淺談紅外測(cè)溫技術(shù)在500KV變電運(yùn)行中的應(yīng)用

覃 黎 趙 娜

(四川省電力公司檢修公司，四川 成都 610000)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，電力系統(tǒng)在人們?nèi)粘Ｉ钪械闹匾栽絹?lái)越突出。電力系統(tǒng)作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵，其安全穩(wěn)定問(wèn)題事關(guān)國(guó)家發(fā)展，消除安全隱患是變電運(yùn)行工作人員的重要職責(zé)。紅外測(cè)溫技術(shù)是變電運(yùn)行中廣泛應(yīng)用的一種技術(shù)，特別是在500kV的變電站中，有一些電力設(shè)備的缺陷檢查存在一定的難度，這種技術(shù)正是能夠解決這些問(wèn)題，而且處理效果非常好。因此，加強(qiáng)紅外測(cè)溫技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用是非常有必要的。

一、紅外測(cè)溫技術(shù)的含義及特點(diǎn)

紅外測(cè)溫技術(shù)是電力系統(tǒng)中對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)的一項(xiàng)技術(shù)，不僅簡(jiǎn)單，而且快捷，在變電站的日常巡視和維護(hù)中得到了廣泛的應(yīng)用。世間的任何一個(gè)物體都會(huì)發(fā)射出紅外輻射能量，這種能量是人眼所不能看到的，紅外輻射能量的強(qiáng)度隨著物體溫度的升高而增強(qiáng)。我們這里所說(shuō)的紅外測(cè)溫正是充分利用了電力設(shè)備的制熱效應(yīng)，通過(guò)接收電力設(shè)備輻射出的紅外線能量，來(lái)測(cè)出電力設(shè)備的表面溫度。

紅外測(cè)溫技術(shù)與傳統(tǒng)的測(cè)溫技術(shù)相比較，具有以下幾個(gè)特點(diǎn)。首先，紅外測(cè)溫技術(shù)不需要電力系統(tǒng)的停電，在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的過(guò)程中就能夠測(cè)出電力設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，保證電力設(shè)備的安全運(yùn)行。其次，紅外測(cè)溫技術(shù)能夠有效實(shí)現(xiàn)大面積的掃描成像，對(duì)于設(shè)備狀態(tài)的顯示不僅快捷、靈敏，而且形象、直觀，同時(shí)檢測(cè)的效率和質(zhì)量高，具有非常低的勞動(dòng)強(qiáng)度。第三，紅外測(cè)溫技術(shù)不僅能夠?qū)⒃O(shè)備的鼓掌存在情況定性的反映出來(lái)，而且能夠?qū)υO(shè)備故障的嚴(yán)重程度進(jìn)行定量的反映。

二、紅外測(cè)溫技術(shù)在500kV變電運(yùn)行中的應(yīng)用

1紅外診斷技術(shù)能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)中的電力設(shè)備進(jìn)行早期的故障診斷，通過(guò)對(duì)故障的診斷做相應(yīng)的預(yù)測(cè)，進(jìn)而促進(jìn)電氣設(shè)備的預(yù)防試驗(yàn)發(fā)展到設(shè)備的預(yù)知狀態(tài)檢修，這正適應(yīng)了電力企業(yè)的發(fā)展方向，順應(yīng)了電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。尤其是大型的機(jī)電設(shè)備，對(duì)電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行和電網(wǎng)的穩(wěn)定有著更高的要求。當(dāng)前，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)在電力領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，紅外診斷技術(shù)與紅外狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)不僅有著遠(yuǎn)距離、不接觸的特點(diǎn)，而且不需要取樣、不用解體，同時(shí)還快速、直觀，能夠?qū)﹄姎庠O(shè)備進(jìn)行有效的故障監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)所有電力設(shè)備的診斷。

2紅外成像檢測(cè)技術(shù)是又一項(xiàng)效果顯著的科學(xué)技術(shù)，它能夠?qū)φ谶\(yùn)行中的電力設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)距離的檢測(cè)，通過(guò)對(duì)設(shè)備溫度場(chǎng)的拍攝，來(lái)測(cè)量設(shè)備任何一個(gè)部位的溫度值，以此來(lái)診斷設(shè)備的內(nèi)部或者外部的故障。紅外成像檢測(cè)技術(shù)具有實(shí)時(shí)、定量測(cè)溫的特點(diǎn)，同時(shí)還能夠遠(yuǎn)距離測(cè)量，不僅直觀，而且準(zhǔn)確。紅外成像檢測(cè)技術(shù)能夠非常方便地檢測(cè)發(fā)電廠、變電所，以及輸電線路的設(shè)備的運(yùn)行情況。

3紅外溫度記錄法是通過(guò)使用熱像儀來(lái)對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)的方法，它主要用在工業(yè)的設(shè)備性能檢測(cè)，以及設(shè)備的運(yùn)行狀況檢測(cè)等。紅外溫度記錄法與傳統(tǒng)的測(cè)溫技術(shù)相比較，熱像儀能夠在一定的距離內(nèi)對(duì)電力設(shè)備的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)、定量的在線檢測(cè)，同時(shí)還能夠通過(guò)大面積的掃描，繪制出電力設(shè)備在運(yùn)行當(dāng)中的溫度梯度圖，而且具有非常高的靈敏度，能夠有效避免電磁場(chǎng)的干擾，在現(xiàn)場(chǎng)使用中有著非常大的作用。紅外測(cè)溫技術(shù)能夠在零下二十度到兩千度之間以0.05℃的分辨率進(jìn)行電氣設(shè)備的故障檢測(cè)，進(jìn)而揭示出電氣設(shè)備的故障。

三、紅外測(cè)溫技術(shù)存在的不足

在電力系統(tǒng)的設(shè)備巡視工作中，紅外成像測(cè)溫技術(shù)能夠有效解決人工目測(cè)的局限性，成功提高人工巡視的效果，對(duì)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行提高可靠的保障。紅外測(cè)溫儀能夠幫助電力工作人員維護(hù)電力設(shè)備，對(duì)電力設(shè)備的升溫情況進(jìn)行有效的監(jiān)督，使電力系統(tǒng)的預(yù)知處理問(wèn)題能力得到提高，避免電力設(shè)備故障的發(fā)生，更能夠有效避免因電力設(shè)備故障造成的停電問(wèn)題。

當(dāng)前，我們現(xiàn)有的紅外成像測(cè)溫技術(shù)雖然給電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供了一定的保障，但是仍然存在著一些問(wèn)題?，F(xiàn)在廣泛使用的紅外熱成像儀只是對(duì)電力設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況進(jìn)行檢測(cè)，不能夠做到動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，也無(wú)法做到對(duì)未來(lái)的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。同時(shí)，在電力系統(tǒng)的巡檢工作中，工作人員的工作責(zé)任性，巡檢的周期等都是相對(duì)比較突出的問(wèn)題，如果類似于這樣的問(wèn)題不能夠被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，那么一旦發(fā)生事故，造成的損失將是無(wú)法估量的。與此同時(shí)，電力系統(tǒng)五大體系的建設(shè)步伐越來(lái)越快，單一的人工紅外測(cè)溫技術(shù)已經(jīng)不能夠適應(yīng)現(xiàn)行的變電運(yùn)行管理和監(jiān)控的要求了。

四、紅外測(cè)溫技術(shù)在500kV變電運(yùn)行中的發(fā)展

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和電力系統(tǒng)的需求不斷提高，傳統(tǒng)的靜態(tài)紅外測(cè)溫技術(shù)已經(jīng)不能夠滿足現(xiàn)行電力系統(tǒng)運(yùn)行的要求了，動(dòng)態(tài)紅外測(cè)溫技術(shù)在一定程度上可以說(shuō)是呼之欲出。動(dòng)態(tài)紅外測(cè)溫技術(shù)通過(guò)與計(jì)算機(jī)圖像分析和計(jì)算機(jī)軟件的使用，不僅能夠有效處理電力設(shè)備相關(guān)監(jiān)測(cè)信息，而且能夠利用紅外成像相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算處理，判斷設(shè)備的故障屬性，以及故障發(fā)生部位和故障的嚴(yán)重程度。與此同時(shí)，還可以將每一次監(jiān)測(cè)到的電力設(shè)備的相關(guān)圖像資料有效存儲(chǔ)，建立電力設(shè)備的資料庫(kù)，進(jìn)而提供給工作人員使用。站在數(shù)字格式和處理方式的角度上看，動(dòng)態(tài)紅外測(cè)溫技術(shù)進(jìn)行的是數(shù)字動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)流的傳輸，不僅能夠?qū)t外圖像進(jìn)行同步顯示，而且能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)，同步分析。站在傳輸方式的角度，動(dòng)態(tài)紅外測(cè)溫技術(shù)采用的是有線與無(wú)線同時(shí)進(jìn)行的遠(yuǎn)距離傳輸，使工作人員的工作強(qiáng)度大大降低。站在數(shù)據(jù)處理軟件的角度，動(dòng)態(tài)紅外測(cè)溫技術(shù)能夠在瞬間進(jìn)行大量的溫度數(shù)據(jù)處理，使數(shù)據(jù)處理的效率得到了有效的提高。

當(dāng)前，“大集控”下的動(dòng)態(tài)紅外測(cè)溫已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)被分為監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)和監(jiān)控中心兩個(gè)部分，也就是變電站和集控中心兩個(gè)部分。在變電站中，建立一套監(jiān)控系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)以紅外數(shù)據(jù)服務(wù)器為監(jiān)控中心，各個(gè)紅外熱像儀的數(shù)字信號(hào)直接介入到紅外數(shù)據(jù)服務(wù)器中，當(dāng)然這個(gè)數(shù)字信號(hào)是全數(shù)字的溫度數(shù)據(jù)流，然后在經(jīng)過(guò)紅外數(shù)據(jù)服務(wù)器的通信接口將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)入到集控中心。動(dòng)態(tài)紅外測(cè)溫系統(tǒng)的前端結(jié)構(gòu)特別簡(jiǎn)單，在該系統(tǒng)的集控中心，中心系統(tǒng)是建立在局域網(wǎng)上的。在整個(gè)電力系統(tǒng)中，只要增加一臺(tái)監(jiān)控中心服務(wù)器，就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)每一個(gè)變電站的實(shí)時(shí)監(jiān)控，此系統(tǒng)將每一個(gè)變電站的監(jiān)控信號(hào)，也就是全數(shù)字的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)流集中起來(lái)，再傳送到系統(tǒng)監(jiān)控中心，在監(jiān)控中心，通過(guò)中心服務(wù)器的顯示器，能夠直觀的監(jiān)控到每一個(gè)變電站的運(yùn)行情況，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)巡視的效果。

綜上所述，未來(lái)的紅外測(cè)溫技術(shù)將是一個(gè)把實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、智能診斷系統(tǒng)，以及快速報(bào)警系統(tǒng)集為一體系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)不僅能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備的故障、及時(shí)處理問(wèn)題，而且能夠嚴(yán)密監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力設(shè)備的有效監(jiān)控，提高電力設(shè)備的運(yùn)行效率，進(jìn)而給電力系統(tǒng)的可靠安全運(yùn)行提供保障，促進(jìn)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，給人們的生活提供電力保障，滿足人們的正常生活需要，提高人們的生活水平。

結(jié)語(yǔ)

隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，紅外測(cè)溫技術(shù)在500kV變電運(yùn)行中的重要性越來(lái)越突出。紅外測(cè)溫技術(shù)不僅能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備存在的缺陷并及時(shí)解決，而且能夠給工作人員帶來(lái)一定的方便，減少工作人員的工作壓力。與此同時(shí)，電力系統(tǒng)的發(fā)展也給相關(guān)的工作人員提出了更高的技術(shù)要求，工作人員不僅需要掌握紅外測(cè)溫技術(shù)，而且還需要掌握各種關(guān)于紅外測(cè)溫的分析方法。因此，電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行，還需要不斷提高科學(xué)技術(shù)的掌握水平，總結(jié)相關(guān)的工作經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)紅外測(cè)溫技術(shù)的研究。

[1]丁博雅.淺談紅外測(cè)溫在變電運(yùn)行中的應(yīng)用[J].科技信息.2010.2(17).

[2]滕志賢.馬俊玲.紅外測(cè)溫在電力系統(tǒng)的推廣及應(yīng)用[J].甘肅科技.2006.22(07).

[3]蘭平.紅外測(cè)溫儀在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用及選擇方法探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào).2009(15).

[4]李偉峰.付占威.紅外成像測(cè)溫技術(shù)在500kV變電站設(shè)備巡視中的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古石油化工.2008.34(15).

[5]朱建寧.錢怡夢(mèng).紅外測(cè)溫技術(shù)在500kV變電運(yùn)行中的應(yīng)用[J].安徽電氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào).2009.14(01).

[6]胡軍平.易樂(lè).紅外測(cè)溫技術(shù)在變電運(yùn)行中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)[J].北京電力高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版).2011.28(04).