红外诊断技术在油田电网中的应用

红外诊断技术在油田电网中的应用

刘勇

（大庆油田第二采油厂黑龙江大庆163000）

摘要：本文针对油田电网红外诊断技术的应用与管理进行了系统的分析，由油田电网的负荷特点及导致过热的主要因素确定了红外诊断的对象。根据诊断对象，提出了合理的红外诊断作业程序。同时，对如何对热图像进行分析和处理提出了科学的见解。通过对红外诊断技术的深入研究和科学管理，可以为电网预知性维修提供一个可靠的依据，使我们有计划的对设备进行检修、维护，把故障消灭在萌芽阶段。

关键词：油田电网；红外诊断；电力设备；红外图像；故障处理

一、引言

作为油气生产的动力保障——油田电网，是保证油气生产的重要环节。所以，电网故障与油气生产的矛盾自然就摆在了我们面前。针对这一矛盾，我们引入了电力设备红外诊断技术，通过对电气设备红外图谱的分析，除了可以发现电气设备的裸露过热电气接头外，还可以根据热像图谱的特征发现设备的内部缺陷，如：变压器油枕假油位、劣化绝缘子、涡流发热等隐蔽性很强的故障。进而预测设备状态、掌握电网动向，为电网预知性维修提供一个可靠的依据，使我们有计划的对设备进行检修、维护，把故障消灭在初期阶段，从而减少因故障停电对原油产量造成的影响。

二、诊断对象的确定

1、油田电网负荷类型及特点

为了确定具体的诊断方向，我们首先要对油田电网的负荷类型和特点进行分析，在油田电网中，注水电机、干线、集输变压器、无功补偿电容器等，均为大功率设备。特别是对于老区电网，设备投运年限较长，设备缺陷较多，并且像绝缘劣化、涡流发热等一些隐性故障很难发现。

2、电气设备过热因果分析

“知己知彼，百战不殆”，只有深入了解矛盾的根源，我们才能找到更有效解决矛盾的途径。为了能使红外诊断技术有的放矢，电气设备过热的因果进行分析。通过我们对油田高压电气设备、负荷情况的分析，以下几点是导致设备过热的主要因素：①电流大；②接触面小；③接触不良；④非最大负荷测温；⑤风雨侵蚀；⑥投运年限长。

3、重点诊断对象的确定

根据电气设备过热的因果分析及油田电网的负荷类型及特点，我们确定这几种过热因素可能影响的设备，进而得出重点诊断对象。

三、制定系统化作业程序来指导红外诊断

为了能准确、有效、及时的发现和排除故障，明确了电气设备过热的因果关系及重点检测部位后，下一步就是制定一套科学、合理的“红外诊断作业程序”。

1.采用“双设备”检测手段使故障点一目了然

由于红外热像仪采集到的只是设备的红外图像，这就导致了有些时候故障点分析和查找起来比较困难。为了便于查找故障点，在进行检测过程中，我们采用了“双设备”检测手段——配备了数码相机。在采集红外图像的同时，在同一角度，对其拍照可见光照片，以便进行比对和处理缺陷。图1是一台电抗器软连接处的红外图像，图2是它的可见光照片。由图中可以发现，由于电抗器软连接部位接点较多，仅凭一张红外图像很难判断过热点的准确位置，但是通过和可见光照片的对比，就可以轻松的找到过热点——电抗器A相接线柱。

图1电抗器红外图像图2电抗器可见光照片

2.利用用“双循环”管理方法来提高故障处理效率

电气设备过热和某些内部故障隐蔽性较强，这就要求处理故障人员必须对故障点有充分的认识和了解。为了保证检测能及时有效的进行、提高故障处理准确率，我们采用了“双循环”管理方法，即，红外诊断小组由5名人员组成，3名检测与故障处理人员、1名拍摄可见光照片人员、1名记录数据人员。

这种“双循环”管理方法后我们很好的解决了这三个难题：

一是，避免故障点遗漏。对于每个变电站，当时的检测人员都参加了故障处理。这样就避免了由于因另派处理人员对故障情况不了解而错过故障点的情况。

二是，保证及时、有效的处理故障。在每名人员检测A变电所时，另外两名人员同时对B变电所的故障进行处理，保证所发现的故障及时的得到处理。

三是，增强信息互通性和准确性。三名检测人员对图像分析、处理以及存档是在同一时间一起进行，这样可以互相交流，对故障分析的更透彻，存档资料更加准确。

四、对红外图像的分析与存档

1.对红外图像的分析

在红外诊断理论与实践中，温度的测量是受多方面因素影响的，特别是对于电气设备的内部故障而言，如果我们仅仅很据温度是否超标来判断设备的状态，那么，有时会引起误判断。例如：绝缘子裂纹故障，她的热图像不会超标，只会呈现某种特征图谱；变压器油枕缺油故障，会在油气分界面呈现一条明显的温度场突变线等等。所以，为了提高红外诊断的准确性，还要在设备的“横向”和“纵向”温度上进行比较判别，以获得更准确的判别结果。经过实践验证，“横纵交叉”分析措施是一种科学、合理的措施。下面是我们利用“横纵交叉”分析法的一个例子：图3和图4为2008年1月份在南八变电所采集到的隔离开关热像图及可见光照片，图中A相温度最高为55℃、B相为35℃、C相为30℃，显然没有超过规定温度，那么，是不是这组隔离开关就不存在缺陷了呢？不是这样的，因为通过相间温差辨别法判断，相间温差已经超标，为了验证我们的结论，在2008年检修过程中，我们发现，此隔离开关A相转轴处已经松动，导致A相温升明显高于B、C两相。

图3隔离开关热像图图4隔离开关可见光照片

通过以上分析我们可以得出这样的结论：我们尽量从不同的角度对热图像进行辨别，以提高诊断的准确性。

2.红外图像的存档

由于电气设备过热具有“反复性”，如果对缺陷设备采取的处理措施不当，第二次复发的可能性极大，并且，电力设备一旦发生过热，如果不及时处理，就是一个恶性循环过程。针对这种情况，我们在对每个变电所进行红外诊断前，在信息库中调出本所的原始红外诊断结果，对于曾经发生过过热或有过热趋势的设备进行重点检测。同时，在信息库中，存储了大量的典型特征热图像，便于我们在分析热图像是进行分析和对照。

五、结论

红外诊断技术是一门先进的电网作业技术，通过对运行电气设备的检测能能使设备缺陷充分暴露，为设备的预知性维修提供了可靠的依据。电力设备故障的发生不是瞬时的，从开始萌发到逐渐发展到最后的故障状态，中间总有一定的异常状态，红外热像诊断不需要设备停电，并可以清晰的、准确的反映设备过热部位、温升值等指标，真正答到“预知性维修”和“状态检修”的目的，大大提高了油田电网的供电可靠性。

参考文献

[1]胡红光.电力红外诊断技术作业与管理.中国电力出版社.

[2]陈永辉.蔡葵.供电设备红外诊断技术.中国水利水电出版社.