红外测温设备在电气设备维护中的应用论文_闫佳文1,刘哲1,刘连升2,蒋春悦1,陈长金1,王

红外测温设备在电气设备维护中的应用论文_闫佳文1,刘哲1,刘连升2,蒋春悦1,陈长金1,王

(1.国网河北省电力有限公司培训中心 河北省石家庄市 050000;2.国网河北省电力有限公司衡水供电分公司 河北省衡水市 053000)

摘要:随着我国科学技术的发展,人们对电气设备的维护提出了更高的要求与标准,从而使得红外测温技术越来越受到人们的青睐。红外测温计术属于不用接触的类型,能发现肉眼看不见的各种类型的电气设备故障,有助于准确地找到故障点,减少电气设备因突发性故障而造成大面积停电事故,保证电力系统的安全稳定运行,使设备损失锐减,提高了温度测量的效率,同时对于故障缺陷诊断、电力设备检查的热状态查验等不好处理的问题也有所突破。

关键词:红外测温设备;应用探讨;电气设备维护

0引言

红外测温技术,主要是根据设备所热辐射来的热量而对其进行快速、有效、可靠的温度测量,红外测温技术在目前各行各业都得到有效的利用。又因为红外测温技术本身就是一种非接触性的测温技术,所以,它的使用不仅在一定程上降低了电气设备的损失以及储运损耗,还有效地促进了温度测量质量和效率的提高,并且解决了电气设备在其维护过程中的常规测温法比较难解决的一些问题(例如:电力设备故障诊断、缺陷诊断和热状态的检查等)。此外,红外测温技术还有响应快、可测小目标等优点,因此,加大对红外测温设备的研究投入,在电气设备维护中推广与应用红外测温设备意义重大。

1红外测温系统的组成及工作原理

在通常情况下,光电探测器、红外光学系统、信号放大器和信号处理等是构成整个红外测温系统的重要组成部分。在一般条件下,把能量辐射集中到一点是测温过程的重要组成部分,把物理量转变成为电信号用来测量;光电探测器是红外能量聚焦之处,能量来自光电探测器,背景干扰的防止方法来自光谱和空间滤波,把象散消灭的原理;而放大微弱的电信号需要信号放大器,从而使输出信号会按照仪器内部设定的程序和目标发射率一一对应地将物体温度扫描后转变为被测目标的温度值,这样即可完成红外测温系统的测温工作。

2红外测温的方法与判断标准

2.1红外测温的方法

对于电流过热的电气设备,应该采用表面温度判断,在采用红外测温设备进行温度测量时,根据测得的表面温度值对照该种部件材料的温度结合负荷大小环、境气候条件等进行综合判断分析。此外,还要按照不同部位的温差来进行比较,根据同类电气设备、同组三相设备以及同相设备间的温度性能等参数,确定其当前的运行温度,进而分析和判断出它的运行状态。

2.2电气设备过热缺陷类型分析

在电气设备运行过程中,一般其表面温度高于气温、低于60℃的情况下,即当电气设备当出现在10到20摄氏度范围内波动并存在过热或过热部位温升时,红外热像仪设备就能够显示出轻微热像特征。不过表面的温度太高并且有严重缺损的情况下,发热处温度在20℃到40℃浮动,此时有大于60℃的表面温度,红外热像仪就表现出了显著的热像特征。此外,若是选择红外测温设备进行温度测量,将会发现电气设备所出现的过热缺陷而且能够加强对其一般缺陷的监视,使其它设备的正常性运转能够得到保障,进而进行检修而且消除缺陷。对于危及缺陷应及时使电气设备停止运行,并安排专门人员对其进行彻底检修,以避免突发性事故造或设备故障而造成停电事故或影响到其他设备的正常运行。

3红外测温设备在电气设备维护中的应用探讨

3.1红外热像仪在电气设备维护中的应用

在选择红外热像仪时,必须根据具体的电气设备运行参数以及性能等进行,要使所测目标必须在热像仪可清晰聚焦的范围内,太远或太小的测量目标都难以清晰聚焦,从而降低红外测温仪的测量精度,并根据电气设备所需的温度范围,确定热像仪的量程。同时,选择时要注意检查外观,尤其是光路系统不能出现破损。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外,由于红外测温设备主要应用在环境恶劣中,因为变电站、发电厂和输配电线路的运转设备和带电设备都有安全风险,在测量时这就需要相关工作人员必须对其保持一定距离,拍摄其周围温度,并进行非接触检测,测量需要部位的温度值,根据这些数据进行故障分析诊断,从而不仅保证了电网的稳定运行、减少了经济损失和保障工作人员的人身安全,而且还能够对电气设备进行快速、准确、有效、方便的温度测量。

3.2红外点温仪在电气设备维护中的应用

在使用红外点温仪测量电气设备温度时,首先,必须确定电气设备的温度范围,从而选择合适的仪器,因为每种红外点温仪的型号都有其特定的测温范围,实际测量中的温度范围要与所选仪器的温度范围相匹配。同时,选择测量波长时,还必须按照相关定律,比如说黑体辐射定律进行测量。又因为在对小目标和远距离的电气设备进行测量时,红外点温仪器的测量精度比较低,对远程遥控不利,其次,其智能化和自动化程度都不太高。在对电气设备进行温度测量时,其测温结果也不利于保存分析,限于局部没有全局效果,不利于及时为提供电气设备的整体温度走向,也不利于发现问题,但是在很多精度要求不高的应用场合,红外点温仪由于其操作简单,方便,应用也比较广泛。

3.3红外检测周期

正常运行的电器设备能够在红外检测的时候快捷发现存在的问题,提供检修目标给停电检修做计划,季度检修前、年度预防性试验、计划性检修前均应检测热成像,一般而言每年至少应该两次。对于断路器、互感器、变压器、避雷器、套管等这些有可能会由于高电压而过热的设备,必须每年都进行非常精准的测温。以下设备应该对检测周期进行缩短:设备缺陷、设备老旧、运行环境恶劣等。作好记录便于检测工作,红外的数据库都应该录入并保存,还应该比较对照于历史数据。

4红外诊断现场操作需注意的事项

4.1保持安全距离

为了能够给工作人员进行红外线诊断故障作业时的人身安全提供保障,有关安全距离的制度必须执行,而且要严格按照相关标准规范执行,加强对工作的监护。在安全距离外面测量电压的等级,不可以让身体肢体部分和红外设备测量时放入设备的防护遮拦内,防止人的生命财产受到损害。应该在多云、阴天、干燥的条件下对相关设备进行测量,防止在雨、雾、雷、潮湿的天气对室外设备进行测量。

4.2缩小测量误差

需要挪开诸如盖板、门和绝缘罩等遮挡射线的东西,挪开遮挡视线的东西的条件是需要保证安全,避免测量误差,温度不能过低(<5℃),湿度也不能过高(<85%),风速不能太大(小于每秒5m),避免现场环境对误差的影响。干扰因素包括太阳光直接进入辐射、有关设备其他背景和部位的辐射,这些都应该减少,阴天、日落没光照的时候、太阳没出来之前应关灯检查,防止阳光的直射造成的不准确结果。

5结束语

综上所述,红外测温技术在电力设备的运行和维护中起着重要的作用。在对电气设备进行维护时,通过对红外测温技术及其设备的使用不仅能够可靠地预测出电气设备早期出现的一些故障和缺陷还能对过热故障进行提前解除,最终实现将预防性的试验维修到预知性状态检修的提高,使电气设备的维护工作更加顺利。

参考文献

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[2]刘方,周耀显,张予洛.红外测温技术在电容式电压互感器故障判断中的应用[J].电力电容器与无功补偿,2011(1).

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[5]刘新业,常大定,欧阳伦多等.红外热成像在电气设备维护中的应用[J].红外与激光工程,2002,31(3):220-224.

论文作者:闫佳文1,刘哲1,刘连升2,蒋春悦1,陈长金1,王

论文发表刊物:《电力设备》2019年第2期

论文发表时间:2019/6/3

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