紅外測(cè)溫技術(shù)在變電站設(shè)備巡視中的應(yīng)用研究

楊勇

摘 要 紅外測(cè)溫技術(shù)在目前電氣設(shè)備數(shù)量不斷增多的變電站中應(yīng)用越來(lái)越廣泛，且表現(xiàn)出顯著的優(yōu)勢(shì)。本文在分析紅外測(cè)溫技術(shù)的原理之后，對(duì)此方法在變電站電氣設(shè)備中的應(yīng)用方法和實(shí)現(xiàn)過(guò)程進(jìn)行介紹，并對(duì)紅外測(cè)溫技術(shù)在變電站設(shè)備巡視中的應(yīng)用情況及效果分析，以供參考。

關(guān)鍵詞 紅外測(cè)溫技術(shù)；變電站設(shè)備；巡視

前言

目前我國(guó)的電網(wǎng)規(guī)模在不斷擴(kuò)大，變電站的數(shù)量以及電氣設(shè)備的數(shù)量也在不斷增多，為了確保電網(wǎng)運(yùn)行的安全和穩(wěn)定性，就需要在確保工程建設(shè)、設(shè)備安裝以及設(shè)備與材料等質(zhì)量的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)對(duì)變電站設(shè)備的檢修與運(yùn)行維護(hù)。但是數(shù)量不斷增多的變電站設(shè)備也增加了設(shè)備運(yùn)行維護(hù)的難度和共工作量，這就需要將目前比較先進(jìn)且自動(dòng)化水平較高的紅外測(cè)溫技術(shù)應(yīng)用其中，針對(duì)變電站設(shè)備運(yùn)行中由于溫度異常而導(dǎo)致出現(xiàn)的故障進(jìn)行自動(dòng)化的檢測(cè)和分析，簡(jiǎn)化變電站設(shè)備巡視的流程以及減少巡視工作量和降低巡視難度，為確保變電站設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行以及電網(wǎng)運(yùn)行的安全和穩(wěn)定具有重要作用。

1 紅外測(cè)溫技術(shù)原理分析

紅外測(cè)溫技術(shù)所利用的技術(shù)原理就是紅外線技術(shù)，就是對(duì)被測(cè)物體在常規(guī)環(huán)境下所輻射出的紅外熱能量進(jìn)行測(cè)量而實(shí)現(xiàn)對(duì)物體表面溫度的測(cè)量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站設(shè)備以及重要部位的運(yùn)行溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)的目的。具體地說(shuō)就是無(wú)論是變電站設(shè)備以及其他部位，還包括大自然界中的其他物體來(lái)說(shuō)，都是由原子和分子通常一定的排列規(guī)則進(jìn)行排列而組成，其按照不同的排列規(guī)則進(jìn)行排列就會(huì)顯示出不同的性質(zhì)并且會(huì)輻射出不同的紅外熱能量，這就是熱輻射現(xiàn)象。而紅外測(cè)溫技術(shù)就是對(duì)熱輻射現(xiàn)象進(jìn)行充分利用，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站設(shè)備運(yùn)行中設(shè)備的熱量監(jiān)測(cè)，然后根據(jù)紅外熱能量與物體表面溫度的正比例關(guān)系和換算來(lái)得到最終的溫度。然后根據(jù)設(shè)備的溫度數(shù)值以及一段時(shí)間內(nèi)的溫度狀況來(lái)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行分析和掌握，并判斷其運(yùn)行中存在的故障隱患。通過(guò)上述原理對(duì)變電站設(shè)備的溫度進(jìn)行測(cè)量的主要過(guò)程簡(jiǎn)單可以總結(jié)為，首先采用紅外探測(cè)器對(duì)被測(cè)設(shè)備或者部位所輻射出的紅外熱能量進(jìn)行收集，然后通過(guò)信號(hào)處理和轉(zhuǎn)化以及其他光電探測(cè)儀等設(shè)備和電路進(jìn)行傳輸之后，在計(jì)算機(jī)中心或者控制室中的顯示屏上將被測(cè)設(shè)備或部位的溫度顯示出來(lái)。而且可以將此溫度與此運(yùn)行狀態(tài)下的正常溫度范圍進(jìn)行對(duì)比來(lái)判斷其是否溫度正常，否則就發(fā)出警報(bào)來(lái)通知工作人員進(jìn)行原因查找和處理[1]。

2 應(yīng)用方法與實(shí)現(xiàn)過(guò)程分析

2.1 相對(duì)溫差判別法

此種方法主要是針對(duì)變電站中由于存在電流通過(guò)而產(chǎn)生熱量的電氣設(shè)備，就是通過(guò)紅外測(cè)溫技術(shù)對(duì)所要檢測(cè)的設(shè)備溫度進(jìn)行測(cè)量，然后通過(guò)相應(yīng)的公式來(lái)對(duì)變電站中電力設(shè)備正常運(yùn)行中時(shí)產(chǎn)生的熱量進(jìn)行對(duì)比，然后將二者之間的溫度差與正常的溫度差進(jìn)行比較來(lái)得出準(zhǔn)確的溫差值，以此來(lái)判斷設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)是否正常。

2.2 同類(lèi)比較法

此方法主要針對(duì)由于電壓因素而導(dǎo)致電氣設(shè)備產(chǎn)生熱量的設(shè)備，其比較的原理就是根據(jù)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)上升溫度值的差異來(lái)對(duì)同型號(hào)的電氣設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行判別，在電壓上升而導(dǎo)致設(shè)備產(chǎn)生熱量并導(dǎo)致其出現(xiàn)缺陷時(shí)，就可以按照可以接納的文升值火勢(shì)同類(lèi)接納的溫差進(jìn)行判別。這主要根據(jù)我國(guó)對(duì)于變電系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)規(guī)范和運(yùn)行規(guī)定中相關(guān)規(guī)定，也就是變電設(shè)備的同類(lèi)溫度比接納的溫升值不應(yīng)高于30%，否則就可以判斷此電氣設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)了故障。

2.3 熱譜圖分析法

此方法就是通過(guò)紅外測(cè)溫技術(shù)對(duì)變電站電氣設(shè)備運(yùn)行中產(chǎn)生的熱譜圖與其發(fā)生故障時(shí)所產(chǎn)生的熱譜圖進(jìn)行比較，并且根據(jù)其中存在的具體差異來(lái)對(duì)故障原因進(jìn)行分析，并制定相應(yīng)的故障處理措施來(lái)進(jìn)行處理[2]。

3 紅外測(cè)溫技術(shù)在變電站設(shè)備巡視中的應(yīng)用情況及效果分析

3.1 應(yīng)用效果

在變電站電氣設(shè)備運(yùn)行中，通過(guò)紅外測(cè)溫技術(shù)對(duì)電氣設(shè)備的溫度進(jìn)行測(cè)量以及對(duì)其故障異常進(jìn)行分析，本身具有較高的安全性和可靠性。而且在變電站電氣設(shè)備運(yùn)行中，運(yùn)維人員會(huì)定期對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)來(lái)確保變電站運(yùn)行的合理性和可靠性。通過(guò)上述電氣設(shè)備檢測(cè)制度的建立和實(shí)施，就可以實(shí)現(xiàn)在電氣設(shè)備運(yùn)行中，一旦有安全問(wèn)題或者異常情況，就需要采取相應(yīng)的隔離或者是停機(jī)措施，避免設(shè)備故障的擴(kuò)大化。這樣就可以起到對(duì)電氣設(shè)備運(yùn)行故障隱患進(jìn)行提前預(yù)防和處理的作用，有效降低設(shè)備運(yùn)行中的故障概率來(lái)提高設(shè)備運(yùn)行中的穩(wěn)定性。

3.2 隔離開(kāi)關(guān)異常發(fā)熱

變電站運(yùn)行中的隔離開(kāi)關(guān)出現(xiàn)異常發(fā)熱的原因主要是由于刀口在外界環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間的暴露中由于開(kāi)關(guān)處的表面不斷氧化，氧化之后產(chǎn)生的氧化膜會(huì)導(dǎo)致開(kāi)關(guān)的電流和電阻發(fā)生數(shù)值變化，并且會(huì)隨著氧化問(wèn)題的不斷加劇而逐漸增大，最終導(dǎo)致隔離開(kāi)關(guān)出現(xiàn)發(fā)熱問(wèn)題。這主要是由于在對(duì)隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行安裝時(shí)，如果沒(méi)有按照規(guī)定要求對(duì)安裝盒進(jìn)行檢查而導(dǎo)致開(kāi)關(guān)動(dòng)作中離合閘操作存在失誤就會(huì)導(dǎo)致發(fā)熱問(wèn)題的發(fā)生。此外，如果隔離開(kāi)關(guān)在電流通過(guò)時(shí)被一些電阻堆積等問(wèn)題而阻礙，就會(huì)導(dǎo)致此部位的溫度不斷升高而出現(xiàn)發(fā)熱問(wèn)題。采用紅外測(cè)溫技術(shù)則可以對(duì)隔離開(kāi)關(guān)刀口的發(fā)熱溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，并且可以在隔離開(kāi)關(guān)運(yùn)行之前就對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)來(lái)預(yù)防其出現(xiàn)發(fā)熱等異常問(wèn)題，并且會(huì)減少由于安裝不合理或者操作不規(guī)范而導(dǎo)致出現(xiàn)故障的概率。

3.3 線夾異常發(fā)熱

變電站設(shè)備中的線夾也是容易出現(xiàn)溫度異常的部位，而且其出現(xiàn)發(fā)熱異常則可以表示設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)了異?；蛘呤钦５木€路出現(xiàn)終端以及接觸位置出現(xiàn)脫落等問(wèn)題。主要表現(xiàn)在線夾的彈簧片在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行中被氧化之后就會(huì)導(dǎo)致其線夾線脫落而導(dǎo)致接觸不良問(wèn)題的發(fā)生。這主要是由于在對(duì)線夾進(jìn)行安裝以及檢修時(shí)，沒(méi)有按照正確方式對(duì)其進(jìn)行安裝，或者其安裝線路不夠規(guī)范而導(dǎo)致線夾松動(dòng)，從而導(dǎo)致線路脫落而發(fā)生連接部位的異常發(fā)熱問(wèn)題。此時(shí)采用紅外測(cè)溫技術(shù)可以對(duì)此連接部位由于安裝或檢測(cè)不當(dāng)而導(dǎo)致的接觸不良情況進(jìn)行檢測(cè)和控制，防止由于上述原因而導(dǎo)致線路脫落并導(dǎo)致異常發(fā)熱的問(wèn)題。

4 結(jié)束語(yǔ)

紅外測(cè)溫技術(shù)在目前變電站設(shè)備運(yùn)行中得到了廣泛的應(yīng)用，而且與傳統(tǒng)的接觸式監(jiān)測(cè)技術(shù)相比顯示出顯著的性能優(yōu)勢(shì)，尤其是在對(duì)設(shè)備的溫度以及運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、對(duì)隔離開(kāi)關(guān)刀口異常發(fā)熱以及線夾異常發(fā)熱的監(jiān)測(cè)和控制中發(fā)揮著重要的作用。此外，變電站設(shè)備運(yùn)行維護(hù)人員需要不斷學(xué)習(xí)來(lái)提高自身的專(zhuān)業(yè)節(jié)能水平，對(duì)目前的紅外測(cè)溫技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，使其更好地應(yīng)用于保障變電站設(shè)備安全運(yùn)行的工作中來(lái)，進(jìn)一步提高變電站運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)

[1] 王靖宇.紅外測(cè)溫技術(shù)在變電運(yùn)維工作中的應(yīng)用研究[D].天津：天津大學(xué)，2016.

[2] 王悅磊.紅外測(cè)溫技術(shù)在變電站設(shè)備巡視中的應(yīng)用研究[J].中國(guó)高新區(qū)，2017，（9）：93.