紅外測(cè)溫與紫外成像技術(shù)在變電運(yùn)行中的應(yīng)用

梁波

【摘? 要】近年來，在人們的日常生活中，電力系統(tǒng)具有十分重要的作用，所以對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行檢修維修是十分重要的，也是電力行業(yè)日常工作之一。在對(duì)電力運(yùn)行系統(tǒng)檢測(cè)維修時(shí)，是最為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。在以往的變電運(yùn)行檢測(cè)維修時(shí)，需要停電進(jìn)行檢測(cè)，而采用紅外測(cè)溫技術(shù)之后，可以在變電運(yùn)行時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，從而找出變電運(yùn)行中的問題所在，最終有效提高工作效率。本文就對(duì)紅外測(cè)溫與紫外成像技術(shù)在變電運(yùn)行中的應(yīng)用措施進(jìn)行深入探討。

【關(guān)鍵詞】紅外測(cè)溫;紫外成像;變電;應(yīng)用

隨著我國電力行業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)變電系統(tǒng)提出了更高的要求，因此變電設(shè)備的數(shù)量也在不斷上升并導(dǎo)致變電系統(tǒng)的運(yùn)行過程越來越復(fù)雜化，變電系統(tǒng)的故障發(fā)生概率也隨之增加。在變電運(yùn)行中應(yīng)用紅外測(cè)溫技術(shù)能夠迅速檢測(cè)出變電系統(tǒng)中的運(yùn)行故障，并且在運(yùn)用紅外測(cè)溫技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)不需要停電，這樣可以在一定程度上提高變電運(yùn)行的安全性和可靠性。由于紅外測(cè)溫技術(shù)具備自身不停電、不接觸等特點(diǎn)，因此其在變電系統(tǒng)的運(yùn)行過程中得到了廣泛應(yīng)用，本文對(duì)紅外測(cè)溫技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)分析。

1、紅外測(cè)溫技術(shù)概述

1.1紅外測(cè)溫技術(shù)原理

任何物體在運(yùn)動(dòng)過程中都會(huì)產(chǎn)生熱輻射，而熱輻射能夠通過紅外探測(cè)器識(shí)別出來。因此在對(duì)變電站進(jìn)行巡視的過程中，通過紅外線的探測(cè)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，并通過信號(hào)處理器以及紅外探測(cè)裝置具體判斷設(shè)備溫度產(chǎn)生的原因，從而進(jìn)行故障處理。

1.2判斷紅外測(cè)溫技術(shù)的方法

在對(duì)變電站的巡視中采用紅外測(cè)溫技術(shù)后，對(duì)得出的設(shè)備溫度進(jìn)行判斷是否符合標(biāo)準(zhǔn)。電力部門通常是采用相對(duì)溫差法、同類比較法和熱譜圖分析法進(jìn)行判斷，這三種方法都能夠通過紅外測(cè)溫技術(shù)測(cè)量出的精確溫度值與正常值之間進(jìn)行比較，從而確定變電設(shè)備是否發(fā)生故障以及可能發(fā)生故障的原因，從而由維修的工作人員進(jìn)行處理。

1.3紅外測(cè)溫技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

紅外測(cè)溫技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：首先，紅外測(cè)溫技術(shù)在測(cè)量時(shí)可以距離被檢測(cè)物體非常遠(yuǎn)，而傳統(tǒng)的測(cè)溫檢測(cè)通常是由工作人員人為接觸完成，這在變電站尤其是高壓線路的檢測(cè)中顯得尤其危險(xiǎn)，而紅外測(cè)溫技術(shù)能夠遠(yuǎn)距離對(duì)溫度進(jìn)行檢測(cè)，不僅能夠得出非常準(zhǔn)確的溫度數(shù)據(jù)，并且能夠極大地保障工作人員的人身安全;其次，紅外測(cè)溫技術(shù)的測(cè)量精度非常高，這是傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)無法相比的。傳統(tǒng)的檢測(cè)通常是工作人員進(jìn)行接觸后進(jìn)行測(cè)量，容易產(chǎn)生誤差，而紅外測(cè)溫儀器是現(xiàn)代化的高科技產(chǎn)品，不僅能夠?qū)Πl(fā)熱的物體進(jìn)行掃描，而且能夠把掃描得到形成圖像顯現(xiàn)出來，直觀地使人們觀測(cè)到哪些物體正在發(fā)熱。這樣能夠使工作人員在檢測(cè)時(shí)對(duì)被檢測(cè)的設(shè)備有直觀的印象，極大地提升了工作效率，并且測(cè)量精度也具有非常大的提升;最后，紅外測(cè)溫技術(shù)需要攜帶的設(shè)備非常少，不用攜帶其他的配合設(shè)備，工作人員很容易進(jìn)行攜帶并得到非常準(zhǔn)確的信息，促進(jìn)了工作效率的提高。

2、紅外測(cè)溫技術(shù)在變電運(yùn)行中的具體應(yīng)用

2.1提高變電系統(tǒng)的巡檢質(zhì)量和效率

對(duì)變電系統(tǒng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行定期巡檢是非常重要的一項(xiàng)工作，這是保障電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要措施。在以往的巡檢過程中，通常是采用目測(cè)、手摸和耳聽這三種方法，但這種檢測(cè)方法很容易忽略掉一些變電設(shè)備的隱患問題。例如檢測(cè)人員僅憑肉眼是無法直接觀測(cè)到設(shè)備的發(fā)熱情況，那么在這種情況下只能采取手摸的方式來檢測(cè)變電設(shè)備的發(fā)熱情況，但很容易引發(fā)一些安全問題。而在變電設(shè)備的運(yùn)行過程中存在著各種各樣的噪音，如果采取耳聽的方式來進(jìn)行檢測(cè)，很有可能會(huì)影響檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。在變電運(yùn)行中應(yīng)用紅外測(cè)溫技術(shù)，有利于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各種變電設(shè)備的運(yùn)行情況，促進(jìn)設(shè)備巡檢工作的科學(xué)化、合理化，從而提高整個(gè)電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。例如變電設(shè)備在運(yùn)行過程中出現(xiàn)了溫度異常的現(xiàn)象，不能用眼睛直接觀測(cè)出這一現(xiàn)象，但如果沒有及時(shí)處理這一故障，將會(huì)延誤整個(gè)變電設(shè)備的檢修維護(hù)工作。而應(yīng)用紅外測(cè)溫技術(shù)則能有效避免這一問題，及時(shí)檢測(cè)出故障并采取措施進(jìn)行解決，從而保障變電運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

2.2在電壓致熱設(shè)備故障檢測(cè)中的實(shí)際應(yīng)用

我們?cè)趯?shí)際工作中，經(jīng)常會(huì)遇到熱形故障的相關(guān)問題，出現(xiàn)這種故障的原因是多方面的，既可能是內(nèi)部絕緣出現(xiàn)問題，也可能是非常規(guī)性電壓分布出現(xiàn)問題。所以，我們就需要采取有針對(duì)性的發(fā)展策略。但是，需要注意的是，傳統(tǒng)意義層面的檢測(cè)方式無法對(duì)其進(jìn)行最為有效的處理，這就需要紅外測(cè)溫技術(shù)的全面參與。當(dāng)發(fā)生電壓致熱型故障時(shí)，故障因素與電流之間的關(guān)系是非常小的，這就導(dǎo)致計(jì)量溫差數(shù)值在保持在30%以上，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)變電設(shè)備故障的精準(zhǔn)判定。在應(yīng)用紅外測(cè)溫技術(shù)時(shí)，會(huì)涉及到熱譜圖相關(guān)的處理手段，這就是在發(fā)揮變電設(shè)備表面溫度的熱輻射作用，從而對(duì)設(shè)備組成結(jié)構(gòu)也有一個(gè)比較明確的把握，在綜合分析相關(guān)問題后能實(shí)現(xiàn)狀態(tài)化處理。

2.3對(duì)隔離開關(guān)的進(jìn)行測(cè)量

隔離開關(guān)直接裸露在空氣中，很容易因?yàn)闆]有隔離遮擋而發(fā)生氧化，此時(shí)會(huì)在其表面覆蓋一層氧化膜，它能夠?qū)﹄娏鞯倪\(yùn)行造成阻礙，使得電流無法正常運(yùn)行。而且，此種情況長(zhǎng)此以往下去，會(huì)增大摩擦，提高溫度，加之隔離開關(guān)處于長(zhǎng)期工作狀態(tài)，壓力不均衡情況常有發(fā)生，也會(huì)導(dǎo)致設(shè)備溫度急劇升高。該部分出現(xiàn)故障，對(duì)于電力安全運(yùn)行存在極大的危害。紅外測(cè)溫技術(shù)對(duì)該設(shè)備的工作溫度情況進(jìn)行檢測(cè)，具有科學(xué)準(zhǔn)確性。例如在前幾年的一次紅外溫度檢測(cè)中，對(duì)于該部位進(jìn)行檢測(cè)時(shí)候，通過檢測(cè)成像圖分析，得知a的隔離開關(guān)溫度高達(dá)127度，而其他兩個(gè)隔離開關(guān)只有37度，溫差90度。分析發(fā)熱的原因，應(yīng)當(dāng)是開關(guān)接觸不嚴(yán)有關(guān)。接著工作人員對(duì)該隔離開關(guān)進(jìn)行停電檢查，得知該開關(guān)氧化現(xiàn)象特別嚴(yán)重，后來經(jīng)過對(duì)氧化膜進(jìn)行處理，該設(shè)備可以正常運(yùn)行。

3、紫外成像技術(shù)在變電運(yùn)行中的應(yīng)用

3.1母線放電

很多變電站母線都是采用圓形或矩形截面絞線和裸導(dǎo)線，其作用在于匯集電能、分配電能和傳送電能。在變電站中，母線具有重要的作用，一旦受到損害會(huì)直接導(dǎo)致停電。在筆者選用的試驗(yàn)實(shí)例中，通過對(duì)500kV變電站的運(yùn)行進(jìn)行檢測(cè)，相關(guān)數(shù)據(jù)顯示當(dāng)時(shí)空氣濕度為73%，距離是10m，增益是140，在放電平穩(wěn)的狀態(tài)下檢測(cè)出來的光子數(shù)是18180。這個(gè)實(shí)例說明變電站母線位置出現(xiàn)了毛刺放電的情況，應(yīng)該在天氣比較干燥的情況下進(jìn)行再一次的檢測(cè)，對(duì)放電的光子數(shù)進(jìn)行對(duì)比，如果出現(xiàn)濕度大放電明顯的情況，就不需要對(duì)其進(jìn)行處理，而其他的情況下就要處理毛刺，采用打磨的方式消除隱患。

3.2隔離開關(guān)放電

隔離開關(guān)使用的頻率最高，其本身的隔離作用、結(jié)構(gòu)原理較為簡(jiǎn)單，但是因?yàn)槭褂昧康脑龃髮?dǎo)致其工作可靠性受到影響。在運(yùn)行環(huán)境下多種因素都會(huì)對(duì)其產(chǎn)生影響，比如毛刺、污染、腐蝕等，會(huì)導(dǎo)致電場(chǎng)分布不均和局部放電。比如一個(gè)220kV變電站，在其內(nèi)部隔離開關(guān)旋轉(zhuǎn)位置放電紫外圖譜，晴天檢測(cè)時(shí)濕度為48%，距離是10m，風(fēng)速小于2m/s，增益是150，最終檢測(cè)到的放電光子數(shù)是1530，這個(gè)結(jié)果為Ⅱ級(jí)缺陷。對(duì)其判定為放電過度集中在隔離開關(guān)旋轉(zhuǎn)位置的絕緣子處。而在實(shí)際確認(rèn)時(shí)還要考慮旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)與金屬構(gòu)件位置污穢對(duì)放電的影響，這就要求工作人員預(yù)防雨天條件下的濕閃，在設(shè)備停電狀況下處理污穢，以消除隱患。

4、結(jié)語

在變電系統(tǒng)的運(yùn)行過程中應(yīng)用紅外測(cè)溫技術(shù)，可以及時(shí)檢測(cè)出變電設(shè)備中存在的隱患問題，這不僅能夠提高變電運(yùn)行檢修維護(hù)的工作效率，還能夠大大提高變電運(yùn)行的質(zhì)量。因此，電力企業(yè)應(yīng)該運(yùn)用紅外測(cè)溫技術(shù)來檢測(cè)變電系統(tǒng)和變電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并采取相應(yīng)的解決措施，從而保障變電系統(tǒng)的正常運(yùn)行，保證供電的可靠性。

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