红外热成像仪在变电运维工作中的应用论文_周俊

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摘要:电力设备在郧西县那个的过程当中会出现发热的情况,如果不能得到有效的控制,势必会给整个电网系统运行过程造成严重的安全隐患,正因为如此,对电力设备各个零件进行温度的测定具有极高的必要性。从目前的情况来看,在进行温度测定工作方面,红外测温技术得到了越来越广泛的应用,受到了社会各界的广泛关注,并且在实际应用的过程当中得到了越来越大的发展,从根本上保证电网系统运行的安全性和稳定性。下文围绕红外测温技术在电力设备运行维护中的应用展开一系列的讨论。

关键词:红外热成像仪;变电运维;应用

1 红外热成像仪原理

红外线是从物体内部发射出来的,所有温度高于绝对零度的物体都向周围空间发射红外辐射能量。物体辐射的能量决定了它发射的红外线的波长。在1000摄氏度以下的物体中,从物体表面辐射出的最强电磁波是红外波。因此,通过测量物体的红外辐射能量可以得到物体的表面温度,这是测量红外热像仪温度的客观依据。红外成像是利用红外探测器读取物体表面的红外辐射能,将物体表面的温度分布规律转换成肉眼可识别的图像。

2 变电设备中发热缺陷的常见形式

在设备运行过程中,影响加热的主要因素是电流和电压。电流加热设备的加热一般是由导线的小截面和接触点小引起的,而电压加热缺陷一般是由设备内部的低绝缘引起的,电压分布越小,泄漏电流越大。由电压和电流引起的设备加热缺陷类型可分为外部加热缺陷和内部加热缺陷。

2.1 变电设备外部缺陷致热

外部缺陷是变电站设备过热,一般是由于设备长期暴露在空气中,风、雨淋和氧化的线路电阻过大,造成设备急剧发热。这种缺陷产生于设备的外部,通常可以肉眼观察到。还有一种情况是在设备维修或大修过程中,水渍、污迹、油漆落在设备上,使设备出现渗漏现象,温度小破升,从而造成发热缺陷。

2.2 变电设备内部缺陷致热

内部缺陷致热,主要是由于设备内部的故障造成发热现象,这些发热部位一般都密封在一个空问内,无法通过变电人员自身识别得知。发热的主要来源是设备内部电气零件故障,比如设备内部电路接触小良,或者电气连接小充分。我们可以利用手持式红外热成像仪来描绘设备内部温度,然后结合现场的实际情况具体分析,从而明显提高处理缺陷的能力和变电人员的运维水平。

3 红外热成像技术在变电运维中的实际应用

在对实际设备进行测温时,一般晚高峰是最合理的数据测量时间,此时为用电高峰期,并且环境因素干扰较小,测量效果最佳。此时,可以根据测得的红外云图和设备的综合状况,进行横向和纵向对比,来判断设备的运行情况。状态检修是一种根据设备的健康状态来有计划地进行的设备检修,首先要预知设备的状态信息,预知设备的故障,然后根据预知的故障信息合理安排检修项目和周期。在变电设备的状态检修中红外测温技术发挥着小可替代的作用,通常运维人员的定期巡视和检查仅仅是对设备的运行指标和技术指标进行了检查,便视为设备的运行状态正常,而实际上很多细微的变化并小能很快体现出来,红外测温技术则进一步弥补了我们巡查的内容,使电气设备内部缺陷和隐患的检查方式得到了完善,避免了故障的发生。

3.1 红外测温在导线线夹处的应用

导线线夹作为电力系统中的重要组成核心,若出现发热,不仅会对系统的运行造成威肋、,严重时还有可能造成整个电网瘫痪。而红外测温仪能发现导线线夹的异常发热部位,预防电力事故的发生,提高电网供电的可靠性。线夹发热的主要原因是其长期暴露在空气中,经过风吹雨淋线夹的弹簧垫发生氧化,致使线夹出现松动,从而造成线夹接触小良,给线路的运行带来了不安全因素。所以运维人员要定期对线路上的线夹进行检测,对温度有明显异常的导线线夹,上报缺陷,及时消缺,减少对线路的威肋。

图1是利用手持式红外测温仪测得的某35kV

进线处线夹正常工作时的红外温度云图。

3.2 红外测温在隔离开关处的应用

隔离开关又称为“闸刀”,无灭弧能力,作为一种作为高压开关设备,在变电运行过程中多面临发热问题,尤其是在电阻值增加、合闸不到位等情况,闸刀的温度会出现持续攀升的趋势。严重时不仅会对设备和电网造成严重的威胁,若持续发热还有可能引发安全事件。隔离开关发热主要是由以卜两种原因造成的:首先,隔离开关暴露在空气中,致使刀口发生氧化,两个触头接触面会形成一层氧化膜,从而增加了接触电阻,进而导致出现发热现象;其次,在倒闸操作过程中,可能会出现合闸小到位的情况,使开关动静触头接触面积和压力不足,导致开关局部发热,甚至因为电流过大烧蚀焊接,无法分开,严重者可能产生电弧,造成相问或对地短路。而利用红外测温技术,运维人员可以尽早发现发热部位,及时消除缺陷。

图2是某母线闸刀正常运行情况下的红外测温云图。

3.3 红外测温在穿墙套管处的应用

穿墙套管是变电站内常见的电气设备,常见故障是发生绝缘老化,一旦绝缘遭到破坏,可能出现电晕、火花、辉光、电弧等放电形式,最终发生击穿。而绝缘老化一个主要因素是套处温度过高,故运维人员日常巡视时应定期检测穿墙套管处温度变化。

图3是正常运行状态下主变10kV穿墙套管处红外测温云图。

结束语:

综上所述,科技的迅速发展,使得红外测温技术在变维工作中的运用越来越成熟。作为一项带电检测技术,红外测温技术在电网检测和维护过程中正发挥着越来越重要的作用,其在缺陷预知、状态检修、故障排查、监控工作等方面有着很高的实用性。在变电运维工作中引进红外测温技术,能够使得运维人员精准地发现设备运行过程中出现的异常和缺陷,不仅提高了工作效率、经济效益,还保证了电网的安全可靠运行。

参考文献:

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[4]鄢 奎. 配网设备运行维护中的红外测温技术分析[J].科技与创新,2014,(14):13-14.

论文作者:周俊

论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期

论文发表时间:2020/1/18

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