红外测温技术在变电运行中的应用

发表时间:2021/8/12   来源:《科学与技术》2021年4月第10期   作者: 杜彬婕
[导读] 红外测温技术能够将红外能量转化为温度信息,并以直观的角度展示出来
       杜彬婕
       内蒙古电力(集团)有限责任公司包头供电局 内蒙古 包头市 014030
       【摘 要】红外测温技术能够将红外能量转化为温度信息,并以直观的角度展示出来,在将这一技术应用到变电站中时,能准确的判断出变电站设备运行情况,了解其发热原因之后进行运行维护,避免出现故障问题影响变电站正常运行问题。       
【关键词】红外测温技术;变电运行;应用       
1引言       
在变电站运维中,红外线技术已经得到了广泛的应用与推广,通过该技术,可以全面评估设备的运行状态,具有快速、准确、高效等多方面的优点,是一种现代化的检测技术。红外测温技术是在红外线技术的基础上逐渐发展而来的技术,该技术主要的优势,就是可以在不影响设备运行状态的基础上完成检测,不仅保證了设备的运行效率,也能满足居民的用电需求,具有可行性。       
一.红外测温技术概述
       早期诊断充电电网运行中的设备故障是非常重要的问题,过去常常对设备进行定期检修。自红外成像系统问世以来,由于其故障检测可以充电,并采取非接触的手段,从而大大方便了用户,使电气设备的故障早期诊断和预防性维护变得简单方便。红外成像系统用于火电设备的故障诊断,具有隐蔽性高、图像准确、可视化、安全可靠、非接触式测温、无电磁干扰、检测范围广、检测速度快、无需使用测试设备或解除停电等优点,在电力系统故障诊断中得到了广泛的应用,取得了显著的效果,为设备的维修提供了更有针对性的处理方法,为开展设备维修创造了条件,有效地防止了一些事故的发生,大大提高了设备运行的可靠性。可以说,红外成像系统检测出异常电气设备隐藏的理想温度仪,是可预测的,在维修领域作为一种手段推广普及。红外热成像检测技术在电力行业中的应用,对于提高电气设备的可靠性和运行成本,降低维护成本非常重要。随着高压输电系统的广泛应用,高压电器故障的影响往往是严重的,甚至是灾难性的。另一方面,由于不必要的维修造成的经济损失也很大。因此,对设备进行在线监测和报警,及早发现故障并采取相应措施避免今后可能发生的损坏,具有重要意义。此外,还可以进行只包括必要维护的预测性维护。基于红外技术的测温辅助故障检测在电力系统中得到了广泛的应用,其中大部分采用手持式红外设备。最近,一些公用事业建立了基于红外摄像机的远程监控系统。但是需要将大量的图像数据传输给有经验的工程师,以检查是否存在任何异常,以及这些异常类型是。更糟糕的是,如果不对采集的数据进行管理,就不能引入人工智能,使之面向设备。
       为此,本文介绍了一种电力设备红外/可见光图像远程实时在线监测系统。基于该系统和红外理论,提出了相应的红外线温度测量方法。提出了提高测量精度的改进方法,包括发射率、环境温度和大气透过率的影响修正。该系统实现了红外摄像机、可见光摄像机、视频服务器和云台控制一体化,具有较高的经济效益和工程应用价值。
2红外测温原理       
在设备运行过程中会产生热量,其微观分子会随着热量的变化而发生不同的活跃运动,因此会向外界发射不同长度的红外线(红外线带有热能)。红外测温原理就是依靠对这些发射的红外线进行感知,测绘设备不同部位的热能分布情况,生成物体热力学状态资料。红外测温技术的原理可以从图1的相关内容中进行解读。根据图1所反馈的相关信息,在红外测温技术中,红外线探测器是整个系统的基础,该设备可以将目标设备所散射出来的热量、红外线散失情况进行采集,并将采集到的信息传递给探测装置;探测装置会将设备读取的热量、红外线散失情况转变为电信号,由两部分集成电路做处理,最终将完成的热力学图像通过显示器展现出来。在这个过程中,通过红外测温技术不需直接接触物体,实现隔空测温。

       
3、红外测温技术在变电运行中的应用策略
       3.1技术划分
       在针对电力设施展开温度检查时,第一,要识别已有温度,广泛测量已有温度,之后再融合巡检进程中测量的阈值来推断设施的运作与发热情况。因为此技术在有些无法聚焦的变电要件中无法正常运用,所以为降低影响,保证电力体系结构系统中存在富裕电流,此检测技术常常利用在晚高峰时期。第二,比较温度的监测结果。依据水平比较,测量相应的断点温差,且在此前提下鉴别设施中出现的问题与不足。
利用此种形式,可以高效避开用电高峰期,然而在测定前要率先明确监测目标设施的要件部分,例如引流线、高触头等等,这是因为相关要件的已有电阻能渐渐转变。第三,竖向比较识别。红外测温技术能形成各种运作时期设施的红外图谱,经过剖析比较图谱清晰要件的发热偏向,研究要件中出现的故障问题。利用此种形式,一定要建设相应的历程图谱,方便比较。
       3.2在隔离开关发热故障检测中的应用
       隔离开关是较为常见的变电设备,直接暴露在空气中,在长时间与空气接触中容易发生氧化,且经过长期频繁使用,隔离开关会受到一定的磨损,形成电阻,且随着电阻的增大,隔离开关发热现象越明显,严重影响了变电运行的安全性。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。
       3.3红外测温技术在变电运维工程验收中的应用
       以往电力系统当中的变电运维工作开展主要以工程竣工环节作为主要切入点,而该种运维检测模式能够从最初对设备可能出现的故障进行评估,但验收环节开展运维检测工作会承担较大的难度压力。此时将检测结果上交给维系部门,能够及时对故障情况进行处理。可以说,红外测温技术能够在运维工程的验收之前做好设备故障检测,其具备科学且高效的特点,能够为验收环节提供合理的验收参考依据。
       3.4红外测温技术实现变电运维工作大统一
       在将红外测温技术纳入到变电运维工作中以后,运维班组所开展的检测工作能够实现大统一。首先,在对设备的状态进行检测过程中,红外测温技术能够处于不同时间段来完成检测,了解设备的电荷变化情况,并且提炼出设备的具体运维信息,从而为设备的故障检修提供辅助参考。其次,针对设备的构造情况进行检测。红外测温技术能够将设备的发热导线部分检测出来,并且直接针对暴露在外面的发热部位进行温度测量,并进行温度数据比较,以此来判断设备的故障情况。最后,对设备的电压情况进行检测。红外测温技术对设备的温升值进行计算,如果温度差距超过30%,则能够证明设备处于故障状态。
       3.5查找常见故障
       伴随人们对电能需要的加大,负荷渐渐上升,导致变电系统承担了巨大压力,红外测温技术操控进程中的事故排查,直接影响着电力设施检测的结果、事故鉴别的效率,经过对这些讯息的全面剖析探究,利用水平与竖向的温差对比,可以实时推断设施存在的问题。
结语
       综上所述,科技进步已经让红外测温技术有超范围的应用,在变电运维中也开始有很好的运用。在变电运维中红外线测温技术的应用起到了很大的作用,可以在短时间内,在不断电的情况下对电力设备进行故障检测,对电力系统的安全性和稳定性做出了巨大的贡献。
参考文献
[1]黄峥.红外测温技术在变电运行中的应用[J].科学技术创新,2018(33):158-159.
[2]叶晨.红外测温技术在变电运维中的应用[J].中国新技术新产品,2018(22):64-65.
[3]鲁星星.红外测温技术在变电运维中的应用研究[J].科技风,2018(33):176.
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