红外热像仪带电监测氧化锌避雷器(QC).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,红外热像仪带电,监测氧化锌避雷器,一、概述,二、选题理由,三、QC小组简介,四、第一次PDCA循环,五、第二次PDCA循环,六、效益分析,七、巩固措施,八、体会与设想,汇 报 提 纲,一、概述,近几年氧化锌避雷器在油田电网中已大量使用，尤其是在110kV及以上电压等级的电力系统中已占绝大多数。随着氧化锌避雷器的普遍使用，运行时间的增长，和避雷器本体通过雷电次数的增多，避雷器内部结构（ZnO）将逐渐劣化甚至损坏，突然事故的发生也将逐渐显现和增加，这将给电网的安全运行带来极大的隐患。为了能够发现并检测出氧化锌避雷器的故障，我们使用了各种检测方法和手段，但存在停电测量时间长，试验电压高，且测量结果失真等缺点。如何更准确、更安全、更及时的发现氧化锌避雷器故障的问题摆在了我们面前，尤其是面对油田电网中数量巨大的氧化锌避雷器，问题将会更加突出。,采用红外热像检测技术是在带电运行情况下进行，由于不受电场干扰，且氧化锌避雷器的发热功率具有足够的灵敏度，现场采用比较的方法是很容易发现和判断氧化锌避雷器出现的故障。正常运行的无间隙氧化锌避雷器有0.5-1.0mA的工频电流流过，且主要是容性电流，阻性电流仅占10%-20%（一般为0.1-0.3mA）。氧化锌避雷器正常运行时要消耗一定功率，本体有轻微发热，由于几何分布较为均匀，外表发热是整体性的。,二、选题理由,氧化锌避雷器除制造质量不好及运行工况等因素引起的故障外，还有受潮和阀片老化故障。氧化锌避雷器个别元件受潮表现为局部过热，而阀片老化通常是整相或多元件的普遍发热特征。用红外热像仪进行故障诊断时，根据热像仪发现有不正常的发热，局部温度升高或降低，或者有不正常温度分布，则可以判断为异常。,二、选题理由,目前，油田电网中还未开展红外热像带电监测氧化锌避雷器的测试技术。此项技术能够在氧化锌避雷器不停电（正常运行）的情况下检测出其运行性能的好坏，既克服了停电测试时间长、不安全和检测周期限制的问题，同时也解决了采用测量阻性电流不准确的难题。从而大大减少停电测量的次数，在电网检修时也可以根据前期检测提供的数据进行有针对性的检测，减少了现场工作量，相对延长了氧化锌避雷器的停电测试周期。为此，红外热像带电监测氧化锌避雷器测试技术的开展和实施是十分必要和急需的。,二、选题理由,试验车间QC小组，组建于2007年1月，小组由7人组成，平均年龄34岁，人均接受T,QC教育30小时，现将小组成员介绍如下：,单 位,小组名称,试验QC小组,小组性质,长久,注册编号,课题名称,红外热像仪带电监测氧化锌避雷器,序号,姓 名,性 别,年 龄,文化程度,组内分工,1,男,35,专科,组长,2,女,33,技校,副组长,3,女,34,本科,组员,4,男,31,技校,组员,5,女,31,技校,组员,6,女,35,技校,组员,7,女,39,专科,组员,8,女,38,本科,指导,9,男,32,本科,指导,三、小 组 简 介,四、第一次PDCA循环,1、实际测试及数据调查统计,小组针对用红外热像仪带电监测氧化锌避雷器的测试技术自2007年1月开展实施以来，1月-3月间在油田电网部分变电站中110kV及以上的氧化锌避雷器（包括瓷绝缘式和复合绝缘式）进行了红外热像仪带电测试，提取了大量的技术数据。并根据数据综合测试时的环境（包括温度、湿度、天气），电网的系统电压（A、B、C三相电压），避雷器运行时的交流泄漏电流（A、B、C三相泄漏表指示）以及停电高压试验的参数，进行了细致的分析和研究，从中找出影响测试和正确判断的几个方面的问题。,序,号,主要问题及影响因素,频数,（次）,频率%,累计频率%,1,测试理论的掌握和现场实际测试经验积累,14,37.2,37.2,2,系统三相电压的不平衡造成发热功率的不平衡,11,26.3,63.5,3,测试时的环境、温度、湿度,9,25.1,88.6,4,监测仪器的正确使用和熟练操作,5,8.5,97.1,5,其 它,3,2.9,100,合 计,42,100,/,（1）调查统计如下：,制表人：制表时间：2007.3.25,（2）根据调查统计表的数据做出如下排列图：,14,5,理论知识和实际经验,系统电压造成发热功率不平衡,环境温湿度,的影响,仪器的正确,使用和操作,其它,37.2,63.5,88.6,97.1,100,频率百,分数（%）,频数（个）,42,制图人：制图时间：2007.3.25,由调查统计表和排列图清晰看出，在进行红外热像仪带电监测氧化锌避雷器的过程中，测试理论知识的全面掌握和实际测试经验的积累，如何排除系统电压造成发热功率的不平衡和怎样消除温度、湿度的影响是主要影响因素，是开展实施好这项测试技术所必须重点解决的问题。而测试仪的正确使用和操作及其它虽然是次要因素，但也不能忽视。为此，小组进行了认真细致和多方面的讨论分析，找出解决的办法。,制图人：制图时间：2007.3.25,遇 到 的 问 题 及 影 响 因 素,理论知识和经验,发热功率不平衡,温度、湿度、,天气的影响,测试仪的,使用和操作,其它,氧化锌避雷器运行性能知识掌握不足,实际测试经验欠缺,红外测温技术,知识不足,环境温度不同，避雷器整体表面温度不同，温差变化大,湿度不同，造成避雷器表面泄漏改变,测试仪调整不当，造成测试精度低,操作不当，造成数值失真,避雷器本身制造工艺允许偏差，造成三相电流微小偏差,测试仪电源电压不稳，,造成测试数据偏差,系统电压的波动问题,三相电压不同，避雷器各相通过的电流不同,3、针对以上分析，制定相应的策略表：,序号,存在问题,对策及措施,负责人,完成时间,预期目标,1,测试理论的掌握和现场实际测试经验积累不足,氧化锌避雷器运行性能及原理知识掌握不够,组织进行系统理论知识学习，研究氧化锌避雷器的工作原理、运行性能，进一步增进理性认识,2007.4.28,小组人员能较全面的掌握氧化锌避雷器的工作原理及运行性能,红外热像仪测试技术知识掌握不全面,1、及时组织进行有关红外热像理论知识的学习和讨论,2、聘请专家进行理论授课、培训学习,2007.4.30,对红外热像理论能较全面的掌握，并能进行简单的热像分析,实际测试经验少，避雷器的测试部位不够准确,1、针对不同电压等级的避雷器进行实测培训，并找出室内、室外条件下的区别,2、请有关专家进行现场测试指导，测准避雷器各个部位,2007.5.10,实际测试能力得到很大提高，对氧化锌避雷器的各个部位均能较准确的测量,2,系统三相电压的不平衡造成发热功率的不平衡问题,电网电压的频繁波动易造成避雷器各相泄漏电流的变化，使得发热功率变化,1、在系统电压稳定的时段进行测试,2、对每组避雷器进行多次测量，取其平均温度,2007.5.15,通过实践的摸索和多次的总结，掌握一定的规律，较为有效的排除系统电压波动的影响,避雷器三相电压不同，各相的泄漏电流不同，发热也不同，造成误判断,1、记录母线三相电压，根据不同电压进行具体分析,2、对每相避雷器测试数据进行纵向、横向比较，找出规律,2007.5.15,经过系统的实测和数据的比较分析，找出不同电压下的发热功率的差别，为准确判断避雷器的性能打下基础,3、针对以上分析，制定相应的策略表：,序号,存在问题,对策及措施,负责人,完成时间,预期目标,3,测试时的环境、温度、湿度对测试的准确性影响明显,氧化锌避雷器整体表面温度因不同的环境温度而不同，给正确判断造成一定的困难,1、准确记录环境温度,2、调整测试仪合适的温度测量范围,3、取系统测量数据进行综合分析,4、每次测试尽量在同一温度下,2007.5.20,通过多次的分析比较能够良好的排除温度的影响，并总结出一定的规律,天气的好坏，湿度的大小使得避雷器表面交流泄漏电流随之改变，电流造成的发热也随之改变,1、在天气良好的情况下进行测试,2、应在湿度小于60%的情况下进行测试,3、空气盐密度大的地区要多次测量,2007.5.20,通过多次的测试，对各种数据的综合分析，找出湿度影响的规律，基本上消除表面泄漏电流对测试的影响,4,监测仪器的正确使用和熟练操作,测量仪测量范围、精度调整不合适，影响测试数据的准确性,及时组织学习掌握测试仪的性能、各种参数的选取等,2007.4.20,小组成员能全面掌握测试仪的性能、运行原理,操作不正确有可能损坏测试仪，数据虚假,组织进行对测试仪正确使用、熟练操作的培训,2007.4.20,小组成员能够全部熟练正确的、规范的操作,5,其它,避雷器制造工艺的偏差造成的电流差别使得三相避雷器发热功率略有不同,进行多次测试，取其平均值，可忽略其影响,2007.4.25,制造工艺差别的影响能消除，不影响测试结果,测温仪电源电压不足可造成测试精度的下降,1、对电源电池进行足够时间的充电,2、测试前检查电源电压是否充足,3、配备备用电池,2007.4.26,每次测试都能保证充足的电源电压，保证测试仪的测试精度,4、对策实施后效果,经过第一次循环，小组成员对用红外热像仪带电监测氧化锌避雷器的测试技术有了较为清晰的认识。从测试理论到现场实际测试，再到数据的分析判断，各方面能力都有了显著提高。但要真正完全掌握这一测试技术，并应用于电网安全生产我们还有一定的差距，有些方面和环节都需要进一步完善和改进，为此我们进行了第二次PDCA循环。,1、存在的问题,经过第一次PDCA循环，用红外热像仪带电监测氧化锌避雷器的测试技术，虽然有了很大提高，已经能够对避雷器进行初步分析判断，但要真正完全掌握这一技术，有些问题还需要彻底解决。小组成员在一起针对这段时间以来进行的理论知识的学习和掌握，实际测试经验的积累以及提取的测试数据进行了深入细致地分析和研究，一致认为：,五、第二次PDCA循环,（1）测试理论虽已形成完整轮廓，但还不够，需要更深层次的研究。,（2）实际测试经验虽然积累了一些，掌握了一些规律性的东西，但还需要更多的实测经验来丰富，以验证和完善这些规律。,（3）瓷绝缘式避雷器和复合式绝缘避雷器，测试结果的区别分析问题需要解决。,我们针对以上问题重新制定了对策和办法：,五、第二次PDCA循环,2、对策表,序号,存在问题,对策及办法,负责人,完成时间,预期目标,1,测试理论,的完整的,掌握,1、进一步研究氧化锌避雷器的工作原理、运行特性以及制作原理、工艺等,2、进一步学习红外热像测试的原理等,3、把避雷器运行特性的有关理论和红外热像测试理论有机的结合起来,2007.6.20,力争使小组成员都能,掌握完整的测试理论，,并进行相关的理论研究,2,实践经验,的进一步,丰富和积,累,1、在以往的基础上进一步增加实际测试培训,2、安排计划，对油田盐镇变、九分场变和新孤变三座220kV变电站中110kV电压及以上等级的氧化锌避雷器进行红外热像测试，提取准确的数据,3、写出实际测试结果，分析、判断和总结报告,2007.7.25,1、提高小组成员实际测试技能,2、完善和改进现场测试手段,3、进一步总结测试规律，找出标准性依据,3,瓷绝缘式,避雷器和,复合式绝,缘避雷器,测试温度,的区别,1、对盐镇变、九分场变和新孤变三座220kV变电站中110kV电压及以上等级的瓷绝缘式避雷器和复合式绝缘避雷器分别进行红外测试，提取准确数据,2、把瓷绝缘式避雷器和复合式绝缘氧化锌避雷器的测试结果进行比较，并加以分析总结,2007.7.25,1、总结出瓷绝缘式和复合式绝缘氧化锌避雷器的不同温度变化,2、判断分析出瓷绝缘式避雷器和复合式绝缘氧化锌避雷器运行时的不同发热功率和发热效果,3、对两种避雷器的运行性能都能做出正确的判断,制定出第二次PDCA循环对策后，经过了两个多月的实施过程，分别对盐镇变、九分场变和新孤变三座220kV变电站中110kV电压及以上等级的氧化锌避雷器进行了红外热像测试。期间小组进行了大量细致的工作，对每一个环节认真负责，严格把关，不漏掉发现的任何问题，对用红外热像仪带电监测氧化锌避雷器的测试技术有了较为全面的掌握，该项技术熟练和完善程度都达到了一定的水平，小组成员掌握程度达到了100%，具备了全面入网测试的条件。,3、对策实施,对盐镇变、九分场变和新孤变三座220kV变电站中110kV电压及以上等级的氧化锌避雷器进行红外热像测试数据的分析与总结：,（1）盐镇变部分110kV及以上电压等级氧化锌避雷器红外测试数据及判断：,220kV电压等级：（带电测试）温度：24 湿度：49%测试时间：2007.4.27,线路名称,21P避雷器（瓷式）,#主变侧避雷器（瓷式）,系统电压（kV）,相别,实测温度（）,监测器电流（mA）,结论,实测温度（）,监测器电流（mA）,结论,A,35.3,0.96,正常,38.7,1.0,正常,219/3,B,37.3,0.96,正常,38.5,0.9,正常,219/3,C,37.2,0.95,正常,37.8,0.8,正常,218.8/3,110kV电压等级：（带电测试）温度：24 湿度：49%测试时间：2007.4.27,线路名称,11P避雷器（瓷式）,#主变侧避雷器（瓷式）,系统电压（kV）,相别,实测温度（）,监测器电流（mA）,结论,实测温度（）,监测器电流（mA）,结论,A,36.2,1.1,正常,33,1.0,正常,112/3,B,36.6,0.9,正常,33.4,0.82,正常,112/3,C,37.4,0.95,正常,32.5,0.9,正常,112.7/3,分析：数据较为真实，符合规律性。,（2）九分厂变部分110kV及以上电压等级氧化锌避雷器红外测试数据及判断：,220kV电压等级：（带电测试）温度：25 湿度：48%测试时间：2007.5.13,线路名称,#主变侧避雷器（复合式）,220kV段避雷器（复合式）,#主变220kV侧避雷器（复合式）,系统电压,（,kV,）,相别,实测温度,（）,监测器电,流（mA）,结论,实测温度,（）,监测器电,流（mA）,结论,实测温度,（）,监测器电,流（mA）,结论,A,35.5,1.15,正常,37.2,1.2,正常,35.5,0.7,正常,227.3/3,B,33.9,0.98,正常,36.9,1.05,正常,35.9,0.65,正常,227.3/3,C,35.1,1.1,正常,37.1,1.05,正常,34.9,0.6,正常,226.8/3,110kV电压等级：（带电测试）温度：25 湿度：48%测试时间：2007.5.13,线路名称,#主变110kV侧避雷器（瓷式）,110kV段母线避雷器（瓷式）,#主变110kV侧避雷器（瓷式）,系统电压,（kV）,相别,实测温度,（）,监测器电,流（mA）,结论,实测温,度（）,监测器电,流（mA）,结论,实测温,度（）,监测器电,流（,mA）,结论,A,35.7,1.19,正常,39.5,1.2,正常,34,0.5,正常,113/3,B,35.7,1.17,正常,35.7,1.15,正常,34.6,0.52,正常,113.2/3,C,35.7,1.2,正常,35.7,1.2,正常,33,0.48,正常,112.9/3,分析：数据较为真实，符合规律性。,对110kV段母线避雷器A相进行停电测量时，直流1mA电压为145kV，偏低，75%电压下泄漏电流为46uA，接近标准值（标准为50uA），此避雷器虽然在合格范围内，但有劣化趋势，应引起注意。,（3）新孤变部分110kV及以上电压等级氧化锌避雷器红外测试数据及判断：,220kV电压等级：（带电测试）温度：27 湿度：51%测试时间：2007.6.18,线路,名称,#主变220kV侧避雷器（复合式）,#主变220kV侧避雷器（复合式）,220kV母线避雷器（瓷式）,系统电压,（kV）,相别,实测温度,（）,监测器电,流（mA）,结论,实测温度,（）,监测器电,流（mA）,结论,实测温度,（）,监测器电,流（mA）,结论,A,36.7,0.8,正常,28.4,1.0,正常,28.4,1.0,正常,217.3/3,B,36.9,0.8,正常,28.4,0.9,正常,28.4,1.0,正常,217.3/3,C,36.5,0.9,正常,28.9,1.1,正常,28.1,0.9,正常,217.2/3,110kV电压等级：（带电测试）温度：25 湿度：48%测试时间：2007.6.18,线路,名称,#主变110kV侧避雷器（复合式）,110kV段母线避雷器（瓷式）,110kV母线避雷器（瓷式）,系统电压,（kV）,相别,实测温度,（）,监测器电,流（mA）,结论,实测温度,（）,监测器电,流（mA）,结论,实测温度,（）,监测器电,流（mA）,结论,A,27.8,0.7,正常,28.4,正常,28.6,正常,114.3/3,B,27.8,0.7,正常,28.4,正常,28.6,正常,114.3/3,C,27.8,0.7,正常,28.4,正常,28.6,正常,114.3/3,分析：数据较为真实，符合规律性。,（4）测试后总结,以上数据较为真实可信，根据数据结果进行判断与理论分析基本一致，符合规律性，测试的灵敏性较高。,根据测试数据结果判断避雷器的运行性能与停电电气试验各参数的判断结果一致，用此技术判定避雷器运行性能的好坏是可靠的。根据大量测试数据进行的结果分析，初步认为在相同环境温度和湿度下，系统三相电压基本平衡的情况下，相同材料的各相避雷器整体温度差别超过5以上者应认为可能存在异常。,以上数据表明在相同环境温度、湿度和系统三相电压基本平衡的条件下，相同电压等级的瓷绝缘避雷器和复合绝缘式避雷器表面整体温度略有差别，但通过多次测试，取其数据证实不影响测试判断。,以上数据有的还不够准确，测试经验还需要进一步积累。,1、间接效益：目前油田电网中氧化锌避雷器的测试中还未开展此项测试技术，此项技术的开展填补了电网测试技术的空白，并大大提高发现电网中氧化锌避雷器故障的准确性和及时性。从避免氧化锌避雷器发生突然事故造成电网停电，保障电网安全运行的角度来看，其意义是明显的，其经济效益是巨大的。,2、直接经济效益：若此项技术全面开展实施，应用到电网氧化锌避雷器测试中，可减少避雷器停电测量次数，相对延长避雷器的检测周期。以110kV及以上电压等级的氧化锌避雷器为例，若检测周期每延长一年，每组避雷器每减少一次停电测量：,六、效益分析,六、效益分析,（1）以每组110kV氧化锌避雷器停电测量一次的全部费用为1000元。目前油田电网中有上百组110kV氧化锌避雷器。每年可节省：1000*100=100000元=10万元。,（2）以每组220kV氧化锌避雷器停电测量一次的全部费用为2000元。目前油田电网中220kV氧化锌避雷器按25组计算。每年可节省：2000*25=50000元=5万元。,每年可节约资金或取得的效益共计：5+10=15万元,七、巩固措施,今后要继续加强测试技术的理论和实际学习，积累更多的实际经验，不断完善和发展此项技术，就如何做到规范测试、准确判断进行深入的研究和探讨，找出和制定标准性的依据，在原有基础上扩大测试技术普遍掌握率。,八、体会与设想,经过半年多的时间，我们应用QC活动开展和学习掌握了用红外热像仪带电监测氧化锌避雷器的测试技术，现在此项技术已基本完善，具备了入网全面测试的条件。在活动中，我们学习和解决技术难题的能力得到了提高，汲取了新知识，掌握了新技术。今后我们会更加努力，通过QC活动，努力拓展此项技术的测试范围，争取早日全面普及此项测试技术。,谢谢,谢谢,谢谢,