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1、紅外技術協同發展、助力電網數字化轉型南瑞集團江蘇宏源電氣有限責任公司張勇(15952000904)設備全壽命周期管理設備狀態檢修設備狀態評價及風險評估帶電檢測在線監測預防試驗狀態量狀態量狀態量狀態量電力行業對紅外技術的需求01紅外熱像技術是電網運維工作中效果最好、普及率最高的帶電檢測方法,廣泛應用于溫度檢測、氣體泄露、生物探測等場景,其中紅外溫度檢測應用最普及。電力行業對紅外技術的需求01接觸不良污閃磁場渦流材料不良過載運行絕緣下降電力設備發熱是電力生產中常見缺陷,為電網安全穩定運行帶來極大的隱患,是電力設備故障的早期診斷依據。電力設備熱缺陷原因:發熱分類電流制熱綜合制熱電壓制熱由于電流效應引
2、起的發熱,通常反映接觸不良、材料不良、過載等狀況,如接頭發熱。由于電壓效應引起的發熱,溫升較小,通常反映設備絕緣狀況,如PT套管發熱。由于電壓、電流效應,或者電磁綜合效應引起的發熱,如GIS外殼發熱。DL/T 664-2016 帶電設備紅外診斷應用規范對電氣設備發熱類型的定義:電力行業對紅外技術的需求01紅外測溫對數字化、智能化的需求02自動化需求紅外熱像圖處理及報告工作量巨大,以往主要由人工進行分析處理智能化需求缺陷診斷的準確性受人員技術水平及認真態度影響,對電壓制熱型這類溫升較小的情況易忽略,需要人工智能輔助分析數字化、標準化需求未能形成數字化、標準化作業,數據管理分散且人工智能、大數據技
3、術未能很好的得到應用,未能發揮數據的價值檢測管理數字化、標準化03第三方平臺PMIS3.0檢測可追溯、設備生命周期健康狀態可分析平臺端(PMIS3.0)巡檢終端(紅外熱像儀)靜態溫度矩陣監測終端(紅外熱像儀)溫度數據流數據定義符合DL/T 664-2016 帶電設備紅外診斷應用規范的規定。檢測管理數字化、標準化03數據格式標準化為電網檢測數據管理帶來了便利變電輸電配電現場巡檢診斷分析歷史分析現場工作量大人工分析效率低、易出錯,缺少自動化、智能分析手段以紅外熱像文件、電子或紙質報告型式管理,橫向、縱向分析困難,無法發揮數據的價值作業過程自動化04作業過程的自動化作業過程自動化04現場作業自動化溫
4、濕度測量激光測距二維碼、IFID、文字識別任務導航紅外熱像儀紅外熱像終端依據從系統下載任務清單,引導工作人員進行紅外測溫作業;測溫前通過二維碼、IFID、設備標識牌文字識別,核對設備;進行紅外測溫時,終端自動進行距離測量、環境溫濕度記錄。檢測數據通過無線上送系統,進行自動診斷后反饋結果智能化診斷-常規診斷診斷評估智能化、自動化05常規診斷方法:提取被測設備關注區域的最高、平均、最低溫度,依據DL/T664-2016中的診斷判據做出結論:DL/T664判據n:危機缺陷:T110 or 95 and T80嚴重缺陷:80T110 or 80 and 80T110一般缺陷:T80 and 35 被測
5、設備建模設備識別與標記診斷判據智能化診斷-常規診斷診斷評估智能化、自動化05電力設備設備部件1設備部件2設備部件n 測溫部位1測溫部位2 測溫部位m判據1判據2 判據n設備建模診斷評估智能化、自動化05不同電氣設備發熱區域不同。常規測溫一般采用區域測溫方式進行溫度提取,因此需要識別設備類型及對應的部件,以便進行溫度提取和分析。I型斷路器型斷路器部件部件-B相相測溫部位測溫部位設備類型識別設備部件識別測溫部位識別智能化診斷-常規診斷神經網絡神經網絡遺傳算法自回歸移動平均 測溫數據環境溫濕度設備負荷診斷評估智能化、自動化05智能化診斷-趨勢預警趨勢預測與預警預測算法診斷評估智能化、自動化05智能化
6、診斷-趨勢預警針對歷史巡檢、監測記錄,引入負荷、環境溫濕度等狀態量,對溫度的變化趨勢進行分析和預測,發現因設備健康狀態下降而引起的溫度趨勢上升現象,對溫度異常設備發出預警信號。診斷評估智能化、自動化05智能化診斷-專業分析針對電力設備不同發熱特性,構建專業的分析診斷算法,發現對應的缺陷。例如絕緣子低零值、高壓套管污閃、變壓器油枕或高壓套管油位等絕緣子低零值檢測油位識別污閃識別識別 絕緣子低零值檢測診斷評估智能化、自動化05智能化診斷-專業分析利用絕緣子在高壓電場下溫度分布與電場分布的相關性,對絕緣子低零值檢測通過深度學習識別絕緣子串區域,并利用圖像算法提取紅外溫度矩陣中絕緣子串,對其進行分割,從而提取每個絕緣子的溫度值,達到發現低零值絕緣子的目的診斷評估智能化、自動化05智能化診斷-專業分析利用變壓器油枕油位或者充油套管有油、無油區域的溫差特性,識別油位位置,達到識別缺油的目的:變壓器油枕、高壓套管等油位估算診斷評估智能化、自動化05智能化診斷-大數據分析分析模型構建數據挖掘數據清洗數據分析區域熱缺陷特征同類設備熱缺陷特征同廠設備熱缺陷特征 高風險區域預警高風險缺陷預警缺陷原因分析缺陷預測 提前預警、主動運維高精度多功能小型化智能化自動化多樣化紅外熱像設備發展方向的思考06感謝聆聽!感謝聆聽!