郭旭东
国网山西省电力公司长治供电公司,山西省长治市046000
摘要:红外热像仪具有普查效率高、检测灵敏可靠、不停电、安全性好等优点,可以清楚地显示故障部位和故障的严重程度,能够进行设备缺陷热分布场的分析,比传统的预防性试验更能有效地检测出与运行电压、负荷电流有关的设备缺陷。目前,电力系统都在由计划检修向状态检修过渡,红外诊断技术可以为状态检修提供有利的科学依据。随着电力工业的高速发展和普及,应用红外成像技术已经成为电力企业科技进步的必然需求。
关键词:变电运维工作;红外测温技术;应用
前言
近年来,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。
1红外测温技术工作原理分析
红外辐射有着极为突出的普遍特性。根据相关研究结果,温度在0℃以上的物品本身会持续地散发红外辐射,在自发散发的红外线辐射能量中,物体表面温度和红外线波长为主要指标。因此,工作人员在线路检测过程中利用专用的红外温专用设备,接收物体能量并全面评估,进而得到物体表面的实际温度,由此判断设备是否存在热缺陷,探究设备故障部位,并采取针对性措施进行处理。这样一来,能够确保输电线路缺陷被及时发现,避免故障不断扩大。
2影响因素
影响红外测温结果的因素是多方面的,主要体现在3个方面:①设备负荷。当变电设备高负荷运行时,会导致设备温度偏高,而采用红外探测设备会根据探测温度发出警报,影响探测结果。②周边温度。外界温度对红外探测的结果影响较大。当在夏季高温环境下,变电设备会吸附外界热量,使变电设备温度高于正常值,导致红外探测设备结果出现误差;当在冬季低温环境下,外界冷空气会降低变电设备的温度,导致红外探测设备无法诊断出设备的异常。③红外探测设备性能。探测结果的准确性是由设备的性能和质量决定的,设备性能越好,诊断的结果越精确,而红外探测设备的使用时间、存放环境等都可能会影响设备的性能。
3红外测温技术的应用
(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)故障检测中红外测温技术的应用。变电体系承载的负担随着变电运维负荷的增加而变大,在变电运维故障筛查过程中运用红外测温技术,在一定程度上对电力设备的查验成效、故障识别产生影响。变压器在变电运维中无论发生什么类型故障,其温度都会发生一定的变化。
一旦变压器进水导致短路,其温度会在短时间内极速上升;因金属绕组锈蚀问题致使变压器内部电阻过大,其温度也会升高,这些类型的故障问题,虽产生原因不同,但是却有一个共同点,就是温度发生变化,因此,均可运用红外测温技术对其进行检测。在变压器实际运行过程中,如果检修保养不到位,则会导致变压器金属绕组锈蚀,致使锈蚀部位电阻逐渐增加,并且锈蚀部位的温度也会快速升高。一旦变压器某处温度升高复制超过正常范围的15%以上,则表明变压器该部位可能存在金属绕组锈蚀问题现象。合理运用红外测温技术,对生成的热图像进行综合考虑,以此对温度状况进行了解掌握,进而对故障进行判断,然后在断电情况下,对其进行更换处理,从而有效避免安全事故发生。
(3)缺陷检测中的应用。所谓的缺陷检测,其实是针对变电运维系统中存在的不足之处进行的一种预防性检测。根据相关调查研究表明,缺陷检测主要分为电流致热型缺陷和电压致热型缺陷两类,二者缺陷检测都是根据温差成像进行判断。电流致热型缺陷主要是指设备接触连接不良、导线金属内芯的横截面不足等。在检测过程中,通过红外测温技术检测,从而生成热图像,与常规工作状态下的图像进行对比,从而判断是否存在缺陷。针对变电设备接触不良进行检测时,导线和插头在通电运行过程中,其温度会发生变化,但是停止运行时,其温度将会接近于温室的温度。由于接触不良致使连接失效,最终造成线路温度下降,对此,合理利用红外测温技术对其进行检测,一旦温度变化波动过大,则表明变电运维存在接触不良的缺陷问题,在断电的情况下对其进行排查。电压致热型缺陷主要包括电压过大致使的导线烧熔、漏电、绝缘子故障等一系列问题现象,如果这些问题现象无法得到及时处理,则会引发严重后果,甚至会对人们的财产人生安全构成威胁。由于电力设备内部构件主要使用绝缘介质进行包裹,进而与奇特构件产生电力反应,进而促使电力系统正常运行。但是绝缘介质出现老化、损坏时,通过红外测温技术进行检测,则会发现其温度发生变化,逐渐射高,当温度幅值超过正常范围20%以上,必须立即断电,对其进行检测,查看是否存在缺陷问题。
(4)红外测温技术的分类。在对电力设备温度进行检测的过程中,应通过对温度正常值的测量合理判断电力设备的发热情况。在红外测温技术的应用中,若想及时并精确的获取信息反馈,应保证电力系统架构体系中有足够的电流,以便于减少测量过程中的干扰因素,有效降低由于变电配件难以焦急产生的测量困难。一般来讲,晚高峰阶段是红外测温技术的重点测量时期,在对温度进行比较时,可以运用“横向比对”的方式。值得一提的是,在测量温度之前,应注意以下几点问题:①检测配件部分(如引流线、隔离触头等),因为这些配件产生的固有电阻并非是固态形式,通常以一种动态变化形式存在。②运用“纵向对比”方式,将采用红外测温技术获取的不同时间段的红外图谱,运用合理方法科学分析,准确找到发热的位置,对电力设备存在的安全隐患与缺陷等进行合理判断,最后得出准确的结论。
4结束语
在实际的变电运维系统中,红外测温技术具有极高的便捷性与准确性,可以以较快速度对电力设备温度测量,并且可以运用横向对比温差以及纵向对比温差的方式,对电力设备发生故障的实际位置进行科学判断,有效的排除了电力设备运行中存在的风险,并且提升了电力设备运行的稳定性与安全性。电力工作者应按照电力研究的实际现状,不断总结经验,进一步提高红外测温技术的科学性,强化变电运维技术的合理应用,以此确保电力设施的正常稳定运行。
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