基于红外测温技术在变电运维中的应用研究

发表时间:2020/6/8   来源:《时代教育》2020年2期   作者:李映璋
[导读] 随着现代科技的腾飞,红外测温技术已经广泛应用于电网检测与维护过程
         摘要:随着现代科技的腾飞,红外测温技术已经广泛应用于电网检测与维护过程,在监控工作、排查故障方面有着很高的实用性。利用这项技术可以快速、准确、高效的完成排障工作,保证电网的正常运行。在实施红外线测温时,整个电网仍然可以维持原有的工作状况,既不用拉闸断电,也不用的调整设备运转的状态,在不影响居民以及厂矿正常供电的前提下,就可以完成对问题的检测。因此,这项技术在电网中的使用,极大的便利了百姓的生产生活,对我国自动化变电设备的制造有着深远的意义。









一、引言
         红外测温技术在电力设备的带电检测中发挥着举足轻重的作用。红外测温技术具有非接触和能够检测带电设备的优势,其检测得到的结果自然和诊断方法有关,所以提高变电设备红外检测技术的准确性具有重要意义,对变电设备红外检测技术进行研究具有重要的工程实用价值。
         二、红外测温发热问题判断及方法
          在我国,以发热部位的不同来简单把各种发热状况予以归类,可以把他们统归于源自设备内部的问题和外部的问题。后者因为发热部位直接暴露在外,比较容易被发现,利用红外测试仪器很容易得出一个热量大小的效果图,而其中心就是出现问题的发热源。它的故障原因一般有:器件装配不良,相互之间的接触不够充分;接触面长期运行而氧化等等。对于前一种问题处理起来比较麻烦,因为这种情况下,其发热部位在被隐 藏在设备内部,即使用红外仪测绘出其温度成像,也不能正确反映出问题所在,因为热量在由内至外的传导过程中很有可能被重新分布。需要在此基础上做出更加深入的研究。造成这种问题的原因主要有:内部电路设计不佳,使用了较大的电阻;内部受潮;绝缘材料老化严重;负载电压电流超出使用规定;内部润滑不良、缺油。
         诊断方法和判断依据:
         1 表面温度判断法
         通过对装置表面的温度进行测量,在得到具体的温度分布之后,根据国家颁 布的行业标准,当出现温度过高时,可根据超出幅度的大小,按照标准中的规定,结合装置当前的运行载荷,运转工况,进而判断缺陷类型,对于一些高负载、高精度的装置要适当提升审核标准。
         2 相对温差判断法
         利用电流测试仪器,对设备发热较大的部件进行电流测量,再用测温仪获得该部位实际温度,依据公式计算出此部的相对温差,根据相对温差定性表的表述进行定性判断.
         3 电流比较法
         这种方法适用于在当外加电力的电流完全符合设备的额定电流时,通过对比元件的实际温度与预估温度,就可以发现设备问题。
         4 电压比较法
         如果设备的发热问题是由电压异常引起的,则对额定电压一致的元件,可以比对两者之间温度的差异,进而发现致热缺陷。如果两者之间的温度差异高于了可控差异的 3 成,就意味着设备中出现了重大致热问题[10]。
         5 热谱图分析法
         在装置试验过程中,测绘出其正常运转下的热量分布图,在今后的实际工作中异常时,再测出其当时的热量分布图,进行对比,也可以用来诊断设备问题。
         三、红外测温技术
         1 、红外测温技术原理
         发热的物体其微观分子的活动比较活跃,在此过程中,会向外界发射出波长不一的红外线,同时带出热能。红外测试技术就是利用对红外线的感知,测绘处其能量分布情况,经过处理呈现出其表面温度的状况,从而使工作人员据此明确物体的热力学状态。 图 3-1 清晰的标明了红外线测温仪器的具体构成以及工作原理。接受红外线的探测器是这台仪器的“眼睛”,目标设备放射出的热量以及红外线散失到周围环境中,打开仪器,它端部的光学装置就会像手一样,收集上述四散的能量或者光线,并传输到探测装置,它会将这种能量转置成相应的信号,之后交给仪器的“大脑”,两部分集成电路进行处理,将成熟的图像通过显示器表示出来。这种测试温度的方式避免了直接接触物体,从而实现了隔空测温,为测量物体内部温度提供了一种良好的办法。




         2 、红外测温技术要求
         1、对检测仪器的要求
         1) 仪器的操作界面应该设计简洁易懂,操作流程应尽量简单,易于被使用人员掌握,不至于发生人员理解性偏差。
         2) 仪器应保证合格的生产标准,具有国家规定的精度标准和使用安全标准。测试过程快捷迅速,保证效率。应具有良好的抗干扰功能,适用于各种复杂的工作条件。
         3) 仪器应具有完备的显示、储存、预警功能。能够实现处理成像清楚明白,可以直观的分辨出温度分布,能够对已经完成测试的信息进行及时存储与记录,还要有一定的危险报警能力,保障仪器与人员的安全。
         2、对被检测设备的要求
         1) 对于本次研究来说,设备须是用电的装置。
         2) 进行温度测量时,应该取出一些方便摘除的保护措施,如覆盖布等,使检测趋于精确。
         3) 在安装布置设备时,应该适当考虑今后的检查过程,采用合适的装配策略。
         3、对检测环境的要求
         1) 进行测试时必须保证一定的温度范围。主要避免过低温度(不足 5 摄氏度)环境下的检查。如果情况比较紧急,必须马上进行检测,则应选用适合条件特种检测仪器。
         2) 检查开始前应测试当时的空气湿度与风速,如果湿度过大(高于 85%),风速过快(大于 1m/s),不应进行检测,不能在雷电冰雹等强对流天气情况下检测。
         3) 对外界设备的检查应避免阳光的干扰,不应在有晴天进行检测。
         4) 对室内设备的检查应避免电灯、电视等发光电器的干扰。
         4、检测周期
         1) 对于不同的电力装置,应该依据其自身铭牌标识信息,以及其在电网中的关键程度与故障率,制定具体的检测时间规划。
         2) 行业习惯一般会默认每年对所有用电设备检查一次,对于一些比较重要的供电部门,或者一些工作状况不佳的电力机构,应该加大检查的频率。
         5、检测方法
         1) 按规定步骤启动检测装置,对目标设备进行全方位的扫描,仔细观察热量图像,发现产热问题所在,随之对问题位置进行重复检查,注重检测的精确性。
         2) 要想保证温度检查数据准确,应做到以下几点:
         ① 对于具体的测试目标应找出具体的对照物体;
         ② 在整个检测过程中不要使用其他设备,应用一台设备完成全部检测;
         ③ 精准评估测试目标的辐射率;第三章 红外线测温技术
         ④ 进行比对时,应维持相应参数不变,如:间隔距离,位置朝向;
         ⑤ 精确测量当时的温度、风速、湿度等环境信息,校正测试结果;
         ⑥ 检查不应局限于一个方向,一次测量,应多次检查,综合评估;
         ⑦ 实时全面的记下检测数据与信息,保证充分的判断依据。
        
        
        
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