红外测温技术在变电运维中的应用研究

发表时间:2021/1/7   来源:《当代电力文化》2020年第22期   作者: 王镇隆
[导读] 经济的发展,城市化进程的加快,人们对电能的需求也逐渐增加
        王镇隆
        国网漳州供电公司   福建 漳州   363000
        摘要:经济的发展,城市化进程的加快,人们对电能的需求也逐渐增加。随着工业用电和居民用电规模日益增大,变电设施的规模在不断提升,变电设备故障也日益频繁,影响电网系统的正常运行。而红外测温技术在故障检测中有着较强的优势,可以快速准确地发现变电设备中存在的缺陷,提高变电运行的安全系数和工作效率。本文就红外测温技术在变电运维中的应用展开探讨。
        关键词:红外测温技术;变电运维;应用
        引言
        红外无线测温系统已经被广泛应用于机场、地铁、学校等人流量大的公共场所,成为了防范公共卫生事件的重要技术装备。在变电运维工作中,为了确保红外测温技术的应用效果,需要注意相关的应用注意事项。
        1红外测温技术概述
        1.1红外测温方法
        目前,利用红外测温技术对变电设备进行故障检测的方法主要有3种:(1)温度探测法。通过对变电设备内外部温度进行探测,对照有关规定的设备温度和温升极限,结合环境气候条件、负荷大小进行分析判断。检验设备是否处于正常状态,当变电设备出现异常时,会产生大量热量,使变电设备表面的温度高于正常值,红外探测设备发出警报,表示该检测设备出现故障。(2)比较法。在同种工作条件下,利用红外探测设备对2个同型号的变电设备表面温度进行探测,比较2个设备的温度。当温差较大时,表明其中1个设备出现故障,温度越高的设备故障概率越大。(3)热图谱分析法。根据同类设备的正常状态和异常状态的热图像进行差异性分析,从而判断设备是否正常。
        1.2红外测温技术的优点
        此技术可针对常规运作着的电力配件展开检测,在断定情况下还能检测设施。其识别的依据是变电配件展现出的变化温度,不必实际碰触,便可测定各个时期的温度转变,保证准确操控。装备单独运行,不需要配置其余的监测装备,不依赖协助讯号,其自身就具备着专门的此种辐射装备,实时测定结果。伴随电网已有的范围延伸,使用测温难以满足已有的测量水平。红外测温技术是一种新兴的作业手段,其针对范围中的诸多电网,能一同展开检测。将测定完的变电问题设置成正确图像,化简其余作业。伴随计算机利用率的提升,诸多行业均无法缺少此技术的撑持。红外技术结合了原始的图像鉴别,日后数值处置。针对收集结果,检查变电轨迹中的困难,有助于日后防范。自原始的状态监督,转变成随时状态下的管控维系。红外测温测温技术管理现场范围的全部设施,利用具体性的维修措施,保证设施顺利运作。其提高了之前的准确性质,增加运维范畴。
        2红外测温系统算法与软件设计
        在进行无线红外测温时,需要考虑到距离补偿。在无线红外测温系统中,需要分析探测距离对红外测温模块MLX90614的影响。因为在测量温度时,主要是对人体测温,测量人体额头的温度,本文以此条件设计了大量的实际测量实验,采集了手持测温枪所测得实际精确温度和不同距离下(1cm、5cm、10cm、15cm、...60cm)红外测温模块测得的温度,经过计算后,得出了两种数据之差。当距离小于15cm时,误差并不是很大,基本处于±0.30C之间,但是从150C往后至600C,两种数据之间的误差随着探测距离的变远而增大,在500C之后,误差达到了2.50C之多。经过计算,平均的绝对误差Δ=0.1220C。在测温范围方面,红外测温模块MLX90614的测温范围是30-400C,可用于人体测温,在5cm之内,所得数据是精准的。但由于受到探测环境、温度高低、探测距离的长短等方面的影响,都会给所得数据造成误差。综上所述,MLX90614是适用于人体温度探测的,而进行距离补偿之后,可以增加其使用范围。


        3红外测温技术的应用
        3.1在隔离开关发热故障检测中的应用
        红外测温技术能够对隔离开关运行状况进行准确检测。例如在某220kV变电站隔离开关过热故障处理案例中,变电站日常巡视进行定期红外测温,运行人员发现隔离开关A相温度异常,通过测温图谱比较分析发现:A相最高温度为110℃,B、C相温度为54℃,环境温度为32℃,其中动静触头结合处温度最高,初步可判断为触头接触不良引发的发热故障。通过停电检修,发现触头表面氧化情况十分严重,导致触头电阻增大,进而引发隔离开关发热。对此情况,应及时清理触头锈蚀部分,严重时进行更换,通过红外测温复测,设备恢复正常运行。
        3.2运用在维修状态
        变电监测现阶段一般利用状态检查,其具备良好的应变性,不但能提升作业速率,减小作业时间,而且还能降低断电影响,但是这些一定要率先判断出待测设施的要件情况。因为一般运作的变电要件均自带电荷,难以高效掌握设施的内在情况,所以状态鉴别与获得的讯息有着密切的联系。传统检查过程中,间接讯息一般包括在相应的自动装备里,经过检查问题记载,同样能了解不足和漏洞,然而利用此种形式同样具备弊端,例如在线监测时一定要配备大量的弱电、强电设施,测定设施的绝缘情况时,也无法展开准确的配合。
        3.3在金属线夹发热故障检测中的应用
        线夹在经过长期氧化反应后,线夹的接触电阻增大造成局部电流发热,导致线夹温度出现异常,对变电运行产生较大的威胁。在某220kV变电站,运行人员使用红外测温仪开展红外测温中,根据测温图谱分析,A、B、C相线夹温度分别为24.0℃、23.8℃、32℃,明显发现C相处温度高于其他两处温度约8℃,发热现象更为明显。通过停电检测,发现C相线夹接线板螺丝锈蚀情况严重,通过使用电阻测试仪,发现C相电阻明显高于其他两处,由此确定该发热现象是由线夹连接板接触电阻增大造成局部电流发热而引起的。对此情况,对线夹接线板螺丝进行打磨处理,并更换导电膏,对设备进行红外测温复测发现,设备运行正常。
        3.4基于红外测温技术的二次回路异常监测
        在电力系统中,由二次设备互相连接,构成对一次设备进行监测、控制、调节和保护的电气回路称为二次回路,用以控制、保护、调节、测量和监视一次回路中各参数和各元件的工作状况,用于监视测量表计、控制操作信号、继电保护和自动装置。在长期运行中由于电缆老化、螺丝松动及人为损伤等因素,会因接线不稳导致二次回路中出现断线、短路或者接地现象,而其中部分二次回路在此类故障的出现过程中会逐渐体现出局部温升增高现象,甚至引起回路破坏,威胁电力系统的安全运行。在电力系统常规二次回路检测工作中,对于二次回路只能采用紧固螺丝方法预防接线松动的出现。且在某些电流互感器二次开路、电压互感器二次短路等故障出现早期时会在相关装置上出现采样值异常,但无法发现具体故障位置,只能待故障更为严重烧坏回路时才能发现。红外测温技术可检测二次回路的温度异常,能在故障出现早期及时发现出现二次回路异常状况,为二次回路故障诊断提供依据。
        结语
        通过红外测温技术,可以快速发现设备故障和缺陷,降低变电运行故障概率,确保变电设备始终处于正常运行状态,避免发生线路短路或重大电力安全事故的发生,为电力系统的安全稳定运行提供保障。同时故障检测结果是通过红外测温图谱分析得出,避免运行人员与设备的直接接触,切实降低了运行人员在高危检测中面临的风险,确保变电运行人员的人身安全。
        参考文献
        [1]孙怡.用红外热像仪与红外测温仪诊断电气设备故障的对比研究[J].红外,2018(8):28-33.
        [2]陈定辉.论红外测温技术在变电运行中的应用[J].电力建设,2018(23):91-92.
        [3]洪林.红外测温技术在变电运维中的应用及注意事项[J].计算机产品与流通,2018,10:127.
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