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    變電運(yùn)維工作中紅外測(cè)溫技術(shù)的應(yīng)用

    2022-01-13 02:40:00
    光源與照明 2021年4期
    關(guān)鍵詞:變電測(cè)溫運(yùn)維

    傅 松

    國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司宿遷供電分公司,江蘇 宿遷 223800

    0 引言

    在電力系統(tǒng)中,加強(qiáng)對(duì)變電站的運(yùn)維管理和監(jiān)督,可以有效提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性,還能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問題。在進(jìn)行變電運(yùn)維處理時(shí),應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況,采用不同的運(yùn)維技術(shù)。其中,紅外測(cè)溫技術(shù)由于具有高效、便捷等特點(diǎn),被廣泛運(yùn)用于運(yùn)維工作中。電力是人類生存活動(dòng)開展的基礎(chǔ),因此,為了保障電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全,有必要做好相關(guān)運(yùn)維管理和檢測(cè)工作,保證其運(yùn)行質(zhì)量。

    1 紅外測(cè)溫技術(shù)概述

    紅外測(cè)溫技術(shù)主要利用對(duì)相關(guān)電力設(shè)備的熱輻射信息進(jìn)行收集,并且以此為基礎(chǔ)進(jìn)行圖像轉(zhuǎn)換,再結(jié)合運(yùn)行溫度來判斷設(shè)備具體狀況,由于不同設(shè)備在不同環(huán)境中存在溫度變化,導(dǎo)致所收集的信息和轉(zhuǎn)換過程的圖像也會(huì)存在較大的差異。其具體特點(diǎn)為操作簡(jiǎn)單、檢測(cè)質(zhì)量好、工作方便且能夠進(jìn)行單獨(dú)處理,在具體運(yùn)用過程中,相關(guān)設(shè)備體積較小,方便攜帶,而且在測(cè)量過程中,不需要斷電即可開展作業(yè)。此外,在保證通信正常和網(wǎng)絡(luò)信號(hào)穩(wěn)定的基礎(chǔ)上,可以快速實(shí)現(xiàn)圖像的轉(zhuǎn)換,結(jié)合相關(guān)的數(shù)字設(shè)備成像處理,可以明確看出設(shè)備的具體運(yùn)行狀況[1]。

    2 變電運(yùn)維具體判斷方法

    (1)相對(duì)溫差。主要是利用紅外技術(shù)測(cè)溫和具體的溫度標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行對(duì)比。

    (2)表面溫度。主要依據(jù)檢測(cè)設(shè)備的表面溫度,結(jié)合相關(guān)的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)溫度高于對(duì)應(yīng)設(shè)備時(shí),利用其符合大小和承受應(yīng)力的能力來判斷設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀況,需注意對(duì)于主要設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境和相位的選擇。

    (3)圖譜分析。在系統(tǒng)和設(shè)備正常運(yùn)行的情況下,變壓器內(nèi)外溫度處于一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài),而運(yùn)用紅外測(cè)溫的熱成像就是依據(jù)其運(yùn)行特點(diǎn)形成圖譜,當(dāng)內(nèi)部或者外側(cè)出現(xiàn)故障時(shí),會(huì)經(jīng)過熱傳導(dǎo)或者其他形式進(jìn)行熱量交換,從而導(dǎo)致溫度產(chǎn)生變化,通過對(duì)比分析圖譜,明確其中存在的問題和具體故障部位,然后結(jié)合溫度的變化程度,來判斷嚴(yán)重與否[2]。

    (4)同類比較。在同一線路上的設(shè)備或者是在一個(gè)設(shè)備內(nèi)的三相,在運(yùn)行環(huán)境和溫度變化等影響因素均相同的情況下對(duì)其進(jìn)行比較,如三相運(yùn)行下的變壓器,在正常工作下的電壓和電路中的電流大小相同,當(dāng)故障發(fā)生時(shí)溫度的變化會(huì)集中表現(xiàn)在局部上,所以可以通過在同一個(gè)部位溫度的變化,進(jìn)行數(shù)據(jù)比較。

    (5)檔案分析。將測(cè)量好的溫度數(shù)據(jù)與技術(shù)運(yùn)用下的相關(guān)資料和檔案,進(jìn)行詳細(xì)分析和研究,可以對(duì)一些結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的設(shè)備進(jìn)行檢測(cè),但是應(yīng)建立對(duì)應(yīng)的設(shè)備檔案,當(dāng)檢測(cè)數(shù)據(jù)正常時(shí),可以結(jié)合數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),來判斷不同時(shí)間內(nèi)的溫度變化,并且研究其變化規(guī)律。

    3 紅外測(cè)溫技術(shù)在變電運(yùn)維中的具體運(yùn)用

    3.1 狀態(tài)變電檢測(cè)

    在利用紅外線測(cè)溫技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)時(shí),設(shè)備仍然處于一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)中運(yùn)行,會(huì)存在電荷,因此如果要對(duì)設(shè)備的內(nèi)部進(jìn)行直接檢測(cè),來獲取相應(yīng)的數(shù)值,會(huì)存在較大的難度。但是運(yùn)用紅外線測(cè)溫技術(shù),會(huì)根據(jù)溫度的變化和工作原理以及診斷方法,來明確不同時(shí)間段內(nèi)設(shè)備的運(yùn)行狀況,從而為相關(guān)的檢測(cè)和維修工作,提供科學(xué)的依據(jù)[3]。

    3.2 電壓致熱性缺陷診斷

    造成電壓致熱性缺陷的主要原因是內(nèi)部零件的絕緣出現(xiàn)故障,以及電壓分布不均勻和泄漏電流較大等引起的,通常情況下,造成該缺陷的問題大多是由于電壓?jiǎn)栴},所以針對(duì)這種情況,可以使用紅外測(cè)溫技術(shù)中的同類比較法來進(jìn)行診斷,而且在溫度數(shù)據(jù)高于30%時(shí),即判斷存在故障,并且結(jié)合測(cè)量的溫度圖譜和檢測(cè)以及正常運(yùn)行下的設(shè)備進(jìn)行比較,可以確定具體的運(yùn)行狀況和故障部位。

    3.3 隔離開關(guān)觸頭發(fā)熱問題

    一是開關(guān)長(zhǎng)期處于暴露的環(huán)境下,其刀口部位會(huì)產(chǎn)生氧化反應(yīng),而且氧化后會(huì)在其表面形成一層膜,繼而影響電流的運(yùn)輸,導(dǎo)致運(yùn)行電阻變大產(chǎn)生發(fā)熱現(xiàn)象;二是在變電系統(tǒng)中,開關(guān)運(yùn)行的次數(shù)較多,會(huì)導(dǎo)致其合閘不到位,從而引起刀口電阻變大,產(chǎn)生發(fā)熱問題,因此在利用紅外測(cè)溫技術(shù)時(shí),需預(yù)先進(jìn)行降溫處理,否則當(dāng)溫度過高時(shí),會(huì)導(dǎo)致安全問題的發(fā)生。隔離開關(guān)的檢測(cè)示意圖如圖1所示。

    圖1 隔離開關(guān)的檢測(cè)示意圖

    3.4 電壓互感器致熱查找

    在220 kV的變電站紅外檢測(cè)工作開展過程中,發(fā)現(xiàn)在系統(tǒng)線路某個(gè)外側(cè)中出現(xiàn)溫度異常問題,將所檢測(cè)的數(shù)據(jù)與正常數(shù)值相比較,可以確定為致熱性缺陷,而一次側(cè)電壓沒有其他問題,運(yùn)行相對(duì)正常,對(duì)造成的原因進(jìn)行分析,可能是在側(cè)電壓處有關(guān)保護(hù)裝置被擊穿,使用的是一個(gè)避雷器,導(dǎo)致在擊穿后,對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償器發(fā)揮不了應(yīng)有的作用,使得繞組電壓變低和溫度上升。阻尼器電容發(fā)生擊穿問題,主要是由于電容和元件較多,或者是電容的質(zhì)量問題。

    4 電氣設(shè)備的紅外檢測(cè)和診斷

    4.1 設(shè)備套管

    (1)變壓器。在某個(gè)變電站的測(cè)溫過程中,發(fā)現(xiàn)在正常電壓下相關(guān)圖譜存在異常現(xiàn)象,而且上下節(jié)組合溫度差異,比其他的兩相溫度高3倍,并且在套管的中上部位有著明顯的溫度差異。通過對(duì)圖譜進(jìn)行分析,可以初步確定為套管缺油,經(jīng)過技術(shù)人員的檢測(cè)可知,屬于嚴(yán)重性的缺油問題,且存在放電現(xiàn)象,如果不及時(shí)處理,會(huì)導(dǎo)致套管發(fā)生爆炸,影響電力系統(tǒng)的運(yùn)行。

    (2)其他電氣設(shè)備。在韓城某變電站中,出現(xiàn)的有關(guān)電容器出現(xiàn)套管缺油的問題,在利用紅外線檢測(cè)后,初步確定為接頭發(fā)熱問題,但是該設(shè)備經(jīng)檢測(cè)沒有發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題,后續(xù)根據(jù)檢修人員的經(jīng)驗(yàn)判斷為缺油問題。

    4.2 電氣設(shè)備運(yùn)行溫度檢測(cè)

    (1)斷路器。產(chǎn)生的故障主要包含中間和動(dòng)靜觸頭的接觸不良,以及缺油或者里面受潮引起的,在斷路器的運(yùn)行過程中,如果連接零件的接觸電阻較大,就會(huì)引起發(fā)熱問題,而且嚴(yán)重時(shí),會(huì)造成出頭脫落和零件斷開現(xiàn)象,有關(guān)絕緣油在溫度的作用下,快速膨脹起來,會(huì)引起爆炸問題。

    (2)阻波器。該設(shè)備主要是用來保護(hù)好調(diào)諧電容器的,在正常運(yùn)行下,避雷器的兩端不會(huì)產(chǎn)生發(fā)熱問題,當(dāng)存在故障時(shí),就會(huì)導(dǎo)致局部溫度快速上升。

    (3)電流互感器。其故障主要包括設(shè)備里面的連接線問題、線圈松動(dòng)和受潮等,當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí),如果不及時(shí)采取措施處理,就會(huì)使得該設(shè)備二次開路。

    4.3 電氣設(shè)備的連接狀態(tài)檢測(cè)

    產(chǎn)生的主要原因在于有關(guān)刀閘、開關(guān)連接、導(dǎo)線等長(zhǎng)時(shí)間處于暴露環(huán)境下,受到水、氧氣以及化學(xué)氣體的腐蝕,導(dǎo)致在接觸表面形成薄膜,產(chǎn)生發(fā)熱問題,還有導(dǎo)線在風(fēng)力的作用下,部件的斷開問題引起的,或者是在負(fù)荷的變化下,使得連接件產(chǎn)生熱脹冷縮現(xiàn)象。

    4.4 刀閘問題

    刀閘熱的部位主要在導(dǎo)電體和接觸以及刀口觸指地方等,導(dǎo)致發(fā)熱的原因可能是刀閘開合不到位,接觸面較小,還有可能是由其觸頭角度發(fā)生偏差、彈簧壓力不夠等引起的,而且如果刀閘較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)都處于備用狀態(tài)時(shí),會(huì)產(chǎn)生氧化問題。為此,可以利用紅外測(cè)溫技術(shù),來判斷其實(shí)際運(yùn)行的狀況,然后及時(shí)采取措施處理,以保障運(yùn)行的安全和穩(wěn)定。

    5 應(yīng)用紅外溫度檢測(cè)技術(shù)的注意事項(xiàng)

    5.1 環(huán)境溫度影響

    紅外溫度檢測(cè)技術(shù)容易受到外界溫度的影響,為此,可以根據(jù)監(jiān)測(cè)到的溫度和正常運(yùn)行下的數(shù)值進(jìn)行對(duì)比,并根據(jù)設(shè)備運(yùn)行的環(huán)境,確保在負(fù)載力相同時(shí),設(shè)備故障部位溫度的變化和環(huán)境溫度相統(tǒng)一。

    5.2 注意負(fù)荷電流變化

    在設(shè)備運(yùn)行時(shí),會(huì)存在負(fù)荷電流,因此在使用紅外溫度檢測(cè)技術(shù)時(shí),電流越大,其溫度變化越明顯,而且故障位置的溫度最高。

    5.3 控制使用次數(shù)

    在變電高溫和高壓設(shè)備運(yùn)行下,在利用溫度檢測(cè)時(shí),需要控制好使用的次數(shù),并在進(jìn)行測(cè)量時(shí),先將設(shè)備固定好,保證檢測(cè)人員的安全,促使工作人員可以準(zhǔn)確無誤的開展檢測(cè)工作,降低差異性,減少外界因素對(duì)檢測(cè)的影響。

    6 結(jié)束語

    綜上所述,在變電運(yùn)維中,利用紅外測(cè)溫技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)工作,可以對(duì)一些較為復(fù)雜的設(shè)備進(jìn)行溫度檢測(cè),要利用技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和檢測(cè)價(jià)值,選用正確的操作方法進(jìn)行,盡可能地減少內(nèi)外因素的影響,加大對(duì)員工的技術(shù)和專業(yè)培訓(xùn)工作。為了確保電力系統(tǒng)中各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行安全和穩(wěn)定,可以通過溫度的測(cè)量和數(shù)據(jù)變化進(jìn)行故障的診斷,在確定存在故障后,根據(jù)具體產(chǎn)生的原因制訂檢修方案,從而保障系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

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