在变电运维中红外测温技术的应用 原会军

发表时间:2020/7/15   来源:《电力设备》2020年第7期   作者:原会军
[导读] 摘要:工业用电和居民用电快速增长的背景下,对电网设备以及变电设施的性能提出较高的要求。
        (国网晋城供电公司  山西晋城  048000)
        摘要:工业用电和居民用电快速增长的背景下,对电网设备以及变电设施的性能提出较高的要求。通过红外技术来探测设备内部的零部件的工作情况,进而有效地减少维护工作量,避免对设备的拆卸,设备正常工作以及设备的质量带来影响。通过红外设备可以发射红外线来探测设备的内部故障,红外探测设备使用简便高效,性能强大,在电力企业检修作业中得到广泛使用。
        关键词:变电运维;红外测温技术;应用
        1红外测温法简介
        红外测温法是一种利用红外成像设备监控某物体内部冷热程度的方法。在自然界中,当物体的温度高于绝对零度时,其内部就会存在着热运动,并不断向四周辐射电磁波。在其辐射的电磁波中,包含着波长处于0.75-100μm的红外线。借助红外测量工具,测量这些物体自身辐射的红外能量,能准确地测定其表面的温度。这也是红外测温法依据的客观原理。目前,在实际应用中,人们普遍采用的是非接触式红外测温仪,这种测温仪具有使用方便、反应速度快、灵敏度高、测温范围广等诸多的优势。
        2在变电运维中红外测温技术的应用要点
        2.1日常检查
        变电运维作为电力企业的重要组成部分,其主要由变电站运行维护、倒闸操作、事故以及异常处理等运行维护工作组合而成。现阶段,一系列变电运维工作均在无人情况下进行运行。由于变电工作的时间周期比较长,致使其面临电压电流瞬间变换的问题,最终造成电器出现老化或损坏等问题。对此,需要建立完善的日常检修机制,运用红外测温技术对其进行维护性的检查。现阶段,主要通过人工方式进行日常检修。一般情况下,运用红外测温技术检修时,要对线路、变压器、变电箱等检查目标进行明确。在变压器检修时,检修人员可以利用红外测温技术对正常运行变压器的温度进行检测,然后将其作为样本,在对目标变压器的温度进行检测,与样本进行对比,如果图像差别不大,则表明变压器运行正常,一旦变化过大,则表明变压器出现问题,如电阻过大、金属结构锈蚀等,需要及时进行检修处理。在变电运维日常检修过程中,红外测温技术取得一定成绩,并被人们所认可。
        2.2故障检修
        随着人们对电力资源的需求量在不断增加,电力工程的负荷承载力也在不断增加,因此变电运维的难度也在不断增加。因此将红外测温技术运用到故障检修中,可以提高故障检修的效率和速度,准确、及时的收集有关信息并进行分析,找出故障源和故障点。变压器是电力核心设备,在故障检修中,就可以采用红外测温技术。虽然变压器的故障类型可以分为很多种,但是都会引起变压器表面温度的上升。当出现金属绕组锈蚀导致短路时,变压器的表面温度就会急剧上升。如果出现导线断裂以及接触不良时,变压器的表面温度与室内温度差异较小。本文以变压器金属绕组锈蚀为例进行分析,变压器在实际运行中,如果养护工作没有做到位,就会导致变压器金属绕组锈蚀情况出现。锈蚀部位的电阻就会增大,变压器在运行中,由于锈蚀部位的电阻增加,温度上升速度也会加快,如果变压器某处的温度上升幅度高出正常工作平均温度的百分之十五以上,则表明变压器存在金属绕组锈蚀情况。通过红外测温技术的应用,就可以及时了解变压器的温度变化情况,然后对其故障进行分析,进而制定切实有效的解决措施。
        2.3缺陷检修
        在对实际设备进行测温时,一般晚高峰是最合理的数据测量时间,此时为用电高峰期,并且环境因素干扰较小,测量效果最佳。此时,可以根据测得的红外云图和设备的综合状况,进行横向和纵向对比,来判断设备的运行情况。状态检修是一种根据设备的健康状态来有计划地进行的设备检修,首先要预知设备的状态信息,预知设备的故障,然后根据预知的故障信息合理安排检修项目和周期。

在变电设备的状态检修中红外测温技术发挥着不可替代的作用,通常运维人员的定期巡视和检查仅仅是对设备的运行指标和技术指标进行了检查,便视为设备的运行状态正常,而实际上很多细微的变化并不能很快体现出来,红外测温技术则进一步弥补了我们巡查的内容,使电气设备内部缺陷和隐患的检查方式得到了完善,避免了故障的发生。例如,穿墙套管是变电站内常见的电气设备,常见故障是发生绝缘老化,一旦绝缘遭到破坏,可能出现电晕、火花、辉光、电弧等放电形式,最终发生击穿。而绝缘老化一个主要因素是套管处温度过高,故运维人员日常巡视时应定期检测穿墙套管处温度变化。
        3在变电运维中红外测温技术的实际应用
        3.1质量的提高
        使用红外探测设备可以有效地提高设备的工作效率,在传统的检测方法中,过多的依靠个人经验的来判断设备的工作异常情况,使用耳朵听设备内部零部件摩擦的声音,以及通过眼睛来判断变电设备的工作状态。利用人工经验会产生较大的误差,而且无法精确判断设备内部故障位置,进而就必须使用仪器设备。这时红外线设备的应用,有助于电力工作人员检查变电设备故障,给工作人员节省大量的测试时间,这种设备简单、易于携带,在国内的多家电网公司逐步普及使用。
        3.2检修差异化管理
        在进行变电设备故障检修时应根据大型、中型、小型三种类别进行管理方案的设定,大型检修模式下应成立领导小组负责执行具体工作,中型检修模式下需在现场成立指挥部,并注重在检修过程中落实分级管控与专业化巡视,实现检修管理的差异化执行。在日常检修过程中应建立常态化检修机制,明确具体的检修目标与检修人员。对变压器进行检修时,检修人员需采用红外测温技术检测正常变压器在运行状态下的温度与变化幅值,进而与目标变压器检测数值进行对比,观察其热成像的差异性并进行热图像分析,差异性较大则说明变压器有可能存在电阻过大、短路、金属锈蚀等问题,进而依据具体的故障类型选取断电或更换部件等方式进行处理。例如,对于因金属部件锈蚀造成的故障类型,其主要原因是设备保养不当导致锈蚀部分电阻增大,在变压器作业过程中故障部位的温度急剧攀升,当其超出正常工作状态下温度的15%时,则可判断出其属于金属绕组锈蚀故障,可结合热图像分析选择故障处理方法,防范事故的发生。
        3.3精益化评价
        在变电设备运维评价过程中,应当落实多元化评价策略,既要定期针对设备状态进行检测,也要跟进设备的动态变化,实现全方位精益化评价。以故障诊断为例,首先可以采用温度辨别方法,运用红外测温仪测量变电设备的变电温度,将测得数值与标准阈值进行对比,以判断设备是否出现发热问题,但红外测温技术针对聚焦变电配件不具有适用价值,倘若盲目应用该技术将会在电流中断的条件下导致变电系统严重受损,因此还需注重在使用红外测温技术时规避变电高峰期;其次,借助横向对比法进行变电设备温度的比较,判断其端点温差并进行鉴别,最大限度减轻因设备故障造成的损失;最后,采用纵向对比法,对红外测温仪在不同时段内产生的红外图谱进行观察,依据测温结构进行设备发热趋势的测量,进而定位其具体的故障与缺陷。
        4结束语
        总而言之,与传统测温技术对比而言,红外测温技术在操作方面和工作原理方面比较简单易懂,检测时间比较短,但效果却比较好,从而致使其得到普遍应用。将红外测温技术运用在变电运维中,具有很大的优势和价值。因此在今后的工作中,就需要将红外测温技术积极广泛的应用在日常检修、故障检修和缺陷检修中,确保变电设备的可靠、安全运行,为电力企业带来更多的经济效益和社会效益。
        参考文献
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        [2]梁玉山.试论红外测温技术在变电运维中的应用及注意事项[J].黑龙江科技信息,2017,(18):190.
        [3]张金龙,唐培新.远红外测温技术在变电站中的应用[J].神华科技,2018,08(6):54-56.
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