基于红外成像技术的SF6气体泄漏分级检测策略研究
石化企业气体泄漏红外成像检测技术研究进展
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2021年第21卷第2期专论与综述编辑俞雪兴石化企业气体泄漏红外成像检测技术研究进展*收稿日期:2020-11-04第一作者简介:迟晓铭,助理工程师,硕士,2019 年毕业于天津大学光学工程专业,现就职于中 国石化青岛安全工程研究院,研究方向为气体 泄漏检测、红外成像技术等领域。
*基金项目:国家重点研发计划 (2016YFC0801300),易燃易爆危险化学品灾害事故应急处置技术装备研发与应用示范。
迟晓铭,肖安山,朱亮,贾润中,李明骏,高少华,王国龙,丁德武,朱胜杰(中国石化青岛安全工程研究院化学品安全控制国家重点实验室,山东青岛266071)摘要:介绍了气体泄漏红外成像检测技术的 工作原理和分类,综述了国内外相关单位的研究进展,重点分析了国外公司对被动式红外成像检测技 术的研究情况,并对技术的发展方向进行了展望。
关键词:石油化工;环保;气体泄漏;泄漏检测;红外成像DOI : 10.3969/j.issn.1672-7932.2021.02.001石化企业的气体泄漏,不仅影响企业的正常 生产,还会污染环境,甚至引发火灾、爆炸等事故, 严重威胁社会和人民的生命财产安全。
相比于传统的点式检测方式,气体泄漏红外成像检测技术由于其大范围、远距离、快速定位泄漏源、动态直观等优势逐渐成为泄漏检测的有效手段之一⑴o1红外成像检测技术的原理及分类红外成像检测技术的原理是基于气体的红外 吸收。
气体分子吸收特定波段的红外辐射而发生能级跃迁,因此气体泄漏前后,环境中的红外辐射 能量会产生差异,这一特性被用来检测气体泄漏。
常见的气体分子吸收波段主要集中在近红外波段 (3~5 mm)和远红外波段(8~12 mm)。
红外成像检测技术分为主动式检测和被动式检测[2]o 主动式检测技术以激光作为激励源,信噪比高、灵敏度高,气体与背景之间不需要温度差 异,但是系统较为复杂。
常见的几种技术有差分吸收激光雷达(DIAL)技术、可调谐激光二极管吸收光谱(TDLAS)技术、傅里叶变换红外光谱(FT- IR)技术、差分吸收光谱(DOAS)技术。
红外成像检漏技术原理与现场应用
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红外成像检漏技术原理与现场应用作者:束旭东来源:《城市建设理论研究》2013年第32期摘要:目前,红外成像检漏技术在江苏省电力公司已得到比较广泛的应用,并取得了显著的效果,为以SF6作为绝缘气体的高压电器设备在线无损检测、快速查找故障点和诊断设备故障类型提供了依据,有效地预防了一些事故的发生,大大提高了设备运行的可靠性。
本文从以SF6作为绝缘气体的高压电器设备检漏的必要性、能解决什么问题谈起,结合在我单位的实际应用情况,重点介绍了红外成像检漏的技术原理、优点及使用方法。
有助于检测人员对红外成像检漏技术的进一步了解并能在今后现场工作中正确使用测量和维护该仪器。
关键词:红外成像,六氟化硫(SF6)气体,高压电器设备,气体绝缘金属封闭开关设备简称(GIS)、水解中图分类号: O434.3 文献标识码: A引言从1940年SF6气体作为绝缘介质开始,迄今已被广泛地应用在电力设备中,如高压断路器、变压器、互感器、电容器、避雷器、接触器、熔断器、管道母等。
随着SF6气体使用量的增加,范围的扩大, SF6气体作为绝缘介质充入高压电器设备内有一定的压力,受制造质量、密封件的老化、安装工艺、气象条件、自然灾害等方面的影响会有所泄漏,;SF6气体绝缘设备一旦发生漏气,对高压电器设备、人身、环境造成危害。
随着社会的进步,人们对供电可靠率的要求不断提高,希望SF6为绝缘气体设备的长期安全运行显得日益重要。
根据电网发展的形势,供电系统需要对以SF6为绝缘气体的高压电器设备中SF6气体进行不停电的有效检漏,以充分掌握设备的运行状态,做到防患于未然。
鉴于以往SF6检漏技术的一些不足,研究利用新的SF6气体红外成像检漏技术是非常必要的,同时也给我们实际工作创造了巨大的经济效益及社会效益。
1、SF6气体的性质1.1; SF6气体的物理性质;;纯净的SF6气体是一种无色、无嗅、基本无毒、不可燃的卤素化合物,其相对密度在气态时为6.16g/cm3(20℃,0.1MPa时);在相同状态下约是空气相对密度的5倍。
在线实时监测与红外成像法准确定位SF6气体泄漏点
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4 ) 小 巧轻 便 ( 重 量仅 2 k g ) , 操 作简便 . 1 0 0 v l / L的数据 统 一显 示 为定 值 1 1 0 v l / L , 且 超 出 1 0 0 v l / L 的数据 用红 色显示 。 系统每 隔 1 5 s自动 进 入 下 0一个 点 的 曲线 , 依 次 显示 直 至 结 束 , 然 后
绝缘气体气室密封失效 , 造成气体泄漏 , 影响设 备安全运行 , 并且污染环境。所以在进行 G I S设备维护工作时 , 绝缘气室
的密封维护工作十分重要 。介绍了两种 S F 6 气体泄漏检测方法 : H S F 一 1 0 0 0系列 s F 微量泄漏在线监测系统和利用红外成 像法检测 G I S设备 S F 6 气体泄漏 。
设 备安 装 进 G I S阀 门体 上 ,检 测 方 式 为 非侵 入 式, 只需 要 对 G I S阀 门附近 的环 境气 体 进行 收集
就能检测 。仪器核心部件采用 的是高灵敏度的 s 气体浓度传感器 , 最快只需要 5 s 即能检测泄
漏 出的微 量 的 s F 气 体 ,能在 G I S发 生 泄漏 的第
关键字 : 六氟化硫 ; 气体绝缘组合电器 ; 红外成像法
中 图分 类 号 : T M5 9 5 ; T组合电器( G I S ) 是高压线路 中重要 的设备。 它由多种高压电器元件组成 , 并以 S F 6 气
体作 为绝 缘 和灭弧 介质 。s F 气体 十分稳 定 、 具 有 优 异 的绝 缘 和 灭 弧性 能 。但 是 由于 密 封 性 能 问
六氟化硫气体泄漏检测方法及处理措施
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根据现场工作的实际经验,将日常用到的检漏方法进行了总结,分别为:采用检漏仪进行检漏、采用肥皂泡法检漏、采用局部包扎法检漏,各种检漏的方法都有其优点,但都有相关的局限性。但每种检漏方法相互配合应用才能确保我们工作的正常开展。
3.1采用检漏仪进行检漏
最为常见的检漏仪为接触式检漏仪,将检漏仪的进气口置于电气设备的不同位置,检测其附近的气体内的SF6浓度,达到报警值后,显示报警存在漏气情况。
目前最新开始普及。同时使泄露现场直接显示于屏幕上,易于观察和进行判断。
3.2采用肥皂泡法检漏
肥皂泡法检漏,就是在设备疑似位置进行涂抹肥皂水,利用肥皂水易起泡的特点,对设备的漏气点进行判断。但肥皂检漏法只能查找比较明显的泄漏缺陷。它通常与检漏仪检漏配合使用,即先用检漏仪检出漏气点(检漏仪报警)后再用肥皂泡检漏。
图(1)漏气点图图(2)漏气可见光图
图(3)泡沫法验证漏气点图图(4)破损的密封圈
2.断路器存在砂眼导致的漏气缺陷
2.1事件经过
2015年6月至2015年9月,变电检修人员对某变电站110kV室外瓷柱式断路器出现的低气压报警进行处理。后使用传统的接触式检漏设备对该设备进行检漏,未能发现漏气点。再次通过其他各种检漏方法的相互配合应用,成功检测出漏气位置为C相瓷柱底部存在砂眼缺陷,并根据依次制定了处理措施和方案,圆满完成了缺陷的消除工作。
2.2检测方法
最初检修人员利用传统接触式检漏仪对该断路器进行检漏工作,未能发现断路器存在的漏气缺陷。但该设备频繁出现低气压报警,疑似出现漏气的缺陷。
到达现场后对设备开展自下而上的检测工作,如图(5)。自断路器下侧的充气阀门、连接管道,以及整体的瓷柱套管本体,都开展了检漏工作,但均未出现报警信号。然后采用包扎的方法对断路器进行检测。分别在上侧的套管粘合部位、断路器下侧连管、密度继电器、充气接口、瓷柱
SF6电气设备红外辐射检漏技术的应用
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2 3 9 0 0倍 [ 4 1 ,排人 大气 中 ,会加 剧温 室效 应 。
工大学 电气 工程及其 自动化 专业 , 讲师, 从事 电气试验 教学和研 究工作 ; 陈昱 同( 1 9 8 3 一 ) , 男, 山西大同人 , 2 0 0 8 年毕业于华北 电 力大学高电压与绝缘技术 专业 , 硕士 , 工程师 , 从事 电气
试验工作 ; 郭 丽( 1 9 8 4 一 ) ,女 , 山西大同人 , 2 0 0 8年毕业于太原理 工大 学电气工程及 其 自动化 专业 , 助 理工程 师 , 从事 电 气试验工作 。
( 1 . 国网临汾电力高级技 工学校 ,山西 临汾 0 4 1 0 0 0 ; 2 . 国网山西省电力公 司电力科 学研 究院 , 山西 太原
0 4 6 0 1 1 )
0 3 0 0 0 1 ;
3 . 国 网 山西 省 电力公 司 长 治供 电公 司 ,山西 长 治
摘要 :阐述 了 s F 气体泄漏成为影响设备安全可靠运行 的重要 因素 ,与传统 的 s 检 漏方法相 比 ,红 外检 漏技 术 具有 非 接 触 、远距 离 、定位 准 确 、无 需停 电等 优 点 。指 出红 外辐 射检 漏是 红
0 引 言
S F 被广泛 用作 变压 器 、断路 器 、G I S 、电流互
规程》 规定 ,s F 电气设备 中每个气室的年漏气率 要求小于 l %。 从运行经验来看 , 设备气体泄漏主要发生在气
室 的接头 、阀门 、表计 、法 兰面 接 口及焊 缝 砂 眼等
感器 、电压互感器等电气设备 的绝缘介质 。然而 , 气体泄漏是 S F 6 电气设备主要故障之一 ,因此 ,如
六氟化硫气体泄漏检测技术
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SF6气体泄漏检测技术目录第一节SF6气体泄漏检测技术概述 (2)一、发展历程 (2)二、技术特点及应用情况 (3)第二节SF6气体泄漏检测技术基本原理 (7)一、SF6气体特性 (7)二、泄漏检测机理 (9)三、泄漏检测仪组成及基本原理 (16)第三节泄漏检测及诊断方法 (26)一、检测方法 (26)二、判断标准 (31)第四节典型SF6气体泄漏案例分析 (32)第一节SF6气体泄漏检测技术概述一、发展历程SF6气体泄漏作为GIS运行过程中的常见缺陷之一[1],SF6的泄漏不仅会影响设备的绝缘强度,还将对大气环境产生较强的温室效应;此外,假如气体中含有电弧分解物,泄漏气体还将危害人身安全[2]。
因此,SF6气体泄漏检测工作异常重要。
SF6气体泄漏检测技术从上世纪五十年代开始应用,早期新安装和大修后的设备检漏主要依靠真空监视和压力检查,运行设备通过压力表进行泄漏监测,受检测技术的限制,泄漏点的判断主要采用皂水查漏[3, 4]。
20世纪70年代,科研人员根据SF6气体的负电性开发了卤素仪,如美国TIF公司、德国DILO公司、美国CPS公司、英国ION公司都有相应技术产品。
20世纪末期,SF6气体泄漏的定量检测成为趋势并颁布了IEC60480和GB/T 8905-1996《SF6电气设备中气体管理和检测导则》。
20世纪80年代开始,各大设备厂家、科研单位投入到检测技术的研发当中,其中代表性检测技术为:20世纪80年代年美国USON公司开发电子捕获型检测技术;20世纪90年代初期日本三菱公司研发紫外电离型检测技术;上世纪90年代末期英国ION公司研发负离子捕捉检测技术。
以上述检测技术利用的都是SF6气体的负电性,21世纪初,随着人们对SF6气体的化学、声学和光学性质的不断深入了解,新型检测技术不断发展,如红外光谱吸收技术、光声光谱技术和成像法。
红外吸收技术和光声光谱技术利用SF6气体分子吸收红外线的特性, 2004年德国GAS公司推出基于红外吸收技术的IR LEAKMETER检漏仪,后续西班牙Telstar、美国BACHARACH、德国WIKA等公司也开发了相应产品;光声光谱技术作为一种纯物理的、非破坏性的检测技术,2006年被丹麦INNOVA公司首先应用于SF6气体检漏。
昌局 红外成像技术在SF6气体检漏中的应用
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红外成像技术在SF6气体检漏中的应用新疆昌吉电业局明爱红、王娜、梁鲁兴[摘要]SF6气体泄漏检测作为电气设备中六氟化硫技术监督管理的核心内容,有其重要意义。
本文通过介绍了一种用于检测SF6电气设备气体泄漏的红外成像技术,分析了该技术与传统的SF6气体检漏技术比较的优越性。
通过几个检测实例分析表明,该技术可以快速、准确、安全对SF6气体的泄漏点进行检测和定位。
[关键词]六氟化硫气体;红外成像;检漏引言六氟化硫(SF6)气体的物理和化学性质极稳定,作为良好的绝缘和灭弧介质广泛应用于高压电气设备中。
随着电力技术的飞速发展和高压设备的技术革新,SF6电气设备在电网建设中的利用率激增,已经取代油浸式设备而占主导地位的趋势。
与此同时SF6电气设备常常产品质量、元件老化和外力损坏等原因发生气体泄漏。
从而对设备、人生和环境造成危害。
由于SF6气体无色、无味。
无法象观察渗漏油一样直接观察到漏点。
而传统的SF6气体检测方法如压力检测法、卤素探测器和肥皂水检测法、包扎法、手持式检漏仪,在实际应用中存在着很大的局限性。
红外成像检漏技术的出现,为现场快速、安全的查找SF6气体泄漏点提供了一种全新的方法。
气体泄漏的原因及危害1 SF6造成SF6电气设备气体泄漏的缺陷的常见原因包括:铸件有沙眼、焊接处有裂纹、密封垫和密封槽尺寸不匹配、密封圈老化、组装中密封工艺不当已经密度继电器存在质量缺陷等。
SF6气体一旦泄漏,将会威胁到设备运行安全,另外也会对人身和环境造成很大危害:(1)SF6气体泄漏将会导致气体压力下降,同时,空气中的水分也会通过漏点进入设备内部,从而降低了设备内部绝缘性能和灭弧性能,进而影响电网的安全运行。
(2)常态情况下的SF6气体非常稳定,对人体是没有毒性的;但是在高压电弧作用下或高温时,SF6气体会发生分解而产生剧毒气体,吸人将会造成人体局部缺氧和带毒,对人员健康带来严重危害。
(3)SF6气体是《联合国气候变化公约》和《京都议定书》规定减排的6种温室气体之一。
红外成像检漏
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状态检测技术部
2018年 03月
前言 带电检测的定义 一般采用便携式检测设备,在运行状态下,对设备状态量进行的现场 检测,其检测方式为带电短时间内检测,有别于长期连续的在线监测。
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目录
1、红外成像检漏的意义及原理 2、红外检漏仪—FLIR GF306
3、红外检漏仪现场操作
4、检测数据分析与处理 5、现场检测案例
全体检测人员详细布置检测中的安全注意事项,交待带电部位,以及其他安全注意事项。
入,检测过程中应始终保持通风。
4、检测时应与设备带电部位保持足够的安全距离。 5、在进行检测时,要防止误碰误动设备。 6、行走中注意脚下,防止踩踏设备管道。 7、检测时避免阳光直接照射或反射进入仪器镜头。
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3、红外检漏仪现场操作
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3、红外检漏仪现场操作
三、环境要求 1、室外检测宜在晴朗天气下进行。 2、环境温度不宜低于+5℃。 3、相对湿度不宜大于80%。
4、检测时风速一般不大于5m/s。
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3、红外检漏仪现场操作 四、检测流程
1、检测仪器是否正常工作,确认电源正常。
2、根据SF6电气设备情况,确定检测部位。
1、红外成像检漏的意义及原理 常态下,SF6是一种无色、无味、无毒,具有较强电负性的气体,灭弧 能力强,绝缘强度高、化学性能稳定,被广泛应用于变压器、断路器、互 感器和组合电器等多种设备中。以SF6气体作为绝缘介质的电气设备,具有 占地面积少,运行中受环境影响小、可靠性高、维护工作量低等优点。但 随着电网中SF6充气设备的增多,由于产品设计制造水平、现场安装质量、
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2、红外检漏仪—FLIR GF306
仪器左视图06
500kV SF6气体绝缘电流互感器漏气故障处理及研究
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500kV SF6气体绝缘电流互感器漏气故障处理及研究发表时间:2018-04-18T16:56:47.300Z 来源:《电力设备》2017年第33期作者:邹健彬[导读] 摘要:本文通过对海南联网系统500kV福山变电站500kV第五串联络5052 CT异常漏气引起的故障进行分析,根据实际情况剖析了SF6气体绝缘电流互感器漏气的部位和泄漏原因,找出了SF6电流互感器存在的缺陷,对缺陷原因进行了分析,并在制造、运输和运行维护方面提出了合理的建议。
(中国南方电网超高压输电公司广州局广东广州 510663)摘要:本文通过对海南联网系统500kV福山变电站500kV第五串联络5052 CT异常漏气引起的故障进行分析,根据实际情况剖析了SF6气体绝缘电流互感器漏气的部位和泄漏原因,找出了SF6电流互感器存在的缺陷,对缺陷原因进行了分析,并在制造、运输和运行维护方面提出了合理的建议。
关键词:SF6气体;电流互感器;漏气故障;处理研究1引言SF6气体绝缘电流互感器具有不可燃、质量轻、运维工作量小等优点,因此广泛应用于500kV的系统中。
近些年,SF6气体绝缘互感器发生故障而引起的安全事件在电网企业中的发生频率越来越大,对于电网的稳定运行产生了极大影响。
因此需格外重视500kV SF6电流互感器在运行中的安全问题。
2 故障经过电网的无油化变电站需要使得500kV SF6气体绝缘电流互感器成为变电站的重要设备,在其运行过程中出现故障的原因主要是设备材料制造粗糙、装配不良、不当的运输、设计不合理以及吊装等,使SF6电流互感器产生故障隐患。
本文结合海南联网系统500kV第五串联络5052 CT异常漏气引起的故障,介绍了SF6电流互感器的内部结构,重点分析了产生漏气故障的原因。
2017年4月11日14时,500kV福山变电站主控室监控系统低压警报信号响起,经检查显示“500kV第五串联络5052 CT气体压力低”,运行人员立即对该电流互感器的外观进行了检查,未发现异常,之后对SF6气体压力情况进行检查,检查得知C相压力为0.45MP,而A、B相压力均为0.52MP,经核对现场运行规程,该SF6气体互感器额定工作压力(20℃)为0.5MP,而根据全站SF6 CT气体压力例行运行数据多维度分析抄录数据为0.5MP,报警值(20℃)为0.45MP可知,该告警发生符合条件,测控装置发出告警信号正确(A、B相因环境温度的影响属于正常气压范围),排除了仪表和测控信号误报的原因后,初步判断500kV第五串联络5052 C相电流互感器本体存在SF6气体泄露。
SF6气体红外检漏技术浅析
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SF6气体红外检漏技术浅析本文主要介绍了SF6气体的特性,泄露的危害,常用的SF6气体检漏技术,SF6气体红外检漏的特点,红外检漏仪特点和应用及现场检测。
标签:SF6;红外检漏1 SF6气体特性SF6气体是一種具有优良灭弧和绝缘性能的惰性气体,具有强电负性,优异的灭弧性能;热传导性能好且易复合,特别是当SF6气体由于放电或电弧作用出现离解时;绝缘强度高,在大气压下为空气的3倍。
由于以上性能,SF6气体在电力系统电气设备绝缘及灭弧方面得到广泛应用。
2 SF6气体泄漏的危害SF6气体是温室气体,发生SF6气体泄漏会污染和破坏大气环境,增加温室效应;其次,SF6气体密度大约是空气的5倍,大量的SF6从设备泄露出来后聚集在地面上,如果是室内设备,运维人员在不知情的情况下会产生窒息危险;大量气体泄漏会造成设备绝缘性能下降严重影响设备安全运行,如SF6断路器灭弧能力下降,在断路器开合时不能有效灭弧,从而闭锁不能操作,存在安全隐患;SF6气体的成本在逐年上升,价格昂贵,每年SF6补气用量很大,SF6气体大量泄漏导致设备运维成本的增加;另外,对于有分解产物的SF6气体泄漏危及运维人员的安全,SF6经过高温拉弧放电、局部放电或局部过热下发生分解并与气室中的微水和微氧发生反应生成,氟化亚硫酰(SOF2)、氟化硫酰(SO2F2)、四氟化硫(SF4)、二氟化硫(SF2)等,具有很强的毒性和腐蚀性,当这些分解产物泄漏出来后,会严重影响设备的运维人员安全。
3 常用SF6气体检漏技术1)肥皂气泡法:在疑似泄漏点处涂抹肥皂水,观察是否有气泡产生,以此判断是否有泄漏点,及其泄漏量的大小。
该方法精度较差,且检测范围有限,某些设备无法进行带电检测。
2)包扎法:在疑似泄漏点处使用塑料薄膜包扎,再使用SF6定量检测仪检测包扎部位的气体含量。
该方法适用于定量检测,多用于停电检测,受包扎是否严密的影响较大,且精度较差。
3)“卤素效应”检漏法:是指金属铂在一定温度下发生正离子发射,当遇到卤素气体时,正离子发射会急剧增加,相应地发射特性就是“卤素效应”。
光流增强的红外成像气体泄漏检测方法
![光流增强的红外成像气体泄漏检测方法](https://img.taocdn.com/s3/m/ae9abe835ebfc77da26925c52cc58bd6318693e8.png)
光流增强的红外成像气体泄漏检测方法一、引言近年来,由于工业化进程的推行和能源需求的增长,各类化工装置和管道成为气体泄漏的高发地。
气体泄漏不仅会导致环境污染和资源浪费,还可能引发火灾、爆炸等严峻事故。
因此,高效准确的气体泄漏检测方法对于保障工业生产安全和保卫环境具有重要意义。
红外成像技术作为一种非接触、实时性好的检测手段,在气体泄漏检测中得到广泛应用。
然而,由于大气湍流、温度差异和背景干扰等原因,传统红外成像其在检测气体泄漏方面存在局限性。
因此,针对红外成像技术在气体泄漏检测中的不足,提出了一种基于。
二、光流增强的红外成像气体泄漏检测原理光流是图像处理中一个重要的观点,指的是图像中像素点在相邻帧之间的挪动速度。
在红外成像气体泄漏检测中,通过光流分析可以精确计算出气体泄漏位置和速度,为后续处理提供基础。
本方法基于红外成像技术得到气体泄漏图像序列,在序列中通过计算相邻帧图像的光流,得到气体泄漏的速度信息。
起首,对红外图像进行预处理,包括背景去噪和温度校正等步骤,以减小背景干扰。
然后,利用光流算法对预处理后的图像进行处理,计算出气体泄漏的位置和速度。
最后,依据计算得到的结果,对气体泄漏位置进行标定和定位。
三、光流算法在气体泄漏检测中的应用光流算法是计算机视觉领域的一项基础技术,广泛用于目标跟踪、动作分析等领域。
在气体泄漏检测中,光流算法的应用主要集中在两个方面:气体泄漏位置的计算和泄漏速度的预估。
1. 气体泄漏位置的计算光流算法能够计算出图像中气体泄漏位置的运动方向和距离。
通过比较相邻帧的像素点变化,可以追踪气体泄漏点的挪动轨迹,从而确定泄漏的位置。
2. 泄漏速度的预估光流算法可以通过分析像素点的挪动速度,预估气体泄漏的速度。
依据光流的大小和方向,可以裁定泄漏速度的快慢,并进一步分析气体泄漏的程度和危险性。
四、试验与结果分析本文通过试验验证了的有效性和准确性。
试验接受了一套自行设计的红外成像气体泄漏检测系统,通过该系统得到了气体泄漏图像序列。
SF6设备气体堵漏技术分析
![SF6设备气体堵漏技术分析](https://img.taocdn.com/s3/m/ae0f0561ec630b1c59eef8c75fbfc77da3699761.png)
SF6设备气体堵漏技术分析SF6气体是一种常用的绝缘介质,广泛应用于高压电气设备中,例如断路器、变压器和开关设备等。
然而,由于SF6气体的高绝缘性能和热传导性能,一旦在设备中发生气体泄漏,会引起严重的安全隐患和设备故障。
因此,及时检测和修复SF6设备的气体泄漏问题至关重要。
本文将从SF6设备气体泄漏的原因、检测方法和修复技术等方面展开分析。
一、SF6气体泄漏的原因1.设备老化:随着设备使用时间的增加,设备内部的密封件、接头和管道等部件容易发生老化和磨损,从而导致SF6气体泄漏。
2.设备设计不合理:设备设计不合理、安装不到位或制造质量不过关,也会引起设备中SF6气体泄漏的问题。
3.外部环境因素:包括设备运输、安装、使用过程中受到的外部冲击、振动、高温等因素,都可能导致设备内部SF6气体泄漏。
4.人为操作不当:在设备操作和维护过程中,人为疏忽、操作不当或维护不及时等因素,也会造成SF6气体泄漏。
二、SF6气体泄漏的检测方法1.热扫描检测:通过红外热成像仪对设备表面进行扫描,检测设备是否存在SF6气体泄漏。
由于SF6气体本身无色无味,很难直接检测到气体泄漏,利用红外热成像技术可以有效识别SF6气体泄漏的位置。
2.超声波检测:利用超声波探头对设备进行振动检测,当SF6气体泄漏时,会产生特定的声波信号,通过分析声波信号的频率和振幅可以确定SF6气体泄漏的位置。
3.液体检漏剂法:在设备表面喷洒液体检漏剂,当SF6气体泄漏时,检漏剂会在泄漏处产生气泡或颜色变化,从而确定泄漏位置。
4.气体分析仪检测:使用SF6气体分析仪对设备周围的气体进行检测,可以测量气体中SF6浓度的变化,从而确定SF6气体泄漏的位置。
三、SF6气体泄漏的修复技术1.寻找泄漏点:首先要确定SF6气体泄漏的位置,可以通过以上提到的检测方法找到泄漏点。
2.封堵泄漏点:对于小口径的泄漏点,可以用密封胶或密封胶带进行封堵;对于大口径的泄漏点,可以更换密封件或管道等部件进行修复。
SF6气体泄漏监测与报警系统
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SF6气体泄漏监测与报警系统作者:姜家旭王恺笛徐鹤铭梅宏志江昕来源:《科技视界》2017年第34期【摘要】目前已有的SF6气体浓度测量手段,是借助超声波技术监测和高压负电晕放电完成检测。
超声波技术监测是利用超声波在不同摩尔质量的气体中不同的传输速度,对空气中泄漏的SF6气体进行检测,但该技术对SF6浓度高的检测更加精确,对微量的SF6气体检测不适用。
本文通过在太平湾发电厂户外SF6开关区域,设计安装了SF6气体泄漏监测与报警系统。
针对SF6泄漏监测与报警系统展开深入探究。
【关键词】SF6气体泄漏监测;报警系统;数字信号处理技术0 引言SF6气体以其优异的绝缘和灭弧性能,在电力系统中得到了广泛应用,几乎成为了中压、高压和超高压开关中所使用的唯一绝缘和灭弧介质[1]。
在使用SF6气体为绝缘和灭弧介质的室内开关在使用过程中发生泄漏时,SF6气体一经泄漏其分解物质,会往室内底层空间积聚,造成局部缺氧和带毒,对进入室内的工作人员生命俺去构成严重威胁。
开展SF6气体泄漏监测与报警系统的研究对水电厂意义重大。
以红外光谱吸收为检测手段的在线监测方法,具有准确可靠、反应迅速、易于测量、易于记录,实用性强等特点。
对SF6/O2气体浓度的变化来准确判断设备内是否造成SF6气体浓度超标或缺氧的情况发生。
1 系统概述1.1 工作原理通过针对高压开关设备内部的SF6气体浓度,以及具体的反应发生变化情况时,SF6气体的具体吸收类特性,以及相应的浓度之间所存在的主要关系,由而对SF6的气体浓度是否发生相应变化完成判断。
之后根据经过判断SF6气体浓度,从而判定浓度是否超标之后完成实时报警[2]。
此种系统的工作原理是构建在光学、力学、声学以及电子、工业等多种领域原理知识,适用于电力系统、SF6开关室、GIS室、SF6主变等进行SF6气体的长期在线实时监测。
1.2 系统主要构成本次研究中的SF6气体泄漏监测与报警系统开发,是基于SF6气体浓度检测基础之上研制的,该系统主要的结构功能构成包括三部分[3]:(1)采集器该模块功能主要是为了能够对所泄漏的SF6气体完成收集,该结构是整个泄漏检测系统的主要采集功能端;(2)分析模块该模块的主要功能是经由气路以及传感器所组成的,气路通过应用于对每一个采集端所收集的SF6泄漏气体进行抽取分析,之后借助传感器部分完成对气体的成分分析,进而经过一系列的计算得出SF6以及氧气的相应含量,之后经由无线传输的方法,将经过计算的数据发送至主机设备;(3)主机该模块的主要功能实现了系统性的人机界面,该模块通过将各个采集器之间的经过计算数据得以显示,将各类报警数据完成储存,在报警过程中会联动警报器持续发出声光报警。
基于红外图像处理技术的燃气泄漏检测与报警研究
![基于红外图像处理技术的燃气泄漏检测与报警研究](https://img.taocdn.com/s3/m/bde0797f3868011ca300a6c30c2259010302f34f.png)
基于红外图像处理技术的燃气泄漏检测与报警研究摘要:随着煤气、液化石油气等能源的广泛使用,燃气泄漏对人们的生命财产安全产生了严重威胁。
因此,研究开发一种基于红外图像处理技术的燃气泄漏检测与报警系统具有重要意义。
本研究通过分析红外图像处理技术在燃气泄漏检测领域的应用现状,设计并实现了一种基于红外图像处理技术的燃气泄漏检测与报警系统。
该系统通过红外热像仪获取红外图像,采用图像处理算法对图像进行处理和分析,实现对燃气泄漏的检测与报警。
实验结果表明,该系统具有高准确性和良好的实时性,在燃气泄漏的检测与报警方面具有良好的应用潜力。
关键词:红外图像处理技术,燃气泄漏,检测,报警1. 引言燃气泄漏是一种常见的危险事件,其导致的火灾和爆炸事故给人们的生命财产安全造成了严重威胁。
因此,研究一种高效准确的燃气泄漏检测与报警技术具有重要意义。
红外图像处理技术由于其高灵敏度、快速性和非接触性等特点,成为燃气泄漏检测与报警的理想选择。
2. 燃气泄漏检测的红外图像处理技术2.1 红外图像获取燃气泄漏产生的热量通常会导致周围环境温度的升高,红外图像可以通过红外热像仪来获取。
红外热像仪通过测量物体发射的红外辐射,将其转换成可见的图像,从而实现对热像的获取。
2.2 红外图像预处理红外图像在获取后需要进行预处理,包括降噪、图像增强等。
降噪算法可以去除图像中的噪声,提高图像的信噪比。
图像增强算法可以增强图像的对比度和细节,提高图像的观察质量。
2.3 燃气泄漏识别算法燃气泄漏识别算法是燃气泄漏检测与报警系统的核心部分。
常用的计算机视觉算法如边缘检测、图像分割和特征提取等可以用于检测燃气泄漏。
通过对红外图像进行分析和处理,可以识别出燃气泄漏的位置和强度,为后续的报警提供依据。
3. 基于红外图像处理技术的燃气泄漏检测与报警系统设计3.1 总体设计本系统包括硬件和软件两部分,硬件部分主要由红外热像仪、图像采集卡和计算机组成;软件部分主要实现图像获取、图像处理和燃气泄漏检测与报警算法。
SF6断路器气体泄漏判断方法及处理措施
![SF6断路器气体泄漏判断方法及处理措施](https://img.taocdn.com/s3/m/75d4b925974bcf84b9d528ea81c758f5f61f2987.png)
SF6断路器气体泄漏判断方法及处理措施摘要:断路器是电力行业输配电设备使用中的重要设备,SF6断路器的使用能减少线路故障问题给电力设备带来的不良影响,进而达到有效保护电力系统的目的。
本文分析了SF6断路器气体泄漏问题的判断方法,明确了查找气体泄漏源的科学手段,并提出有效处理SF6断路器气体泄漏问题的技术手段,旨在提高现场作业人员应对SF6断路器气体泄漏风险的防范能力,降低泄漏问题发生概率,确保存在的泄漏故障得到及时且专业地处理,为电力行业的可持续发展保驾护航。
关键词:SF6断路器;气体泄漏;判断与处理对于SF6断路器的实际应用而言,通常会受到运行条件及自身质量等因素影响,如运行环境温湿度异常及密封不合格等,容易引发气体泄漏问题。
一旦SF6断路器发生气体泄漏,容易影响电力系统中相关设备运行的稳定性和安全性,轻则引发电力设备设施停运,重则损害现场作业人员的身体健康及导致发生安全事故。
为此,应加强对SF6断路器气体泄漏判断方法的研究,结合实际情况总结分析常用的气体泄漏处理措施,为SF6断路器的安全使用提供保障。
1.SF6断路器气体泄漏的判断方法在使用SF6断路器的过程中,设备运维人员应关注后台SF6气压异常信号,定期观察、抄录现场SF6气体压力表的数值,核对数值是否在正常范围,对比有无明显变化,如发现异常情况,需及时做好处理。
针对设备压力值降低的情况,当断路器发出SF6气体报警信号时,需要重点关注,通常会在压力值低于0.4—0.45MPa的情况下启动SF6气压报警装置。
如果在巡视设备过程中发现SF6气体气压与日常记录的数据存在较大偏差,并且压力表的数值下降明显,则表明存在气体泄漏问题。
造成气体泄漏的因素有设备气室密封部件老化、定期检修维护不到位、外力冲击、现场安装质量不高,密封面处理不到位及外壳有砂眼等情况。
此外,应结合对SF6断路器气体基本特征的分析,实现对气体的正确判断,即SF6气体密度大于空气密度,会导致泄漏的气体沉在空气下方,此时可进行通风处理,配合利用气体检漏仪器进行检测,从而判断是否发生气体泄漏问题。
基于红外图像的SF_6检漏定位系统 王有明
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基于红外图像的SF_6检漏定位系统王有明发表时间:2018-01-26T18:10:13.923Z 来源:《电力设备》2017年第27期作者:王有明[导读] 摘要:设计与开发SF6气体检漏定位系统,本系统利用 TMS320C6416 高速图像处理能力及其灵活可配置的视频端口,结合 S3C6410强大的控制能力,对可能发生 SF6 泄漏的现场进行红外视频图像的实时采集,利用帧间差分和局部熵差相结合的算法对泄漏点进行检测和定位。
(内蒙古超高压供电局内蒙古呼和浩特市 010080)摘要:设计与开发SF6气体检漏定位系统,本系统利用 TMS320C6416 高速图像处理能力及其灵活可配置的视频端口,结合S3C6410 强大的控制能力,对可能发生 SF6 泄漏的现场进行红外视频图像的实时采集,利用帧间差分和局部熵差相结合的算法对泄漏点进行检测和定位。
实验表明,该算法不仅克服了帧间差分法检测位置不够精确和局部熵差法计算量大的缺点,同时还有效的降低了诊断过程中被测对象的外形、表面缺陷和背景环境的噪声等影响,能够高效、准确地实现 SF6 泄漏点的检测和定位。
关键词:检漏定位;红外图像;SF6 气体随着SF6气体的设备数量日趋增多,缺陷和隐患基本在生产制造、出厂试验、交接及运行维护等各环节中就被发现和消除,从而极大程度避免了事故的重复发生,但是SF6气体的漏气现象仍是难以避免和彻底杜绝的常见问题。
SF6气体发生泄漏的主要原因包括:生产工艺不良,外壳上有砂眼,密封材料质量欠佳;现场安装质量不高,密封面处理不到位;设备运行中发生振动,如开关分合、变压器运行中的振动,密封材料老化等原因。
受目前检漏技术的限制,SF6气体泄漏点的查找与定位难度比较大。
本文阐述了SF6气体系统的工作组成及原理,并提出了SF6气体的必要性和优越性。
一、系统工作原理及组成1、系统工作原理。
SF6对从地球表面反射的红外辐射具有极强的吸收能力,此特性可以使不可见的气体泄漏在红外探测器帮助下变得可见。
GIS中SF6气体泄漏检查方法综述
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GIS中SF6气体泄漏检查方法综述作者:张伟东郭昱延张华张铭川康旭来源:《科技资讯》 2015年第2期张伟东郭昱延张华张铭川康旭(国网冀北电力有限公司廊坊供电公司河北廊坊 065000)摘要:随着电力事业的快速发展,GIS设备的应用越来越广泛。
GIS设备良好的封闭性能保证其尽可能少的发生泄露事故,但是,据资料统计,全球范围内仍有大量GIS设备出现过因SF6气体泄露导致的绝缘强度降低问题。
因此,检测GIS设备中SF6气体泄漏,对于保障电网安全稳定运行具有重要的意义。
该文通过介绍定性检漏和定量检漏,分析比较几种国内外常用的GIS中SF6气体泄漏检查方法,提出了红外成像检测技术是目前GIS中SF6气体泄漏检查最有效、准确的方法,为GIS中SF6气体泄漏检查提供参考。
关键词:红外成像激光成像定性检漏定量检漏中图分类号:TM261文献标识码:A文章编号:1672-3791(2015)01(b)-0046-02①作者简介:张伟东(1985-),男,河北廊坊人,本科,技师,主要从事变电检修工作。
六氟化硫封闭式组合电器(GIS)是由断路器、隔离开关、快速接地开关、互感器、避雷器、母线等单元组成的高压电气配电装置。
GIS设备以金属筒为外壳,SF6气体作为绝缘和灭弧介质,用于开、合系统故障电流、母线转换和隔离线路、过电压保护和电压、电流测量等[1-2]。
通过几十年的实践证明,没有任何一种气体绝缘介质可与之相比,但SF6是一种很强的温室气体。
SF6气体的温室效应为CO2气体的23 900倍,排放到大气后能存在3 200年。
另外,SF6的耐电强度受非均匀电场、导电微粒和电极表面粗糙度的影响而急剧下降,SF6的液化温度较一般普通气体高,易液化。
纯SF6是无毒的,但在电弧作用下会产生有毒的分解物。
GIS设备良好的封闭性能保证其尽可能少的发生泄露事故。
但是,据资料统计,全球范围内仍有大量GIS设备出现过因SF6气体泄露导致的绝缘强度降低问题[3-4]。
便携式SF6气体泄漏检测仪的研发与应用章宏
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便携式SF6气体泄漏检测仪的研发与应用章宏发布时间:2021-09-23T07:19:19.623Z 来源:《中国科技人才》2021年第16期作者:章宏[导读] 为了检查现场运行的SF6设备是否漏气,快速高效的处理因SF6设备气压异常降低,而研发了一种基于激光原理和运用双光束技术,利用红外光谱吸收原理,精确检测SF6气体的便携式SF6气体泄漏检测仪。
广西电网有限责任公司桂林供电局 541002摘要:为了检查现场运行的SF6设备是否漏气,快速高效的处理因SF6设备气压异常降低,而研发了一种基于激光原理和运用双光束技术,利用红外光谱吸收原理,精确检测SF6气体的便携式SF6气体泄漏检测仪。
该检测仪克服了传统紫外线电离型、高频振荡无极电离型、电子捕获型、铂丝热电子发射型、负电晕放电型泄漏仪检测SF6气体不精准、不稳定等不足。
通过现场测试便携式SF6气体泄漏检测仪的各项技术指标,证实了检测仪的测量电路抗干扰能力强,设计合理,可以快速、方便、准确地检测SF6气体泄漏值。
关键词:便携式;SF6气体;泄漏检测仪;研发;应用1研制检测仪的背景六氟化硫气体(SF6)作为一种优异的绝缘介质,大量应用于高压开关、变压器和全封闭组合电器(GIS)等高压电气设备中。
由于设备的生产、加工和安装等方面的原因,难免会产生SF6气体的泄漏,使其故障发生的频率也在不断上升,出现故障的原因其中有设计原理性故障,有制造工艺上的故障,有材质选择不当的故障,据针对故障原因的调查统计,有 20% ~30%的故障是由于 SF6 气体的泄漏原因引起的。
气体检漏也是电气安装过程中一个重要的不可忽视的重要工作内容。
泄漏是一种很普通的现象,凡是存在浓度高低、温度差异、压力不同的地方都会有泄漏存在。
要针对不同的泄漏情况有效地采取针对性的补救措施,首先要能及时地查找到泄漏的根源。
目前使用的手持式检漏仪检漏。
检漏仪检漏是将检漏仪探头沿断路器各连接口表面和铝铸件表面移动,根据检漏仪读数判断气体的泄漏情况。
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摘要:SF6气体在现代电力工业中常用的绝缘气体,广泛应用在 GIS开关设备中。SF6 气体虽然无色无味无毒,但在运
行中开断电流的作用将产生硫化氢、氟化氢等剧毒气体,为了防止气体泄漏造成严重安全事故,需要对 SF6 气体的泄漏 进行严格控制。通过研究探索,提炼出一套基于红外成像技术对 SF6气体泄漏点四级排查定位处理的策略体系,能快速 检测定位到气室泄漏点,保障了设备安全稳定运行。同时还提出了进一步提高检漏定位效率和红外成像泄漏检测领域 深层次探索的问题。
图 3 红外成像检漏原理
器采用 DC负电晕检测法,可对包扎区域进行定性分 析和定量分析。再对包扎区域的密封面涂刷肥皂水进 行定位,这种方法现场使用的时候费时费力且无法准 确定位。
图 1 红外探测器工作原理
图 2 红外检漏仪 GF306
关键词:水电站;六氟化硫;红外成像 中图分类号:TV734 文献标志码:B 文章编号:1671-3354(2019)01-0029-03
GradedDetectionStrategiesforSF6LeakagebasedonInfraredImagingTechnology
XUGe,XUYanli,RANYingbing,GUANSumin,ChenYunji
(ChinaYangtzePowerCo.,Ltd.,Yichang443000,China)
Abstract:Sulfurhexafluoride(SF6)isacommonlyusedinsulationgasinthemodernpowerindustryandiswidelya doptedinGISswitchgears.Althoughthesulfurhexafluoridegasiscolorless,odorlessandnontoxic,itwillproduce highlytoxicgasessuchashydrogensulfideandhydrogenfluorideduetotheeffectoftheswitchingcurrentduringopera tion.Thus,theleakageofSF6shouldbestrictlycontrolledtopreventtheoccurrenceofserioussafetyaccidents.Agra dedSF6leakagedetectionstrategysystemisproposedbasedoninfraredimagingtechnology,whichcanquicklylocatethe leakagepointofthegaschamberandensurethesafeandstableoperationoftheequipment.Inaddition,themeasuresto improvetheleakagelocationefficiencyandtheapplicationoftheinfraredimagingtechnologyinleakagedetectionare discussed. Keywords:hydropowerstation;sulfurhexafluoride;infraredimaging
近年来,设备制造技术的发展和电力工业科技进 步,GIS(GASINSTULATED SWITCHGEAR)气体绝缘 全封闭组合电器开关站逐渐取代原有的露天式开关 站,成为水 电 站 重 要 的 电 能 分 配 和 输 出 的 重 要 通 道。 GIS开关设备作为水电站的主接线系统分配电能。现 阶段,SF6 气体是开关设备 气 室 的 主 要 绝 缘 介 质,该 气 体具有优良的绝缘和灭弧特性,被广泛应用。其密度 约是空气 5倍,在均匀电场中的击穿强度约为空气的 3倍,灭弧能力约是空气的 100倍。由于设计、制造、 安装存在的问题,以及密封元件老化和外力损坏等因 素的作用下,SF6 气体的泄 漏 问 题 逐 渐 显 现,此 类 案 例
2019年第 1期 2019Number1
水电与新能源 HYDROPOWERANDNEW ENERGY
第 33卷 Vol.33
DOI:10.13622/j.cnki.cn42-1800/tv.1671-3354.2019.01.007
基于红外成像技术的 SF6 气体泄漏 分级检测策略研究
徐 铬,许艳丽,冉应兵,关苏敏,陈云继
不断增多。当 SF6 气体泄漏发生在断路器等气室,将 会使开关设备绝缘性能降低,灭弧室灭弧能力下降,危 及设备安全运行。SF6 气体在气室中的电弧作用下, 将产生硫化氢和氟化氢等腐蚀性和毒性极强的酸性物 质,泄漏出来的分解物将会对进入 GIS巡检和检修人 员的健康构成严重损害。另外,SF6 气体还是一种温 室气体,其温室效应是 CO2 的 23900倍,泄漏到大气 中将严重危害大气环境。
1 红外成像检漏法
红外成像检漏法是利用 SF6气体比空气对长波红
收稿日期:2018-08-05 作者简介:徐 铬,男,高级工程师,主要从事电气一次设备带电检测及故障诊断工作。
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水电与新能源
2用后向散光成像 技术对气体进行成像。两者对红外成像不同的特性, 使 通 常 看 不 见 的 气 体 泄 漏,在 红 外 探 测 器 下 可 见 (图 1)。目前常用的检测仪器有制冷型和非制冷型焦 平面热像仪、光机扫描型红外热像仪、红外热电视、红 外测温仪。本文采用仪器是 FLIR公司生产的制冷型 焦平面热像仪 GF306(图 2),该仪器采用制冷量子阱 探测器对物体反射的红外线进行测量,比普通探测器 显示更清晰。当检测区域存在 SF6 气体泄漏时,红外 光 通 过 SF6 气 体,SF6 气 体 分 子 会 对 特 定 波 长 (975cm-1)的 红 外 光 有 吸 收 作 用,吸 收 关 系 服 从 朗伯 -比尔吸收定律。