淺析紅外測溫技術(shù)在變電運(yùn)行中的應(yīng)用

黃雨燕

（國網(wǎng)四川省電力公司資陽供電公司，四川 資陽 641300）

淺析紅外測溫技術(shù)在變電運(yùn)行中的應(yīng)用

黃雨燕

（國網(wǎng)四川省電力公司資陽供電公司，四川 資陽 641300）

摘要：針對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的特點(diǎn)，本文通過對(duì)紅外測溫原理的分析，從紅外診斷的判斷方法和標(biāo)準(zhǔn)、紅外測溫在電力企業(yè)的應(yīng)用優(yōu)勢兩個(gè)方面出發(fā)，探討分析了紅外測溫技術(shù)在變電運(yùn)行中的應(yīng)用。

紅外測溫技術(shù)；變電運(yùn)行；應(yīng)用分析

隨著國民經(jīng)濟(jì)的增速發(fā)展，負(fù)荷節(jié)節(jié)攀升，電力設(shè)備發(fā)熱缺陷頻發(fā)，主要為隔離開關(guān)發(fā)熱、線夾設(shè)備發(fā)熱等，若不及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理設(shè)備發(fā)熱，將影響電網(wǎng)安全運(yùn)行，甚至造成大面積停電。紅外測溫技術(shù)可以快速、準(zhǔn)確地檢測運(yùn)行設(shè)備的溫度，降低了設(shè)備故障率，提高供電可靠性，在電力系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。

1.概述

（1）紅外測溫技術(shù)原理。紅外測溫技術(shù)是一種借助紅外線運(yùn)行的原理，實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備運(yùn)行溫度的檢測，根據(jù)溫度變化狀況，判斷設(shè)備運(yùn)行狀況，是一種實(shí)時(shí)檢測的技術(shù)。紅外測溫技術(shù)檢測各種電氣設(shè)備的溫度，主要源于設(shè)備由各種各樣的物質(zhì)構(gòu)成，而這些物質(zhì)都是由成千上萬的分子組成，構(gòu)成了元素的高速運(yùn)轉(zhuǎn)，在運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生一定的熱量，我們將此種現(xiàn)象稱之為熱輻射。紅外測溫技術(shù)就是借助熱輻射散發(fā)的熱量對(duì)電氣設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行分析，根據(jù)熱輻射是否處于正常水平來判斷變電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。紅外測溫技術(shù)還可以對(duì)熱源輻射狀況進(jìn)行收集，然后采用信號(hào)處理設(shè)備、紅外探測器等處理電路，給工作人員提供準(zhǔn)確的檢測信息，判斷設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，并對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理故障。（2）判斷紅外測溫技術(shù)的方法。第一，相對(duì)溫差法。如果設(shè)備內(nèi)部由電流產(chǎn)生發(fā)熱，那么設(shè)備導(dǎo)流部分的導(dǎo)流就會(huì)發(fā)生異常，只有準(zhǔn)確測量溫度，才能獲得精確的溫度值。按照溫差計(jì)算公式可以計(jì)算出溫差，然后結(jié)合相關(guān)判斷指標(biāo)對(duì)故障問題進(jìn)行分析并解決。第二，熱譜圖分析法。熱譜圖分析法也可以對(duì)設(shè)備是否處于正常運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析，此種方法常將設(shè)備在正常和異常狀況下產(chǎn)生的熱譜圖進(jìn)行比較，根據(jù)正常和異常狀態(tài)進(jìn)行判斷。第三，同類比較法。根據(jù)對(duì)應(yīng)點(diǎn)溫度升高變化，對(duì)同一型號(hào)電壓致熱型設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析，可以根據(jù)溫度升高允許范圍，判斷電壓設(shè)備的故障。需要注意的是，同類設(shè)備溫度比超過缺陷30%時(shí)，必須引起工作人員的重視。三相電壓處于不穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，還要對(duì)影響工作電壓穩(wěn)定的因素進(jìn)行分析。（3）紅外測溫技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢。與傳統(tǒng)測溫方法相比較，紅外測溫技術(shù)主要具有以下幾方面優(yōu)點(diǎn)：第一，紅外測溫技術(shù)的功能較完整。與傳統(tǒng)測溫方法相比較，紅外測溫增加了成像和掃描功能，可以直觀形象地展示測溫結(jié)果，提高了測溫精確度；第二，紅外測溫技術(shù)可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離設(shè)備測量。傳統(tǒng)測溫方式主要利用直接觸摸式完成測溫，危險(xiǎn)性較大，而紅外測溫可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離設(shè)備測溫，保證了測溫人員的安全，安全性較高；第三，紅外測溫技術(shù)操作方便、快捷。紅外測溫只需要攜帶紅外測溫儀器，不需要其他設(shè)備配合，便可以得到發(fā)熱設(shè)備準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)及信息，檢測操作較方便。

2.紅外測溫技術(shù)在變電運(yùn)行中的應(yīng)用分析

（1）提高了設(shè)備巡視質(zhì)量?；谧冸娬臼请娋W(wǎng)運(yùn)行中非常重要的環(huán)節(jié)，必須定期開展變電設(shè)備巡視和測溫工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行中存在的缺陷或隱患。變電設(shè)備的巡視主要借助目測、手摸和耳聽等方式對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行判斷。現(xiàn)階段目測法是3種方法中最常用的一種，但是由于該種檢測方法存在很多局限性，故障發(fā)現(xiàn)往往不及時(shí)。例如，很多設(shè)備剛發(fā)生故障時(shí)產(chǎn)生的熱量較小，無法目測，待故障發(fā)展或發(fā)熱明顯時(shí)，才能準(zhǔn)確判斷，不能保證故障檢測的及時(shí)性，給電網(wǎng)的安全運(yùn)行埋下了安全隱患。近幾年系統(tǒng)內(nèi)已經(jīng)減少了注油設(shè)備的使用，滲漏油等問題得到了遏制，但設(shè)備發(fā)熱問題依然沒有得到解決，設(shè)備異常發(fā)熱幾乎占據(jù)設(shè)備總故障的1/2及以上，尤其是很難檢測出溫蠟片設(shè)備的發(fā)熱狀況，不能及時(shí)地處理故障；而且耳聽和手摸等方法在現(xiàn)場應(yīng)用存在很大的局限性，給檢修工作帶來困難，具有較大的潛在危險(xiǎn)。針對(duì)電氣設(shè)備的特殊性，選擇有效的紅外成像測溫方法，有效解決了上述問題，保證了設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行，確保電網(wǎng)安全。（2）線夾發(fā)熱檢測中的實(shí)際應(yīng)用。線夾在變電站使用廣泛，凡是有引接線的地方都會(huì)使用線夾，但因接觸不良等因素導(dǎo)致線夾發(fā)熱時(shí)有發(fā)生。從實(shí)際檢測來看，引起線夾發(fā)熱的情況大致可分為以下兩類：一是由于線夾長時(shí)間暴露在空氣中，線夾的彈簧墊片發(fā)生氧化，線夾出現(xiàn)了松動(dòng)和接觸不良等狀況，最終產(chǎn)生嚴(yán)重的發(fā)熱問題，此種問題已經(jīng)成為線夾發(fā)熱的主要原因；二是由于作業(yè)人員安裝線夾的方法或流程不當(dāng)，導(dǎo)致線夾在使用中發(fā)生松動(dòng)，接觸不良而引起發(fā)熱。從上述分析來看，變電站中的線夾發(fā)熱已經(jīng)成為影響設(shè)備正常運(yùn)行的主要原因之一，采用紅外線測溫技術(shù)對(duì)線夾安裝和使用中的溫度進(jìn)行檢測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備線夾的發(fā)熱缺陷，采取相應(yīng)的措施予以處理，保證了變電站的安全運(yùn)行。（3）隔離開關(guān)刀口發(fā)熱的檢測。隔離開關(guān)刀口發(fā)熱也是常見的設(shè)備發(fā)熱缺陷。由于隔熱開關(guān)刀口長期暴露在空氣中，長時(shí)間連接后，連接件表面容易被空氣中含有的物質(zhì)氧化，然后在隔離開關(guān)表面形成一層保護(hù)膜，增加了隔離開關(guān)表殼賣弄的電阻，產(chǎn)生了大量的熱量。在氧化膜的作用下，電流不能在隔離開關(guān)表面順利通過，產(chǎn)生了很多電阻堆積，升高了局部溫度；根據(jù)電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行方式需要，隔離開關(guān)在實(shí)際中的操作較多，而且長時(shí)間受機(jī)械應(yīng)力的影響，合閘操縱不到位，導(dǎo)致刀口接觸面壓力不均衡，增加了接觸面電阻，進(jìn)而升高了電阻表面溫度。除此之外，在初期安裝和檢修過程中，由于安裝（檢修）工藝等因素，隔離開關(guān)刀口發(fā)熱缺陷較多，利用紅外測溫技術(shù)在隔離開關(guān)新裝或大修后加入系統(tǒng)運(yùn)行，對(duì)其溫度進(jìn)行檢測，減少日后作業(yè)中持續(xù)發(fā)熱缺陷的發(fā)生。

3.紅外測溫技術(shù)在變電運(yùn)行中的實(shí)例分析

事故現(xiàn)象和處理：某220kV變電站兩臺(tái)主變，容量均為120MVA，在迎峰度夏期間重載運(yùn)行，運(yùn)行人員在開展特殊巡視時(shí)進(jìn)行紅外測溫發(fā)現(xiàn)，2號(hào)變壓器高壓側(cè)A相套管接頭處溫度達(dá)到150℃，而B、C相均為60℃左右，傳統(tǒng)處理方法主要使用試溫貼片的方式監(jiān)控工作，但高壓線路有安全距離限制，位于近距離時(shí)，會(huì)對(duì)人身安全造成很大作用，實(shí)際操作較復(fù)雜，導(dǎo)致檢測效果不理想，發(fā)生了較嚴(yán)重的電氣問題。在本次處理中，運(yùn)行人員借助紅外測溫技術(shù)立即匯報(bào)調(diào)度并轉(zhuǎn)移了負(fù)荷，準(zhǔn)確分析了故障程度，并聯(lián)系檢修人員立即處理，及時(shí)消除了缺陷，避免大面積停電事件的發(fā)生，提高了工作效率。

結(jié)語

紅外測溫技術(shù)是一種根據(jù)物質(zhì)本質(zhì)形成的現(xiàn)代化測溫技術(shù)，可以應(yīng)用到巡視檢測、線夾發(fā)熱和隔離開關(guān)發(fā)熱等檢測中，測溫效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)測溫儀。但是該技術(shù)也有自身存在的缺陷，在實(shí)際操作中，工作人員還要認(rèn)真積極掌握該項(xiàng)技術(shù)的操作方法和特點(diǎn)，將該種技術(shù)熟練的應(yīng)用到變電站測溫中，不斷在實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中總結(jié)規(guī)律，促進(jìn)該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。希望本文的分析可以給相關(guān)研究人員提供參考。

[1]宋城.紅外測溫技術(shù)在500kV變電運(yùn)行中的應(yīng)用[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2015，3（5）：123-124.

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