基于红外测温技术的电力变压器过热故障在线监测系统的设计与开发

摘要

变电站电力变压器是电力系统的核心设备，所以它在现代电气设备的运行和维护中占有重要地位，对于其存在的故障隐患，通常采用人工定期巡检的方法，但这种方法费时费力，如今在电力行业大规模使用的是变压器在线监测技术，这种技术能够节省大量人力物力，而且使得变压器的维护质量得到质的飞跃。红外检测技术是“九五”国家科技成果重点推广项目，是实现我国电力系统从计划检修向预知状态检修改革的重要手段，本课题的最终目的就是利用红外热像仪对某市供电局的110KV的变压器实施24小时不间断在线监测，利用热像仪采集的数据实施智能化超温报警，并将数据上传至远程服务器，实现对该变电站的远程监控。
　　 本研究首先分析影响热像仪测温准确性的因素，然后对某市供电局的变压器运行环境进行了考察，选择了适合本课题的热像仪，利用与购买的热像仪配套的软件开发包开发适合本系统的后台处理软件。该系统软件的主要研究工作如下：
　　 ⑴根据电力变压器的运行状况，设置合适的在线监测方式，并根据热像仪的安装位置和监测距离，设计程序监测流程；
　　 ⑵根据热像仪采集的热像的特征，设计图像预处理方案，使最终显示的热像具有最佳的视觉效果；
　　 ⑶选择合适的数据库，设计数据存储结构，方便系统存储和查询数据；
　　 ⑷根据最新的电力系统红外诊断依据，设计相应的红外诊断算法，从而可以通过采集的温度数据准确的了解设备的运行状况；
　　 ⑸根据供电局现有的网络结构，选择合适的传输协议，设计合适的传输流程，保证数据能实时可靠的上传，使监控中心的工作人员能够及时了解设备的运行状况。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1引言

1.2电力系统红外诊断技术的国内外研究与应用现状

1.2.1国外研究与应用现状

1.2.2国内研究与应用现状

1.3变压器传统在线监测方法简介

1.4变压器红外在线监测的目的和意义

1.5课题研究的主要内容

2红外热像仪的选择和使用

2.1红外热像仪的工作原理

2.1.1红外辐射原理

2.1.2红外点测温原理

2.1.3红外热像仪的系统组成

2.2红外热像仪技术性能指标

2.3影响红外热像仪测温的因素及相关对策

2.4热像仪选择基本原则

2.5系统热像仪的选择

2.6本章小结

3在线监测系统总体方案设计

3.1在线监测系统整体结构设计

3.2在线监测系统的硬件实现

3.2.1电源模块

3.2.2防护罩简介

3.2.3热像仪简介

3.2.4工业控制计算机简介

3.2.5 TLC485串口转接模块

3.2.6云台简介

3.3在线监测系统的软件设计

3.4本章小结

4变压器过热故障在线监测系统软件设计

4.1系统软件主界面介绍

4.2系统工作流程介绍

4.3参数设置模块

4.4监测点设置模块

4.5在线监测方式设置模块

4.5.1定时器简介

4.5.2定时监测

4.5.3整点监测

4.6云台控制模块

4.6.1串口控制软件实现

4.6.2 Pelco-D协议及其软件实现

4.6.3云台控制软件实现

4.7采集模块

4.7.1 DLL调用方式的选择

4.7.2热像仪数据采集函数

4.7.3采集流程

4.8图像预处理模块

4.8.1热图的锐化

4.8.2热图的伪彩色增强

4.9查询模块

4.9.1数据库的选择

4.9.2数据库的访问

4.9.3温度报警数据查询

4.10远程数据通信模块

4.10.1 Windows多线程技术

4.10.2 Windows网络编程技术

4.11系统报警模块

4.11.1红外诊断依据

4.11.2红外报警软件实现

4.11.3故障热像报表实现

4.12软件调试与运行

4.12.1 Visual C++6.0调试方法简介

4.12.2实验室下的测试

4.12.3现场安装运行

4.13本章小结

5总结与展望

5.1研究内容总结

5.2工作展望

致 谢

参考文献