紅外診斷技術(shù)在電氣設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)中的研究與應(yīng)用

趙伯威 羅 丹

(沈陽工學(xué)院，遼寧 撫順 113122)

1 常用設(shè)備

1.1 紅外輻射測(cè)溫儀

紅外輻射測(cè)溫儀只能測(cè)量某一個(gè)點(diǎn)周圍固定范圍內(nèi)的平均溫度。這種儀器結(jié)構(gòu)，操作相對(duì)簡(jiǎn)單，價(jià)格相對(duì)比較便宜，但是其測(cè)量精度相對(duì)較差，而且無法成像，測(cè)量的范圍有限。

1.2 紅外熱像儀

紅外熱像儀相比紅外輻射測(cè)溫儀要復(fù)雜很多，它不僅能夠更加精確地對(duì)設(shè)備表面的紅外輻射進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)還能將設(shè)備表面的溫度分布以及實(shí)時(shí)變化顯示在屏幕上，這就大大降低了設(shè)備監(jiān)測(cè)的難度，提升了其結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2 主要影響因素

2.1 太陽光輻射

在實(shí)際工作中，很多電氣設(shè)備都會(huì)受到太陽光的照射，然而在太陽光照射到設(shè)備上時(shí)，太陽光會(huì)發(fā)生反射，其反射波長(zhǎng)十分接近紅外線測(cè)溫設(shè)備設(shè)定的波長(zhǎng)范圍，這樣會(huì)嚴(yán)重干擾檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此，為了避免太陽光反射的影響，進(jìn)行紅外檢測(cè)最好選擇在夜晚或者陰天，沒有強(qiáng)烈的太陽光干擾的時(shí)段。

2.2 天氣原因

天氣同樣是影響測(cè)量精確度的重要因素，尤其是在雨雪天氣情況下，由于一些電氣設(shè)備是在露天情況下運(yùn)行的，當(dāng)遇到雨雪天氣，電氣設(shè)備上的雨雪由于融化蒸發(fā)，會(huì)加速整個(gè)設(shè)備的散熱過程，這樣也會(huì)導(dǎo)致監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確，無法準(zhǔn)確地對(duì)故障進(jìn)行判斷。除了雨雪，大風(fēng)同樣會(huì)加速室外電氣設(shè)備的散熱過程，影響監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性。因此，進(jìn)行紅外設(shè)備監(jiān)測(cè)時(shí)，應(yīng)該選擇在沒有雨雪和大風(fēng)的天氣下進(jìn)行，如果有微風(fēng)的情況下，需要對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)匦拚?/p>

2.3 臨近設(shè)備影響

在進(jìn)行電氣設(shè)備監(jiān)測(cè)時(shí)，當(dāng)被測(cè)設(shè)備周圍存在其他設(shè)備時(shí)，往往會(huì)影響監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性，尤其當(dāng)周圍設(shè)備與被檢測(cè)設(shè)備存在較大溫差時(shí)，這種問題會(huì)更加突出，因此在進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)可以采取必要的屏蔽措施，減少周圍設(shè)備的影響。

3 應(yīng)用要點(diǎn)

首先，對(duì)被監(jiān)測(cè)設(shè)備的要求。第一，被監(jiān)測(cè)設(shè)備必須帶電不能停機(jī)。第二，在進(jìn)行紅外監(jiān)測(cè)時(shí)，應(yīng)該將遮擋紅外輻射的蓋板打開。第三，要選擇適宜進(jìn)行紅外輻射監(jiān)測(cè)的設(shè)備。其次，對(duì)被檢測(cè)設(shè)備周邊環(huán)境的要求。第一，周圍環(huán)境溫度不宜過低，最好能夠保證在5℃以上，如果必須在低溫下進(jìn)行監(jiān)測(cè)，就需要采取一些必要措施，從而保證監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性。第二，空氣濕度不宜高于85%，風(fēng)速不宜高于0.5m/s，不應(yīng)在雨雪、大風(fēng)、大霧天氣下進(jìn)行監(jiān)測(cè)。如果監(jiān)測(cè)過程中，風(fēng)速發(fā)生明顯變化，就要將風(fēng)速信息記錄下來，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的調(diào)整。室外監(jiān)測(cè)應(yīng)該選擇在夜晚或者陰天進(jìn)行。

4 故障診斷方法

4.1 表面溫度判斷法

這一類方法適用于電流制熱和由電磁效應(yīng)產(chǎn)生熱量的設(shè)備。這些設(shè)備在正常的工作狀態(tài)下，其溫度和溫升極限都會(huì)符合國(guó)家制定的標(biāo)準(zhǔn)，電力企業(yè)可以利用紅外監(jiān)測(cè)設(shè)備對(duì)設(shè)備溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在獲得設(shè)備溫度數(shù)據(jù)后，再與國(guó)家的相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比對(duì)，然后綜合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際環(huán)境以及設(shè)備的特性進(jìn)行分析，這種方法比較適用于裸漏接頭以及連接件的相關(guān)故障。

4.2 同類比較判斷法

在進(jìn)行電氣設(shè)備監(jiān)測(cè)時(shí)，可以利用同組三相設(shè)備以及同相或者同類設(shè)備的同一部位的溫度差異進(jìn)行分析比較。在同一電氣回路中，可以比較三相或兩相電流制熱性設(shè)備的對(duì)應(yīng)部位的溫升值，通過對(duì)溫升值的比較可以對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行判斷。如果三相設(shè)備都出現(xiàn)問題，就需要將被測(cè)設(shè)備的溫升值與同回路的同類設(shè)備進(jìn)行比較。對(duì)于電壓制熱性設(shè)備，可以根據(jù)同型號(hào)設(shè)備的對(duì)應(yīng)點(diǎn)溫升值進(jìn)行判斷，再進(jìn)行判斷時(shí)，可以采用允許溫升或者同類允許溫差作為依據(jù)進(jìn)行判斷，當(dāng)允許溫升值超過30%就可以判斷存在重大問題。

4.3 圖像特征判斷法

這種方法主要應(yīng)用于溫升相對(duì)較小的電壓制熱型設(shè)備。工作人員需要根據(jù)同類設(shè)備的正常狀態(tài)下的熱象圖以及異常狀態(tài)下的熱象圖進(jìn)行判斷。在監(jiān)測(cè)時(shí)，由于溫升相對(duì)較小，因此就需要工作人員盡可能地排除干擾因素，從而更好地做到監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的精確性。在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，這類三相設(shè)備必須同時(shí)出現(xiàn)在紅外熱像儀的視場(chǎng)內(nèi)，這樣可以更好地進(jìn)行分析。在必要時(shí)還要結(jié)合其它方法來進(jìn)行綜合判斷。

4.4 相對(duì)溫差判斷法

這種方法主要被用于電流制熱型的設(shè)備，尤其是一些小負(fù)荷的設(shè)備，可以更好地減少漏判問題。這種方法主要是為了減少在電流較小，環(huán)境溫度較低的情況下產(chǎn)生的誤判。在這種情況下，電氣設(shè)備的溫度并沒有超過國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，但是這些設(shè)備往往會(huì)出現(xiàn)一些故障。為了避免這一情況的出現(xiàn)，就需要利用相對(duì)溫差判斷法。這種方法主要是利用設(shè)備狀態(tài)基本相同的兩個(gè)對(duì)應(yīng)測(cè)點(diǎn)之間的溫差與其中較熱測(cè)點(diǎn)的溫升的比值進(jìn)行判斷。

4.5 檔案分析判斷法

這種方法就是在經(jīng)過獲取紅外測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)后，然后與設(shè)備的相關(guān)檔案進(jìn)行比對(duì)、分析，找出其中相關(guān)參數(shù)的變化，從而對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行判斷。這種方法多用于比較重要和復(fù)雜的設(shè)備，這個(gè)方法的重點(diǎn)就是要建立設(shè)備的紅外技術(shù)檔案。

5 結(jié)語

電氣設(shè)備能否正常運(yùn)行對(duì)于社會(huì)的發(fā)展有著十分重要的意義，為了保證電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，電力企業(yè)采取了多種措施和技術(shù)手段，其中，紅外診斷技術(shù)占據(jù)著非常重要的位置。通過紅外診斷技術(shù)的應(yīng)用，可以幫助電力企業(yè)在不停機(jī)、非接觸的情況下，實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備故障的診斷，大大提升了電氣設(shè)備的使用壽命，提升了電力企業(yè)的工作效率，降低了電力企業(yè)維護(hù)設(shè)備的成本。