摘要:随着我国科技科研水平的不断提高,变电运维技术的应用也逐渐向多元化和智能化靠拢。其中,拥有便捷、高效的特点的红外测温技术受到了重视。这种红外测温技术,让变电运维的检测的准确性得到了进一步的提高。使变电运维中在技术领域中又一次得到了更新升级。本文将对变电运维及红外测温技术做出一定的概述,并且浅析红外测温技术在变电运维当中的实际运用。
关键词:变电运维;红外测温技术;实际运用
导言:在变电运维中,常用的检测技术包括红外测温技术,其可在不停电、不接触的条件下检测设备的发热程度,且具有工作效率高、检测过程安全稳定及支持设备健康状况的准确判断等优点,因此值得推广使用。下面,笔者首先介绍红外测温技术的理论知识,然后再详述红外测温技术在变电运维中的运用。
1红外测温技术
红外测温技术是先用专业的检测仪器转化物体的红外辐射,使其变为可见图像,然后以物体的检测信息为依据来判断设备是否正常运行。目前,在变电运维中,红外测温技术的适用范围广泛,即:
1.1在电气设备的导流回路中,红外测温技术常用来检测故障触头或接头,即:假设回路的触头或接头出现故障或存在缺陷,接触电阻会增大。依据焦耳定律,Q = I 2 Rt,式中,Q 表示单位时间内产生的热量;t 表示时间;I 表示电流;R 表示电阻。据此,倘若负荷电流一定,则单位时间内产生的热量随接触电阻的增大而增加,因此可使用红外成像仪快速定位异常点。1.2在变压器、互感器等含铁磁材料的设备中,倘若设备正常运行,则电磁回路的铁损表现出均衡弥散的现象,而若出现片间短路、磁饱或漏磁等异常现象,则局部会出现涡流或环流发热现象,继而引起热量增加。
1.3氧化锌避雷器等内部为片式结构的设备,其内部一旦发生异常,便会改变各片间电压的分布,并使泄漏电流增加,因此可运用红外测温设备测到。红外测温最基本的工作原理是热量捕捉,因此适合用来排查电气设备的发热故障,且具有使用方便、巡视安全且效率高、红外图像的处理与调用简便、电气设备状态的评估科学等优点。其中,使用方便表现为手持式红外检测仪的界面友好、体积小,且无需任何辅助设备便可从不同的角度检查设备;巡视安全且效率高是因为红外测温支持远距离、不接触探测;运用计算机系统,可分时段存储红外图像,因此方便了图像的对比、分析和调用。
1.4在电气设备的绝缘层,虽然绝缘介质几乎不导电,但其会因运行电压的影响而产生大量的损耗热量,且若绝缘介质的恶化,会增加其介损,外在表现为绝缘面的温升呈梯度变化。
2红外测温技术在变电运维中的运用
2.1对状态变电检测的检修应用
具有灵活性特点的“状态检修”技术,在缩短工作时间、提高工作效率、减轻断电干扰等方面都具有非同一般的表现。当然,这些表现都是基于待测设备的配件状态完整良好的情况下。一般情况下,变电设备在运行过程中都会带有一定量的电荷,所以我们很难直接通过内部检测了解设备的具体情况。因此在我们需要通过判断状态来获取信息的时候,这就具有一定的阻碍作用,一些自动装置在检测初期的时候会发现很多的缺陷,比如含有很多弱、强电设备的在线监测系统,它们在一段时间内虽然可以尽可能准确地进行一系列检测,但是没有综合数据的支持,下一步的预测走向却非常困难。而红外测温技术能够可以灵活地解决这一项问题。此技术通过对各个时段的运维状态进行合理有效的检测分析,并且从多方面对状态进行辅助参照,能够长时间准确地反应检测的结果。
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2.2电压致热性缺陷的检测
异常的内部绝缘、不正常的电压分布、泄露较大的电流等等原因都会导致电压致热型的故障。如果运用传统的检测方式这种故障一般早期不容易被发现,到能够发现的时候,设备都已经出现了异常。电压制热型的影响因素一般为电压,和电流没有太大的关系。所以在判断这种异常发热的情况的时候,同类比较法发挥了比较重要的作用,求出温升值来判断异常也是一个很好的措施。如果所计算出来的温差数值超过了30%,那么,就可以认为此设备存在一定缺陷。类似于生物中的红细胞色谱图,红外测温技术当中也有热谱图,通过将检测设备的热谱图与正常设备的热谱图相比较,用红外检测技术检测出表面的温度,同时判断出设备的具体组成,通过多方面的综合分析,得出设备的最终运行状态。
2.3电流致热性缺陷的检测
检测设备的类型不同,种类不同,那么它们的构造及运行条件也会相应发生改变。同理,判断缺陷的方法与检测的技术也会有一些相应的改变。当研究分析电流制热型设备的发热原因的时候,不合理的导线截留面积及接触不良的触头是我们要首先考虑的。这一类缺陷检测的设备的特点就表现得非常明显,第一,一般情况下,这一类设备的致热部位都是暴露在外的,可以用直接测量温度的热像仪来测量。第二,用这种方法测量出来的数据与实际应有的数据误差很小,此仪器获取的设备的温度,并且根据标准,将温升局限值和红外测温技术中的相对温差法作为主要的计算方式。通过一系列的计算,来判断设备的异常现象,如果计算出来的温度与固定的数值不相符的话,那么就可以大致判定这个设备需要进行维修处理了。
2.4应用技术分类
在检测电力设备的温度的时候,为了能够通过比较测得的温度与正常值来判断设备的发热状态。在运用红外测温技术的过程中要准确及时地得到信息反馈,就必须确保有足够的电流在电力系统的构架体系中,以此减少测量过程中的干扰,降低因为变电配件难以聚焦所导致的测量困难。晚高峰时段是红外测温技术的主要测量时期,在比较温度的时候,采用“横向比对”的方法。当然在测量之前也要注意一些地方。首先对配件部分(隔离触头,引流线等)进行一些简单的检测,因为这些配件的固有电阻并不是固态的,而是总呈现一种动态变化的状态。最后,再采用“纵向对比”的方法,将运用红外测温技术所获得的不同运行阶段的红外图谱进行分析比对,找到发热的部位,从而对设备存在的缺陷进行一定判断,最终得出结论。
3注意事项
为了保证电气设备故障检测的有效性及实现对设备安全运行的准确判断,笔者认为在变电运维中,红外测温技术的运用应注意下列事项:一是负载电流,即负载电流产生的热量会影响到温度,而在电阻一定时,电流的二次方与其在单位时间内产生的热量呈正相关,同时电流与障碍处的温升几乎也呈正相关,因此要求高度关注负载电流的影响;二是环境温度,即在负载相同时,环境温度与故障处的温升呈正相关,因此要求消除环境温度的影响,例如在运用温差对比法时,直接扣除环境温度;三是主观因素,即指拍摄距离、对焦等非系统性因素,其一般会直接影响到红外测温技术的应用效果,因此要求在高负荷、高温时段,增加红外测温的检测频度,同时使用三脚架固定设备,并计算确定三脚架的安装位置与调整参数,以保证拍摄的距离、方向准确及保持检测设备的稳定状态;四是认清红外测温技术存在的局限性,比如在判定变压器的内部故障时,故障的热场会受到油循环的影响,继而导致难以捕捉到变压器表面明显的发热点。
结语
综上所述,红外线测温技术在变电运维检修中的应用是广泛的,在隔离开关、线夹、状态检修、电压致热性缺陷等方面都可以采用红外线测温技术,不仅能提高运维检修工作水平,还能提高故障分析的精确度。
参考文献:
[1]王瑾瑜. 红外测温技术在变电运维中的应用研究[J].企业技术开发,2016,06:37-38.
[2]朱敏. 关于 500kV 变电运行中红外测温技术的应用[J]. 科技传播,2014,06:181 +186.
论文作者:刘云,吴姝雯
论文发表刊物:《电力设备》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/31
标签:测温论文; 技术论文; 设备论文; 电流论文; 状态论文; 电压论文; 缺陷论文; 《电力设备》2018年第1期论文;