探究紅外測溫診斷技術(shù)在500kV變電運(yùn)行維護(hù)中的有效運(yùn)用

席鈺佳

摘? 要：在電網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)中，變電設(shè)備是關(guān)鍵性的設(shè)備，它對電量的調(diào)度起到了重要的影響。目前，500kV變電設(shè)備在運(yùn)行的過程當(dāng)中還存在著很多的安全隱患，電氣設(shè)備過熱的話很容易會引發(fā)各種電網(wǎng)安全事故，對電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性造成不良的影響。在其中應(yīng)用紅外測溫診斷技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的非接觸性監(jiān)測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中的故障?；诖耍疚膹募t外測溫診斷技術(shù)的基本概述出發(fā)，分析了500kV變電運(yùn)行過程中容易出現(xiàn)的故障，并在整個(gè)基礎(chǔ)上探究了紅外測溫診斷技術(shù)的診斷方法和具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：紅外測溫診斷技術(shù);500kV變電設(shè)備;變電運(yùn)行;變電維護(hù)

當(dāng)前，我國電網(wǎng)規(guī)模逐漸擴(kuò)大，用電需求不斷提升，這給電網(wǎng)的運(yùn)行提出了新的挑戰(zhàn)。雖然變電設(shè)備的數(shù)量在不斷增加，但是設(shè)備在運(yùn)行的過程中也出現(xiàn)了很多的安全隱患。在這樣的背景下，提升變電設(shè)備的運(yùn)用規(guī)模才能有效滿足工業(yè)用電和居民用電。而紅外測溫診斷技術(shù)在設(shè)備不停電、與設(shè)備不接觸、不取樣以及不解體的情況下就可以完成對500kV變電設(shè)備的運(yùn)行與維護(hù)。因此，紅外測溫診斷技術(shù)在500kV變電運(yùn)行的穩(wěn)定當(dāng)中扮演著一個(gè)重要的角色。工作人員基于該技術(shù)建立紅外測溫系統(tǒng)，可以利用計(jì)算機(jī)將測溫?cái)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成為圖像，從而將系統(tǒng)設(shè)備測溫的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行保存。與此同時(shí)，通過紅外測量的方式還可以檢測出異常的紅外輻射，從而將500kV變電設(shè)備真實(shí)的運(yùn)行狀態(tài)反映出來。

1.紅外測溫診斷技術(shù)的基本概述

1.1紅外測溫診斷技術(shù)的應(yīng)用原理

紅外測溫診斷技術(shù)主要是應(yīng)用紅外線技術(shù)來完成對500kV變電設(shè)備的診斷的。通過紅外發(fā)射設(shè)備可以將紅外線照射到物體當(dāng)中，這些紅外線可以輕松穿透物體的表面，直達(dá)物體內(nèi)部，并對內(nèi)部原子的運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行探測。在紅外線的作用下，物體的表面會產(chǎn)生溫度的變化，因此設(shè)備可以將物體熱量輻射的情況檢測出來。

1.2紅外測溫技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)

1.2.1紅外測溫技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

第一，紅外測溫技術(shù)可以在與物體不接觸的情況下完成測量。工作人員在測溫的時(shí)候不需要與被測場直接發(fā)生接觸，因此它并不會對設(shè)備的工作狀態(tài)造成干擾，同時(shí)也可以確保工作人員的安全性。第二是紅外測溫技術(shù)的測量范圍比較大。在該技術(shù)應(yīng)用的過程當(dāng)中，不需要直接與高溫或者低溫的物體進(jìn)行接觸，因此在測量的時(shí)候基本上不會受到設(shè)備溫度的限制，從零下幾十度到零上幾千度都可以使用紅外測溫技術(shù)，因此可以應(yīng)用于500kV變電系統(tǒng)當(dāng)中的大部分設(shè)備。第三是紅外測溫技術(shù)的測量速度比較快。在應(yīng)用該技術(shù)的時(shí)候，只要是測溫儀能夠接收到物體所發(fā)出的紅外線輻射，就可以完成對該物體的定溫。第四是紅外測溫技術(shù)的精準(zhǔn)度比較高。這是由于該技術(shù)不需要直接與被檢測物體進(jìn)行接觸，因此可以保留物體原始的溫度，以此來確保溫度測量的準(zhǔn)確性。

1.2.2紅外測溫技術(shù)的缺點(diǎn)

第一，紅外測溫技術(shù)在檢測的過程中容易受到環(huán)境因素的影響，比如周圍環(huán)境的溫度、空氣當(dāng)中的灰塵等。第二是目前所使用的一些紅外測溫技術(shù)只能對設(shè)備表面的溫度進(jìn)行測量，無法對其內(nèi)部的溫度進(jìn)行測量。

2.500kV變電運(yùn)行過程中容易出現(xiàn)的故障

2.1用電系統(tǒng)故障

500kV變電站是一個(gè)及其復(fù)雜的系統(tǒng)，該系統(tǒng)在運(yùn)行的過程當(dāng)中如果在設(shè)備、線路等方面出現(xiàn)了一點(diǎn)問題的話，就會對整個(gè)電力系統(tǒng)造成影響，嚴(yán)重情況下會對用電的穩(wěn)定性和安全性造成影響。在研究過程當(dāng)中發(fā)現(xiàn)，500kV變電運(yùn)行過程當(dāng)中最容易出現(xiàn)的故障有以下三種。第一種是獨(dú)立電源出現(xiàn)了失壓的情況;第二種是受到自然惡劣天氣的影響系統(tǒng)出現(xiàn)了信號缺失的情況;第三種是受到外界原因的影響變壓器的內(nèi)部出現(xiàn)了問題。

2.2電容器故障

通常來說，500kV變電站的運(yùn)行條件比較惡劣，這會對電容器的運(yùn)行造成嚴(yán)重的不良影響。電容器出現(xiàn)故障的原因主要有三個(gè)。第一是電容設(shè)備線路比較繁多和復(fù)雜，在運(yùn)行的過程中很容易出現(xiàn)溫度過高的情況;第二是電容設(shè)備內(nèi)部的零件被損壞;第三是電容器受到了外界的破壞。

2.3變壓器故障

在500kV變電系統(tǒng)當(dāng)中，變壓器是核心，如果變壓器出現(xiàn)故障的話會對整個(gè)變電系統(tǒng)產(chǎn)生影響。變壓器出現(xiàn)故障的原因主要有三點(diǎn)。第一是變壓器設(shè)備和線路比較多、構(gòu)成復(fù)雜，在運(yùn)行的過程中經(jīng)常會出現(xiàn)溫度高的情況;第二是變壓器內(nèi)部存在零件的損壞;第三是由于外界破壞而出現(xiàn)的故障。

3.紅外測溫診斷技術(shù)的診斷方法

3.1紅外測溫診斷的方法

3.1.1溫度探測法

溫度探測法指的是工作人員使用國外先進(jìn)的探測設(shè)備對物體的表面進(jìn)行照射，使紅外線進(jìn)入到物體的內(nèi)部，接收到物體內(nèi)部的熱輻射，以此來實(shí)現(xiàn)對物體表面和內(nèi)部溫度的探測，通過溫度對比的方式來檢驗(yàn)設(shè)備是否處于正常工作的狀態(tài)。如果變電設(shè)備存在異常的話，通常會產(chǎn)生大量的熱量，導(dǎo)致其表面的高度高于正常工作的溫度。經(jīng)過紅外測溫與診斷之后會發(fā)現(xiàn)設(shè)備溫度的異常，檢測設(shè)備會發(fā)出警報(bào)，提醒檢測人員注意。

3.1.2溫度差探測法

溫度差探測法應(yīng)用的主要原理在于對變電設(shè)備在不同季節(jié)、不同氣候以及不同自然環(huán)境下所形成的溫度差進(jìn)行檢測，通過不同情況下設(shè)備內(nèi)外部溫度之間的差值進(jìn)行對比就可以了解設(shè)備的運(yùn)行狀況。

3.1.3同型號法

同型號法指的是紅外設(shè)備探測器發(fā)射紅外線對同種工作條件、同一種型號設(shè)備表面溫度進(jìn)行診斷，以此來判別變電設(shè)備是否存在相應(yīng)的故障問題。如果同一型號的兩個(gè)設(shè)備之間存在明顯溫差的話，說明其中有一臺設(shè)備存在工作異常的情況，可能出現(xiàn)了運(yùn)行故障。

3.1.4圖譜分析法

圖譜分析法指的是工作人員運(yùn)用變電設(shè)備進(jìn)行溫度探測，然后將各個(gè)時(shí)間段所探測出來的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行對比和分析，同時(shí)將溫度參數(shù)與以往條件下的溫度數(shù)值進(jìn)行對比，以此來了解設(shè)備是否處于正常的運(yùn)行狀態(tài)當(dāng)中。

3.2紅外測溫診斷技術(shù)診斷的影響因素

3.2.1溫度

在紅外測溫診斷技術(shù)進(jìn)行設(shè)備溫度檢測的過程中，很容易受到外界溫度的影響。具體來說，在夏季，外界環(huán)境的溫度比較高，這時(shí)候500kV變電設(shè)備在運(yùn)行的過程當(dāng)中會自動(dòng)吸附外界的熱量，從而導(dǎo)致設(shè)備外部溫度升高，這會對紅外測溫診斷的準(zhǔn)確性造成影響，甚至出現(xiàn)設(shè)備故障的誤判。而在冬季，外界環(huán)境的溫度比較低，當(dāng)500kV變電設(shè)備出現(xiàn)運(yùn)行異常、產(chǎn)生大量熱量的時(shí)候，也會很快與外界環(huán)境發(fā)生熱量交換，實(shí)現(xiàn)溫度的降低，這也會導(dǎo)致紅外測溫診斷結(jié)果異常，進(jìn)而影響設(shè)備的正常運(yùn)行。

3.2.2風(fēng)速

外界環(huán)境當(dāng)中的風(fēng)速也會對紅外測溫診斷技術(shù)的應(yīng)用效果產(chǎn)生影響。具體來說，如果外界設(shè)備周圍風(fēng)速較大的話，設(shè)備表面會出現(xiàn)熱量的散發(fā)，這會導(dǎo)致存在故障、產(chǎn)生熱量的變電設(shè)備在較短的時(shí)間內(nèi)溫度就得到降低。在排除其他因素影響的情況下，外界風(fēng)速越大、風(fēng)力越強(qiáng)，對紅外測溫診斷結(jié)果準(zhǔn)確性的影響就越大。

3.2.3設(shè)備性能

在紅外測溫診斷的過程中，紅外測溫設(shè)備的質(zhì)量和性能也會對診斷結(jié)果產(chǎn)生重要的影響。如果紅外測溫診斷設(shè)備的質(zhì)量比較高、性能比較好的話，診斷的結(jié)果也比較準(zhǔn)確;反之，如果設(shè)備質(zhì)量和性能都比較差的話，診斷的結(jié)果存在不準(zhǔn)確情況的概率就比較大。因此，工作人員在使用紅外測溫診斷設(shè)備的時(shí)候，將設(shè)備保存到適宜的環(huán)境當(dāng)中、按照操作規(guī)范來使用也是十分有必要的。

4.紅外測溫診斷技術(shù)在500kV變電運(yùn)行維護(hù)中的有效運(yùn)用

4.1紅外測溫診斷技術(shù)在500kV變電運(yùn)行維護(hù)中的具體運(yùn)用

4.1.1在工程日常檢驗(yàn)中的運(yùn)用

對500kV變電設(shè)備進(jìn)行質(zhì)量安全巡視是十分有必要的工作。在變電運(yùn)行的過程當(dāng)中，變電設(shè)備在很多的情況下都會發(fā)生故障。比如接觸性電阻由于輸電網(wǎng)的電器元件發(fā)生了松動(dòng)、銹蝕或者破裂都會出現(xiàn)溫度的增加。在500kV變電運(yùn)行工程的日常檢驗(yàn)工作當(dāng)中，如果使用紅外測溫診斷技術(shù)的話會方便很多。它能夠?qū)栴}出現(xiàn)的原因有效反應(yīng)出來，同時(shí)還可以使工作人員有足夠的時(shí)間進(jìn)行規(guī)劃和解決問題。這樣可以減少工程日常檢驗(yàn)的誤差，提前解決一些不必要的安全問題，確保500kV變電工程順利完成。在傳統(tǒng)的工程檢驗(yàn)過程中，工作人員主要是通過查看設(shè)備表面、聽設(shè)備的聲音以及手觸設(shè)備來了解設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，對設(shè)備存在的問題和故障進(jìn)行判斷。但是在工作當(dāng)中如果設(shè)備出現(xiàn)了異常發(fā)熱情況的話，可能并不會引起重視，這會留下很多的安全隱患，久而久之會導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。而紅外測溫診斷技術(shù)可以有效彌補(bǔ)這一不足，提高提倡檢驗(yàn)的準(zhǔn)確性。

4.1.2在開關(guān)隔離中的運(yùn)用

在500kV變電系統(tǒng)當(dāng)中，隔離開關(guān)的環(huán)境是相對暴露的，在使用的過程當(dāng)中連接表面很容易被氧化。與此同時(shí)，這些隔離開關(guān)使用頻率比較高，系統(tǒng)的電阻值比較大，因此表面的溫度在不斷上升，從而會出現(xiàn)發(fā)熱的情況。而紅外測溫診斷技術(shù)的應(yīng)用可以將這些情況準(zhǔn)確地反應(yīng)出來，同時(shí)找出設(shè)備發(fā)熱的原因，使工作人員可以提前做好設(shè)備維護(hù)的準(zhǔn)備。紅外測溫診斷技術(shù)不僅在開關(guān)隔離運(yùn)行的過程當(dāng)中需要被應(yīng)用，在隔離開關(guān)安裝的過程當(dāng)中也需要被應(yīng)用。在這個(gè)過程當(dāng)中，紅外測溫診斷技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對開關(guān)的實(shí)時(shí)檢測，確保整個(gè)安裝過程當(dāng)中的安全問題，從而為開關(guān)檢測之后的工作提供便利。

4.1.3在線夾發(fā)熱檢測中的運(yùn)用

500kV變電站當(dāng)中線夾發(fā)熱的現(xiàn)象也是十分常見的，造成這一現(xiàn)象的主要原因有兩個(gè)。第一是在系統(tǒng)運(yùn)行的過程當(dāng)中，導(dǎo)線被長期地暴露在空氣當(dāng)中，長此以往彈簧碘片會被氧化，線夾也會出現(xiàn)不同程度的松動(dòng)，這會導(dǎo)致線路出現(xiàn)接觸不良的情況，從而導(dǎo)致系統(tǒng)接觸性電阻增加、線夾發(fā)熱。第二是對線夾進(jìn)行檢修和安裝的過程中，可能會出現(xiàn)漏檢和漏裝的情況，或者安裝人員沒有嚴(yán)格按照要求進(jìn)行彈簧墊片的安裝，這也會導(dǎo)致線夾松動(dòng)問題的出現(xiàn)。在這樣的情況下，也會出現(xiàn)接觸電阻增加、線夾發(fā)熱的情況。而紅外測溫診斷技術(shù)的應(yīng)用可以在500kV變電系統(tǒng)運(yùn)行的過程中對線夾進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，確保線夾發(fā)熱的現(xiàn)象能夠在第一時(shí)間被發(fā)現(xiàn)，相關(guān)人員能夠結(jié)合現(xiàn)象及時(shí)解決問題，從而確保整個(gè)500kV變電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

4.1.4在狀態(tài)檢修中的運(yùn)用

在對500kV變電系統(tǒng)狀態(tài)檢修的時(shí)候，工作人員需要對各種檢修狀況進(jìn)行靈活化的處理，并在這個(gè)過程中應(yīng)用相應(yīng)的檢修技術(shù)。在實(shí)際當(dāng)中，500kV變電系統(tǒng)當(dāng)中的設(shè)備種類多樣，各種設(shè)備的構(gòu)造也各不相同，因此對每種設(shè)備運(yùn)行維護(hù)的檢測方法也具有較大的差別。在這個(gè)過程中應(yīng)用紅外測溫診斷技術(shù)可以滿足不同設(shè)備的狀態(tài)檢修需求。在完成設(shè)備溫度的測量之后，工作人員按照標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中相應(yīng)溫升的局限值和相對溫差就可以實(shí)現(xiàn)對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的判斷，從而對設(shè)備缺陷的嚴(yán)重程度進(jìn)行確認(rèn)，并在整個(gè)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的維修和維護(hù)。

4.2紅外測溫診斷技術(shù)在500kV變電運(yùn)行維護(hù)中的運(yùn)用步驟

4.2.1溫度辨別

在500kV變電設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)下，工作人員首先要利用紅外測溫診斷技術(shù)對各個(gè)設(shè)備的溫度進(jìn)行檢測。這其中首要的工作就是對溫度進(jìn)行判別。具體來說，工作人員需要對變電設(shè)備的當(dāng)前溫度進(jìn)行測量，然后根據(jù)測量的結(jié)果對設(shè)備進(jìn)行巡視，并利用相應(yīng)的溫度標(biāo)準(zhǔn)閾值對設(shè)備的溫度進(jìn)行有效判斷，以此作為對變電設(shè)備發(fā)熱狀態(tài)的有效判斷依據(jù)，這對于500kV變電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的分析是十分有必要的。從實(shí)際應(yīng)用的角度來說，紅外測溫診斷技術(shù)并不能對所有設(shè)備的溫度進(jìn)行檢測，比如使用該技術(shù)對聚焦變電配件溫度進(jìn)行檢測的話就很容易出現(xiàn)不準(zhǔn)確的情況，否則的話會出現(xiàn)信息相互干擾的問題，甚至還會造成系統(tǒng)電流的突然中斷，進(jìn)而引發(fā)更為嚴(yán)重的故障和問題。因此，如果要使用紅外測溫診斷技術(shù)對聚焦變電配件進(jìn)行測溫的話，需要盡量避開500kV變電系統(tǒng)運(yùn)行的高峰期，在系統(tǒng)穩(wěn)定的狀態(tài)下來完成溫度測量的工作，減少對系統(tǒng)造成的干擾。

4.2.2溫度對比

在利用外線測溫診斷技術(shù)對500kV變電系統(tǒng)進(jìn)行溫度辨別之后，工作人員會對所測溫度進(jìn)行對比分析，并在這個(gè)過程當(dāng)中探討可能出現(xiàn)的問題。在這個(gè)環(huán)節(jié)當(dāng)中，溫度對比分析的方法主要是橫向?qū)Ρ确?，工作人員對各個(gè)端點(diǎn)的溫差進(jìn)行判斷，并從中找到問題的癥結(jié)，做到對問題的及時(shí)解決、將損失降至最低。與此同時(shí)，這通過這種方法，工作人員也可以對設(shè)備端點(diǎn)溫度的溫差進(jìn)行判斷，以此來了解500kV變電設(shè)備潛在的問題和缺陷，了解設(shè)備的隱患。在進(jìn)行溫度測量和對比之前，工作人員需要先確定好待測溫設(shè)備可能出現(xiàn)的溫度變化情況，比如對隔離觸頭、引流線等配件電阻變化而出現(xiàn)的溫度變化提前進(jìn)行分析，避免影響溫度測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

4.2.3縱向?qū)Ρ?/p>

在對500kV變電設(shè)備運(yùn)行和對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)的過程當(dāng)中，工作人員需要利用紅外測溫技術(shù)來進(jìn)行故障的檢測，在這個(gè)過程中需要充分考慮各個(gè)時(shí)段的紅外圖譜，這樣才能根據(jù)測溫的結(jié)果和圖譜當(dāng)中的內(nèi)容確定好變電設(shè)備的發(fā)熱傾向，從而更好地了解設(shè)備存在的缺陷。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，工作人員可以將各個(gè)時(shí)段的紅外圖譜先進(jìn)行分類，將其分為一般圖譜和突發(fā)事故圖譜，并將突發(fā)事故圖譜作為對500kV變電設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)過程進(jìn)行檢測的對照性圖譜，以此來為變電設(shè)備的運(yùn)行、維護(hù)檢測創(chuàng)造條件。

結(jié)束語

在當(dāng)今的時(shí)代當(dāng)中，電力資源已經(jīng)成為了人們生產(chǎn)與生活當(dāng)中的重要能源。在500kV變電運(yùn)行的過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)各種用電問題，在對這些問題進(jìn)行檢測的過程中，紅外測溫診斷技術(shù)發(fā)揮了重要的作用。與傳統(tǒng)的檢測技術(shù)相比，它簡單便捷，能夠?qū)?00kV變電系統(tǒng)當(dāng)中幾乎所有的電力設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，了解設(shè)備存在的問題和缺陷，并對那些處于超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)下的電力設(shè)備進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測，以此來滿足變電測溫的相關(guān)要求。目前，紅外測溫診斷技術(shù)已經(jīng)在500kV變電系統(tǒng)工程檢驗(yàn)、開關(guān)隔離、線夾發(fā)熱檢測以及狀態(tài)檢修等領(lǐng)域當(dāng)中得到了運(yùn)用，由于該技術(shù)容易受到外界的溫度、風(fēng)速以及設(shè)備自身性能的影響，因此工作人員需要堅(jiān)持科學(xué)的步驟和標(biāo)準(zhǔn)的操作規(guī)范來完成溫度的測量，為500kV變電系統(tǒng)各項(xiàng)設(shè)備的安全和穩(wěn)定創(chuàng)造良好的環(huán)境。

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