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1、毕业设计（论文）课题名称：电气设备发热源故障分析及诊断方法的研究 专 业： 发电厂及电力系统 学生姓名： 梁成林 学 号： 201201014214 班 级： 电气1242班 指导教师： 董寒冰 2015年1月长沙电力职业技术学院毕业设计课题任务书（2014年下学期）系部名称：电力工程系课题名称电气设备发热源故障分析及诊断方法的研究学生姓名梁成林专业发电厂及电力系统学号201201014214指导教师董寒冰任务书下达时间2014年12月12号课题概述： 本课题通过对电气设备发热源故障的类型及基本原因进行系统的分类分析，制定出电力系统中电气设备在工作运行中简便实用的故障检测方法，并制定红外检测技
2、术实施方案，保障电力系统的安全稳定运行。本课题拟按照资讯（信息）、计划（决策）、实施计划、过程检查与控制、项目（总结）等五个步骤，指导学生综合运用专业技术标准、工作标准、管理标准在职业工作情境中发现问题、分析问题、解决问题，强化学生方法能力和社会能力，为学生的职业生涯发展奠定基础。课题任务要求：1查阅文献，撰写开题报告。2.了解电气设备发热源故障的类型及特点；3.调研各类典型安全案例的产生原因，明确查找电气设备故障常用检测方法；4.详细分析红外线诊断技术在电气设备发热源故障分析及诊断方法的应用；5.独立撰写论文；6.进行毕业答辩。要求阅读或检索的参考资料及文献： 1 陈慈萱,马志瀛.高压电器M
3、.北京:水利电力出版社$1985. 2 霍晓东.电力工程标准规范实用全书M.北京中国广播电视出版社$2 3 肖强晖.现代交流调速系统.光明日报出版社,2002. 4 周希章.电机的启动制动与调速.机械工业出版社,2001. 5 俞震华.红外成像技术在1000Mw机组电气设备应用分析.华东电力,2009,37(4):0639一0643.6谢庆华.红外诊断技术在带电设备缺陷诊断中的运用.四川电力技术,2008增,31(8):51一54.7陈新岗,刑德周,张莲.红外成像技术对电气设备故障的诊断分析研究.重庆工学院学报,2004,18(6):34一36.8侯年仓.高压电气设备内部故障红外成象诊断技术.
4、红外技术,1998,20(6):42一46.9陈衡,侯善敬.电力设备故障红外诊断.北京:中国电力出版社,1999,31一95.10中华人民共和国电力行业标准.带电设备红外诊断应用规范(DUT664一2008).北京:中国电力出版社,2008.11付冬梅.基于相对温差法的电器设备故障红外诊断方法与软件开发.红外技术,2002,24(5):60一62.12王新超,朱有志.电力电缆接头运行温度的在线监视.电子技术应用,2001(12):26一27,30.13王小华等.成套开关设备温升在线检测系统的设计.电子技术杂志,2002(9):47一49.14幸晋渝,刘念,郝江涛等.电力设备状态监测技术的研究现
5、状及发展.继电器,2005,33(l):80一84.设计（论文）成果要求：一、内容要求1.毕业论文1份。二、格式要求1.论文内容完整，写作规范、图纸符合有关标准；2.论文篇幅应在5000-10000字以上；3.应交电子文稿及用长沙电力职院专用论文纸张打印的打印稿。进度及要求起止日期要求完成的内容及质量2014.12.15-2014.12.17学习毕业设计课题任务书和指导书、查阅文献、调查分析、收集原始资料，撰写开题报告； 2014.12.18-2014.12.22调研各类电气设备运行情况、缺陷、事故及障碍，进行系统的分类分析；详细分析典型故障案例的现象、产生原因，并提出处理方法及控制和预防措施
6、。2014.12.23-2014.12.30撰写毕业论文；2014.12.31-2015.1.5毕业论文答辩。审核（系主任）批准（教务处）长沙电力职业技术学院毕业设计（论文）评阅表指导教师意见指导教师签名： 2014年 月 日评阅教师意见评阅教师签名： 2014年 月 日答辩成绩答辩组长签名： 2014年 月 日总评成绩指导教师签名： 2014年 月 日前 言 随着电力系统朝着高电压、大容量的方向发展,保证电力设备的安全运行越来越重要,停电事故给生产和生活带来的影响及损失也越来越大。因此迫切需要对电力设备运行状态进行实时或定时的在线监测和实时的故障诊断,及时反映设备的劣化程度,以便采取预防措施
7、,避免停电事故发生。进入上世纪80年代以来,电力设备在线监测技术发展很快。随着电子技术的进步和传感器技术、光纤技术、计算机技术、信息处理技术等的发展和、向各领域的渗透,系统监控技术中广泛应用了这些先进的科研成果,在线监测技术逐步走向实用化阶段。与预防性试验相比,在线监测系统采用更高灵敏度的传感器以采集运行中设备的各种信息,信息量的处理和识别也依赖于有丰富软件支持的计算机网络,不仅可以把某些预试项目实时化而且还可以引进一些新的更真实反映设备运行状态的特征量,从而实现对设备运行状态的综合诊断,促进电力设备由定期试验向状态检修过渡的进程。目 录前 言摘 要第1章 绪言1.1电气设备发热源概述 1.2
8、电气设备热故障分类 1.3电气设备热故障的影响1.4电气设备热故障的危害第2章 任务项目 2.1项目描述第3章 信息咨询3.1案例收集第4章 制定工作计划第5章 实施工作计划5.1电气设备发热的原因5.2电气设备发热的处理第6章 过程检查与控制 6.1电气设备热故障的预防弟7章 技术报告 7.1 总结摘 要电气设备是电力系统在运行过程中极为重要的一个组成部分，假设这一设备环节本身在运行过程中呈现出了发热故障的现象，如果说不针对这一故障现象来采取科学合理的解决措施，那么就无法切实有效的保障电力系统自身的稳定运行。因此，电气设备自身所呈现的发热故障实际上已成为了电气设备所进行研究的一个关键问题。本
9、篇文章主要针对电气设备的发热源故障成因及具体的诊断解决方法进行了全面的探讨论述。 关键词：电气设备；发热；红外；诊断第1章 绪 言1.1电气设备发热源概述电气设备在工作的时候,由于电流和电压的作用,将产生以下儿种主要的热源:(1) 电阻的有功损耗发热电力系统导电回路的金属导体都具有相应的电阻,当通过负荷电流时,必然有一部分电能按焦耳定律以热损耗的形式消耗在电阻上这部分发热功率为:p=Kf2R(4一l)式中,P一一发热功率(w);kf一一附加损耗系数; I一一通过的负荷电流(A);R一一载流导体的直流电阻()kf表明在交流电路中计及集肤效应和邻近效应时使电阻增大的系数导体的直径,导电率和导磁率越
10、大及电源频率越高,集肤效应和邻近效应就越显著,kf值就越大，对于多股绞线和空心导体,通常可认为Kf=l。通常导电回路中的各种连接件,接头或触头等部位接触不良,引起接触电阻增大,发热功率增加,接触部位温度升高,温度升高后又引起接触电阻进一步增大,出现恶性循环,直至引发事故。(2)电介质的有功损耗发热由固体、液体或气体等电介质材料构成的绝缘结构是高压电器设备中不可缺少的重要部分，没有导体,电能输送无路可走,同样没有绝缘体的限制,电能就不可能按照人们的预定方案进行分配,而会自动寻找最短路径消耗掉,甚至给人类造成灾害。因此金属导电材料和电介质绝缘材料一是所有电气设备不可缺少的两个组成部分。导电体周围的
11、电介质在交变电场的作用下会产生能量消耗,通常称为介质损耗。电介质在交变电场作用下将产生两种损耗,一种是电导引起的损耗,另一种是偶极子的周期性转向极化和夹层介质面极化所引起的极化损耗。在直流电场中,由于无周期性转向极化过程存在,只有电导损耗,不需要引入介质损耗概念。对于工程用液体介质而言,其电导率主要取决于两个因素:一是杂质,二是温度。例如变压器运行一段时间后,会产生很多杂质。这是由于受潮,固体纤维脱落以及油本身的化学分解等原因引起的。这些杂质使油的电导率大大增加,其中以水分的影响最为明显,同时电导率随温度升高呈指数函数增加。因此电介质的有功损耗引起介质性能劣化过程比导体接触面的恶性循环过程更快
12、,更危险。由此可知,电气设备只要加上电压,即使不输送电流,也会产生介质损耗。当绝缘介质的绝缘性能变坏时,会引起介质损耗增大,有功损耗增加,设备运行温度升高。引起绝缘介质材料损耗增大的主要原因有：a.固体绝缘材料质量不佳或老化。例如电气设备的绝缘材料质量不佳,绝缘性能达不到标准要求,或者在长期运行中由于高温与氧化作用而发生老化,甚至出现开裂、脱落、断裂、变软、变脆、分解或进水受潮等。b.液体或气体介质质量不符合标准要求,或密封不严,出现进气或进水受潮,或受电器内部高温和局部放电的影响,电介质材料本身发生化学变化例如绝缘油受热氧化,产生有机酸和蜡状物等杂质。(3)铁磁损耗发热载流导体周围的铁磁物质在交变磁场反复磁化作用下将产生磁滞、涡流损耗。铁磁物质在交变磁化下由于内部的不可逆过程而使铁磁物质发热所造成的一种损耗，称为磁滞损耗。磁滞损耗与频率的一次方成正比，与最大磁感应强度B的n次方成正比。众所周知，当铁磁物质放置在变化着的磁场中或者在磁场中运动时，铁磁物质内部会产生感应电动势或感应电流。可见，涡流是感应电流的一种在铁芯内围绕着感应强度B呈旋涡状流动，其方向可按楞次定律来决定。涡流的产生要消耗一定的能量并随即转变为热能。涡流对许多电气设备来说是极其有害的，它消耗电能，使铁芯发热，不仅会引起额外的大量功率损失，
