电运维中红外测温技术的应用研究

发表时间:2020/6/8   来源:《科学与技术》2020年4期   作者:杨树峰
[导读] 使用红外诊断技术对变电设备的正常工作有着积极地促进意义

        摘要:使用红外诊断技术对变电设备的正常工作有着积极地促进意义,通过红外诊断技术来检测设备的工作情况,可以提高电网企业设备维修检验的工作效率,降低企业检测成本。同时红外技术有着比其他技术更明显的优势,其测量精准度也相对较高而且使用方便,可在不影响设备正常运转的情况下,对处于工作状态的设备进行检测。
        关键词:红外测温技术;变电运维
1红外热成像仪原理
         红外线是由物体内部发射出来的,而一切温度高于绝对零度的物体都在向周围空间发出红外辐射能量,物体辐射的能量决定了其发射出的红外线的波长,在千摄氏度以下的物体中,物体表面辐射出的最强电磁波是红外波。所以,对物体红外辐射能量进行测量便可以得出物体的表面温度,这就是红外热成像仪测温的客观基础。红外成像利用红外探测器读取物体表面的红外辐射能量,将物体表面的温度分布规律转化为直观的人眼可识别的图像[1]。
2红外探测方法
2.1温度探测法
         通过国外探测设备对物体的表面进行照射,以及将红外线照射到物体内部,接收到热辐射,进而可以探测到物体表面和内部的温度,来检验设备是否处于正常工作状态。往往变电设备在异常工作情况下,会产生较大的热量,而使设备表面温度高于正常工作的温度,进而就可以在红外探测设备发出警报,表明变电设备有故障问题。
2.2温度差探测
         温度差探测法主要是针对设备在不同的季节、气候下所形成的温度差,而这时红外探测设备就可以诊断出变电设备内外部的温度差,并进行对比,以显示设备的工作异常情况。
2.3同型号法
         通过红外设备探测器发射的红外线诊断在同种工作条件下,同一种型号设备表面的温度,来进行判别变电设备是否存在故障问题。两种设备温差较大,则表明这两种设备,其中有一个设备时工作异常,产生故障,往往是由于温度过高的设备,出现故障概率较大。
2.4图谱分析
         图谱方法主要是利用变电设备,以往温度探测出来的历史数据,进行对比分析,将现在诊断出来的温度参数与以往同条件下的温度值进行对比,判断设备是否处于正常工作的状态。
3红外测温技术在变电运维中的具体应用
3.1实现验收全覆盖
         以往侧重于以竣工验收环节作为切入点开展变电运维工作,但该模式一定程度上加大了设备故障的检修与整改难度,因此应基于五通验收制度进行验收环节的前移,围绕科研初设、厂内验收、隐蔽工程、中间过程与竣工验收等环节执行全生命周期管理,确保将变电设备的故障隐患扼杀在萌芽状态中[2]。以变电站日常运行环节为例,应定期针对变电站设备的运行情况进行逐一检查,采用红外测温设备取代以往目测、听测与触摸测量的方式,可最大限度排除漏检、提高工作效率,也有助于保护巡检人员的生命安全;将红外测温技术应用于线夹安装、线夹设备运行的过程中,判断线夹是否因松动、接触不良而产生发热现象,进而通知检修部门进行及时处理或返修;还可以采用红外测温技术检测隔离刀口有无发热问题,进而判断其发热是由于表面保护膜增大电阻还是开关合闸未操纵到位,从而第一时间排查出故障成因并采取有效措施进行处理,为变电站的正常运行提供保障。
3.2注重运维提质效
在变电设备运维过程中推行五通运维理念,主张采用无人值班模式与运维记录“表单化”,具体的运维管理可以从以下两方面入手。

(1)运维工作事项安排层面:主要围绕设备巡视、带电检测、设备维护、定期轮换与试验四个环节,由一个操作班负责管理10~20个变电站,并针对不同运维任务进行变电站等级、巡视类型、巡视周期等指标的设计,保障各项运维工作呈周期性开展。(2)任务管理设计层面:设定周期模板,依据四类变电站等级与周期要求执行差异化运检,提高变电站周期模板的配置效率;任务池设计,需预先将运维工作事项投入到任务池中,并由运维班长进行任务发放,在出现特殊任务时需填写要巡视的设备信息与注意事项,派发至相应人员处;工作事项,在四大基本类型的基础上细化为巡视、测温、清扫、设备轮换试验与周期性运维五个小类,需结合变电站具体情况进行工作事项列表的编制;作业卡管理,依照标准格式分别完成作业卡标题内容、表格标题内容与表格内容部分的填写,借助标准化管理模式提升变电设备运维实效。
3.3隔离开关处检验
         变电设备的隔离开关在电力系统中,是比较常见的电力器材。隔离开关作为电力控制的主要设备之一。因此长期地使用开关会缩短开关的使用寿命,开关内部受到磨损,长此以往就会导致开关无法与接口合拢,影响整体电网的运营。开关的质量也影响开关的使用效果,开关的材质是否达标,是否符合既定的规定,都是导致后期开关产生发热的重要原因。空气容易氧化开关,在外界太阳暴晒的情况下,容易导致开关设备老化、风化,风化后的开关,其内部电阻会增加电阻值,进而在设备内部产生大量的热,导致电力设备温度升高。
3.4红外测温在导线线夹处的应用
         导线线夹作为电力系统中的重要组成核心,若出现发热,不仅会对系统的运行造成威胁,严重时还有可能造成整个电网瘫痪。而红外测温仪能发现导线线夹的异常发热部位,预防电力事故的发生,提高电网供电的可靠性。线夹发热的主要原因是其长期暴露在空气中,经过风吹雨淋线夹的弹簧垫发生氧化,致使线夹出现松动,从而造成线夹接触不良,给线路的运行带来了不安全因素。所以运维人员要定期对线路上的线夹进行检测,对温度有明显异常的导线线夹,上报缺陷,及时消缺,减少对线路的威胁。
4红外测温技术的主要使用范围
4.1检修设备当前状态
         现阶段,开展变电设备检测工作时使用最广泛的方式就是状态检修法,可以大幅度提升检修工作效率,降低在进行监测时因为断电带来的影响。使用状态检修法,要求工作人员要全面了解和掌握目标设备的内部结构,这就给实际工作增加了相应的难度[3]。在变电器运行的时候,内部是通电的,很难甚至可以说完全不能确认变电器内部的运行状态,即使可以对有关的故障记录进行检查,也只能找到存在的个别问题。但是在使用红外测温技术以后,就可以实现全方位掌握和了解电器设备内部的运行状况,进一步判断其当下运行状态。
4.2排除对应的故障问题
         随着科学技术水平高速发展,人们对电能的需求日益增长,电力系统承载的负荷逐渐加重,任何事物都存在两面性,所谓物极必反,一旦电力系统承载超负荷以后,肯定会造成严重的后果。随着其负担愈来愈重,各种问题就会接踵而来,严重损坏了电力系统的正常运行,但是使用红外测温技术以后,可以及时检测出存在的故障,通过及时排除故障,减轻电力系统承载压力,保障其安全、高效的运行。
结束语
         作为一项带电检测技术,红外测温技术在电网检测和维护过程中正发挥着越来越重要的作用,其在缺陷预知、状态检修、故障排查、监控工作等方面有着很高的实用性。在变电运维工作中引进红外测温技术,能够使得运维人员精准地发现设备运行过程中出现的异常和缺陷,不仅提高了工作效率、经济效益,还保证了电网的安全可靠运行。
参考文献
[1]赵歆,周瑜.红外测温技术在输电线路上的应用[J].云南电力技术,2016,44(S2):138-139.
[2]杨若斌.红外测温技术在变电运行中的应用[J].低碳世界,2016(29):70-71.
[3]王靖宇.红外测温技术在变电运维工作中的应用研究[D].天津大学,2016.
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