电气设备热故障分析及对策专业电器工程及其自动化_开题报告

（一）研究背景及意义

随着电网的不断扩大，变电站作为电力系统中变电、配电的重要环节，其地位日益凸显，站内设备的运行安全，代表着电网的运行安全。变电站站内设备较多，具有分散性，其中大部分电气设备处于露天场地，经常暴露在恶劣天气下，易于造成设备绝缘、接触性能等下降，故障频发。根据相关部口的统计，当电气设备运行出现不正常时，首先表现为过热现象，严重时会引发火灾和停电事故，会给国民经济和社会生活带来的巨大损失。

变电设备热故障可通过一些简单的日常检查进行判断，如目视、触摸、监听等。但是，依靠日常检查进行热故障的诊断实际上存在很大的困难，需要借助其他检测方法，如红外测温法、电气试验、油中溶解气体分析法等，进一步判断热故障的类型、严重程度和故障位置，对判断设备运行状态、恢复设正常运行有很大的帮助。现有的诊断方法主要是将检测方法与人工智能故障诊断方法相结合，既可吸收检测方法提供的试验数据和判断准则，又可以不断积累和补充故障诊断经验和知识，实现诊断过程智能化，降低检修人员维护时间，提高诊断准确度。

对于运行中的变电站设备，红外技术能有效地发现其故障和存在的故障際患，为工作人员采用正确、合理的处理措施带来了方便，极大地降低了变电站设备因热故障而引起的突发性事故，这对实现变电站智能化、保证变电站设备正常运行，使变电站设备向着状态检测和预知的方向转变。本课题就是在这样的背景下提出的，通过引入图像处理技术，研究了变电站设备红外图像的预处理、分割、特征提取和识别分类及故障的诊断方法，这对实现变电站设备的热故障分析，提高变电站红外检测的工作效率与变电站设备运行效率，降低变电站设备检修维护成本，具有很重要的意义。

（二）国内外研究现状

早期的红外成像技术主要运用于军事领域，二十世纪六十年代中期，瑞典国家电力公司AGEMA成功地用红外成像技术完成了电力设备的热故障珍断，并且在七十年代将红外成像技术成功地运用到变电站设备Ｗ及高压输电线路的巡检中。八十年代，前苏联、瑞典及英国都制定了红外成像技术在电力设备热故障检测中的标准与规程。而九十年代的国际大电网会议对红外成像技术检测电气设备给予了极大的肯定。在我国，近几十年来红外技术在电力系统热故障诊断中取得了较大的成功和普及，为了使红外技术在在电为行业设备热故障诊断中的应用更加规范，经过长期的实践和经验累积，我国颁布了《DL/T664-2008带电设备红外诊断应用规范》的电力行业标准，该标准有效地指导了红外技术在变电站设备热故障诊断中的应用。

传统的变电站设备热故障诊断方法需要现场的操作人员分析和研究红外图像，不能实现变电站设备热故障自动诊断。近几年，在电力行业中一些专家和学者研究和设计了大量的基于红外图像的变电站设备热故障诊断方案或者软件系统，取得了比较好的成果。�崳�

西安科技大学的李蓉对变电站设备红外图像的识别做出了研究，提出了数学形态学与分水岭算法相结合的变电站设备红外图像分割方法，并采用改进的线矩对分割后的图像进行形状特征提取，最后使用KNN分类器进行识别处理，取得了较好的分类识别效果，但是其仅对变电站设备做出了识别，未能够完成变电站设备的热故障诊断合肥工业大学的张明使用Hu不变矩和傅里叶描述子来提取变电站设备的形状特征，通过构造BP神经网络分类器完成了对变电站设备的分类识别并设计了变电站设备故障诊断系统，但是其在变电站设备故障诊断时均采用相对温差判断法，而对于温差较小的设备采用相对温差判断法会出现误诊断的情况，此时应采用表面温度判断法。华北电力大学的徐雪涛通过具有仿射不变性的ASIFT算法完成了变电站设备的分类识别，并利用拓扑修正矩阵及相对温差法实现了对电气设备故障区域的定位和故障诊断。

（三）研究内容

本文在搜集整理大量现有相关资料的基础上，借鉴前人的研究成果，首先对电气设备进行了概述，其次分析了电气设备热故障的原因、来源及分类。在对电气设备热故障对电力系统的影响和危害进行研究之后提出了电气设备热故障的预防和处理方法，并阐述了电气设备热故障处理时需注意的问题。最后详细阐述红外热成像技术在电气设备热故障诊断中的应用。

二、^范文提纲

引言

一、电气设备概述

二、电气设备热故障分析

（一）电气设备发热的原因

（二）电气设备发热来源

（三）电气设备热故障的分类

三、电气设备热故障影响及危害

（一）电气设备热故障的影响

（二）电气设备热故障的危害

四、电气设备热故障预防及处理

（一）电气设备热故障的预防

（二）电气设备热故障的处理

（三）职能支持战略新规划

五、处理电气设备热故障应注意的问题

（一）接触面接触电阻的测定

（二）接触质量的判断

（三）根据发热具有季节性的特点预防发热故障

六、预防电气设备热故障的对策

七、电气设备热故障红外线技术

结论

三、参考文献

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