對(duì)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)溫可能造成的影響，應(yīng)進(jìn)行對(duì)比分析，采取不同的推導(dǎo)方法并進(jìn)行綜合分析判斷。主要方法有：表面溫度判斷法、相對(duì)溫差判斷法、同類(lèi)比較法、熱譜圖分析法、檔案分析法、縱向比較法。 </p><p>　　

52、對(duì)同一設(shè)備的不同部位進(jìn)行比較分析時(shí)，同一設(shè)備在正常情況下外表溫度的分布是比較均勻和有規(guī)律的，當(dāng)外表不同部位出現(xiàn)溫差變化或異常，會(huì)反映出內(nèi)部缺陷、短路故障，繞組故障、磁路故障等，當(dāng)整體溫度升高，常常反映出受潮缺陷，介損增大和線(xiàn)圈短路等。</p><p><b>　　總 結(jié)</b></p><p>　　本文通過(guò)對(duì)電氣設(shè)備故障的介紹，對(duì)常用故障檢測(cè)原理的分析與對(duì)紅外檢

53、測(cè)技術(shù)的詳細(xì)闡述，得出如下結(jié)論： </p><p>　　常用故障檢測(cè)方法操作簡(jiǎn)單，實(shí)用方便，沒(méi)有紅外診斷技術(shù)復(fù)雜精細(xì)，是比較實(shí)用的方法，但只能對(duì)已出現(xiàn)的故障進(jìn)行診斷，并不能對(duì)設(shè)備進(jìn)行預(yù)知性的檢修，而現(xiàn)在對(duì)電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)、故障診斷和及時(shí)維修日益受到人們的高度重視。通過(guò)對(duì)紅外檢測(cè)技術(shù)基本原理的研究，可以發(fā)現(xiàn)，設(shè)備紅外診斷技術(shù)是現(xiàn)代電力工業(yè)發(fā)展和傳統(tǒng)檢測(cè)維修方法的重要補(bǔ)充。紅外診斷技術(shù)可以檢測(cè)和診斷電力設(shè)備大量

54、的內(nèi)部、外部缺陷，尤其還可以診斷許多常規(guī)試驗(yàn)方法不便于或無(wú)法檢測(cè)的故障。因此，紅外診斷技術(shù)越來(lái)越受到普及與廣泛的應(yīng)用。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]陳衡、侯善敬，電力設(shè)備故障紅外診斷，中國(guó)電力出版社，1999.1</p><p>　　[2]黃立、董其國(guó)，電力設(shè)備紅外成像及故障診斷技術(shù)，1997.7

55、</p><p>　　[3]彼岸(香港)實(shí)業(yè)公司，紅外線(xiàn)熱像測(cè)溫技術(shù) </p><p>　　[4]侯年倉(cāng)，高壓電氣設(shè)備內(nèi)外部故障紅外成像診斷技術(shù)及原理概論，1997.2 </p><p>　　[5]田志海，內(nèi)部電絕緣缺陷的紅外熱像檢測(cè)診斷，激光與紅外，1996(1) </p><p>　　[6]嚴(yán)璋，電氣絕緣在線(xiàn)檢測(cè)技術(shù)，中國(guó)電力出版社，北京

56、，1995.11 </p><p>　　[7]王呂一氏、李福琪，電氣設(shè)備的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)與故障診斷，清華大學(xué)學(xué)報(bào)，1996.5 </p><p>　　[8]松浦虔士等，電力設(shè)備。運(yùn)行中絕緣診斷技術(shù)，日本電氣學(xué)會(huì)技術(shù)報(bào)告，1992 </p><p>　　[9]董其國(guó)，電力設(shè)備紅外檢測(cè)的影響因素分析，江蘇電力技術(shù)，1997(3) </p><p>　　

57、[10]陳衡，紅外掃描與熱診斷學(xué)，激光與紅外，1996(8) </p><p>　　[11J 高寧，變壓器局部放電在線(xiàn)監(jiān)測(cè)中的現(xiàn)場(chǎng)干擾分析，高電壓技術(shù)，2000 </p><p>　　[12] 張煒.電力系統(tǒng)分析[M].北京：中國(guó)水利水電出版社，2008. </p><p>　　[13] 凌躍勝，宋桂英，黃文美.電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)教程[M].北京：中國(guó)電力出

58、版社，2007. </p><p>　　[14] 齊占偉.電氣控制設(shè)備故障檢修[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003. 16 </p><p><b>　　謝 辭</b></p><p>　　在論文完成之際，我要特別感謝我的指導(dǎo)老師***老師。在我撰寫(xiě)論文的過(guò)程中，*老師傾注了大量的心血和汗水，無(wú)論是在論文的選題、構(gòu)思和資料的收集方面，

59、還是在論文的研究方法以及成文定稿方面，我都得到了*老師悉心細(xì)致的教誨和無(wú)私的幫助，特別是她廣博的學(xué)識(shí)、深厚的學(xué)術(shù)素養(yǎng)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和一絲不茍的工作作風(fēng)使我終生受益，在此表示真誠(chéng)地感謝！</p><p>　　在臨近畢業(yè)之際，我還要借此機(jī)會(huì)向在這四年中給予了我?guī)椭椭笇?dǎo)的所有老師表示由衷的謝意，感謝他們四年來(lái)的辛勤栽培。不積跬步何以至千里，各位任課老師認(rèn)真負(fù)責(zé)，諄諄善誘，在他們的細(xì)心幫助和指導(dǎo)下，我能夠很好的掌握和