電壓致熱型設(shè)備的紅外測溫方法研究

黃思明

（國網(wǎng)大同供電公司，山西 大同 037008）

0 引 言

隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展，居民對電力的需求逐漸增加。隨著配電網(wǎng)建設(shè)數(shù)量的增加，電力系統(tǒng)存在的隱患逐漸增多。電力系統(tǒng)中，變電站是極其重要的部分。電力系統(tǒng)的安全運行和最終的供電質(zhì)量、供電穩(wěn)定性有著密切關(guān)系。紅外測溫技術(shù)能夠在不停電、不接觸線路的情況下，監(jiān)測變電站線路及設(shè)備的運行狀態(tài)，是判斷電力系統(tǒng)運行狀態(tài)的重要依據(jù)[1]。

1 紅外測溫技術(shù)在變電運維應用中的優(yōu)勢

該監(jiān)測技術(shù)是基于電力設(shè)施熱輻射，并轉(zhuǎn)化熱輻射，使其成為圖像，以判斷和檢查設(shè)備溫度。與其他監(jiān)測形式相比，該技術(shù)具備如下5種優(yōu)勢。（1）該技術(shù)的相關(guān)設(shè)備多是手持式，不具備較大的體積，可以任意移動，不需要其他設(shè)備的輔助，可以進行全方位的監(jiān)測。（2）在不與線路相接觸且電壓不同的環(huán)境下，可以提升變電站的巡視效率，使巡視具備較強的安全性和工作效率。（3）該技術(shù)具備一定輻射作用，可以獨立開展監(jiān)測工作，并使監(jiān)測過程具備較高的精確性和時效性。（4）運用電腦技術(shù)將數(shù)據(jù)與圖像結(jié)合，促使各變電站實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，從而有效分析相關(guān)結(jié)果。（5）可以對變電站各設(shè)備的狀態(tài)科學評估，提供精確的數(shù)據(jù)參考，避免產(chǎn)生主觀化評價。

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，變電站內(nèi)注油設(shè)備的數(shù)量日益減少，滲漏問題也逐漸變小，但是設(shè)備依舊普遍存在異常問題。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計可知，變電站存在的設(shè)備故障中，發(fā)熱設(shè)備的問題占據(jù)了55%，通過觸覺和聽覺的檢查形式無法對設(shè)備的運作狀態(tài)進行檢查，如果運用觸覺監(jiān)測的形式，會導致安全事故的產(chǎn)生。因此，有關(guān)部門應當結(jié)合實際狀況，制定最有效的監(jiān)測方案，對設(shè)備的運作狀態(tài)進行監(jiān)測。運用紅外測溫技術(shù)可極大地提升技術(shù)人員巡視的質(zhì)量及效率，促使技術(shù)人員及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備中的隱患問題，從而維持變電站的運行穩(wěn)定性。

2 變電運維工作中紅外測溫方法

2.1 劃分技術(shù)

運用紅外測溫技術(shù)的過程中，應當先監(jiān)測當前溫度，分析其中的監(jiān)測值，對該變電站運轉(zhuǎn)及發(fā)熱的狀態(tài)進行判斷。但對于一部分相關(guān)配件，該技術(shù)較難實現(xiàn)運用。為使監(jiān)測中的干擾降低，必須保證電力體系中具備充足的電流，通常在晚高峰期使用紅外測溫技術(shù)。此外，還需要對比結(jié)果，運用橫向?qū)Ρ鹊男问絹肀O(jiān)測斷電溫差，通過分析數(shù)據(jù)判斷設(shè)備的缺陷。通過運用該方法可以有效地避開用電高峰期，應注意監(jiān)測時，需要充分掌握各個設(shè)備的配件。該技術(shù)可在不同時期設(shè)計出不同的紅外線圖譜，相關(guān)工作人員分析相關(guān)部件的數(shù)據(jù)，及時找出其中的問題。需注意，運用該監(jiān)測技術(shù)，應當創(chuàng)建有效的圖譜，方便后期對比[2]。

2.2 檢修技術(shù)

變電站在工作過程中，其相關(guān)配件都帶有電荷，無法對各設(shè)備的內(nèi)部狀況進行精確了解，因此需取得與檢測變電站的運行狀態(tài)存在緊密聯(lián)系的信息。監(jiān)測初期，相關(guān)設(shè)備中存在較多間接信息，通過分析故障查詢記錄，可以及時找出設(shè)備存在的問題。但是實際運用過程中，這種監(jiān)測形式存在較多問題，且無法預測設(shè)備在下個時間段的走向[3]。

隨著科技的不斷進步，可運用紅外測溫技術(shù)鑒別所有時間段內(nèi)的運作狀況，以便為變電站各設(shè)備的運行提供可靠依據(jù)。

2.3 常見事故監(jiān)測

在經(jīng)濟不斷進步的背景下，人們對電力的需求持續(xù)增加，導致電力負荷的逐漸增加，進而使變電站的運行壓力增大。實際運行中，紅外測溫技術(shù)可對設(shè)備故障進行精確篩選，對電力設(shè)備的各類信息進行有效分析，運用縱向及橫向?qū)Ρ鹊姆椒ǎ瑢ψ冸娬靖髟O(shè)備的故障進行及時判斷[4]。

3 在變電運維工作對電壓致熱型設(shè)備中的應用

3.1 對電流制熱型缺陷的監(jiān)測

因變電站存在較多的設(shè)備種類，且各個類型不同，導致設(shè)備的結(jié)構(gòu)及制熱也存在較大差異，對監(jiān)測數(shù)據(jù)的真實性起到了間接影響。電流制熱型設(shè)備制造熱量的原因包括接頭與觸頭未有效接觸和不具備足夠的導線面積。監(jiān)測此類設(shè)備的方式具體如下。（1）因電流制熱位置處于裸露狀態(tài)，一般運用熱像儀就可以監(jiān)測出該設(shè)備的溫度；（2）檢測數(shù)據(jù)與實際數(shù)據(jù)之間不存在較大偏差，因此可以基于設(shè)備的檢測結(jié)果來分析相關(guān)溫度。運用標準值來規(guī)范設(shè)備溫度增加的局限性。可有效運用溫差法來判定設(shè)備產(chǎn)生問題的程度，一旦各個電流設(shè)備的數(shù)值超出標準值，變電站就需要安排相關(guān)人員進行及時維修[5]。

3.2 電壓致熱型缺陷監(jiān)測

選取某個200 kV的設(shè)備作為巡視案例，運行維護過程中，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)了母聯(lián)的開關(guān)及絕緣子B所發(fā)出的細微放電聲，通過監(jiān)測相關(guān)設(shè)備，最終結(jié)果顯示該絕緣子B的溫度要高出C位2.0 K。正常背景下，若無電流通過，設(shè)備會產(chǎn)生較大偏差，相關(guān)人員應當重視絕緣子所產(chǎn)生的溫度差問題。

如果產(chǎn)生異常狀況，運維人員需要每間隔2 h就實施一次紅外測溫監(jiān)測，列出所有的測溫數(shù)據(jù)，并進行有效的分析。經(jīng)過2 d的監(jiān)測，明確該溫度處于持續(xù)增長狀態(tài)，最高達到13 K左右，B處的放電聲響由最初的細微且間接逐步轉(zhuǎn)變?yōu)檩^顯著的響聲。經(jīng)過長期監(jiān)測，確定在現(xiàn)場存在發(fā)電現(xiàn)象。

通過對溫度差及聲響等狀況進行分析，確定變電站所有設(shè)備中的串瓷絕緣子質(zhì)量存在嚴重問題，在絕緣子的下方引線中就是運行母線。如果電弧因高溫而出現(xiàn)受損問題，被燒斷鋼腳的導線就會出現(xiàn)脫落，造成該變電站內(nèi)部的兩端母線失壓，相關(guān)人員需要將故障狀況進行及時上報，提交相關(guān)申請，并將絕緣子進行更換[6]。

對診斷結(jié)果進行分析，處于絕緣子長期運轉(zhuǎn)、且電阻值過低的背景下，工作過程中，運行電壓所承擔的電壓較低，其他類型的電壓將會承擔過高的電壓，導致一部分絕緣子存在不正常的電壓差。一旦該狀況存在較長時間，就會出現(xiàn)異常的響聲，同時存在放電及電暈的問題。

利用紅外測溫技術(shù)可以有效地監(jiān)測電壓制熱設(shè)施的溫度。如果該設(shè)施表面不具備較高的溫度，且不具備明顯的溫差數(shù)據(jù)，電壓制熱設(shè)備中會存在較多的問題。因此，實際運用過程中，技術(shù)人員需要密切留意一些細微的溫差變化，與設(shè)備的構(gòu)造及使用原理相結(jié)合來進行深入分析，整理設(shè)備中存在的不足，并找出不足的原因[7]。

4 結(jié) 論

變電站運作過程中，紅外測溫技術(shù)具有輔助監(jiān)測的功能。運用紅外測溫技術(shù)，可以及時找出各設(shè)備存在的問題。由于電網(wǎng)建設(shè)越來越規(guī)?；?，需通過對變電站設(shè)備的分析研究，為相關(guān)工作人員提供精確的數(shù)據(jù)參照，促使工作人員及時找出設(shè)備的問題及異常狀況，保證變電站各設(shè)備的安全持續(xù)運行。