红外测温技术在变电运行中的应用论文_王业成

(海口供电局变电管理所 海南海口 570102)

摘要:近些年来,我国电网事业得到一定的发展,电力设备的数量也不断增加。变电系统在电力设备中占有重要的地位,发挥着不可忽视的作用。但是设备长时间运行后容易发热,甚至出现磨损老化的情况,对变电的正常运行影响较大。本文就红外测温技术在变电运行中的应用进行研究,在介绍红外测温技术的基础上,分析其在变电运行中的具体应用。

关键词:电力设备;红外测温技术;变电运行;应用

变电系统是电力设备的重要组成,其发挥的作用也十分重要。设备在长时间的运行过程中,容易出现不同程度的损坏,影响到变电的正常运行。而红外测温技术在变电运行中的应用,可使其具有的精确性及高效性等优势得到发挥,为变电运行故障的检测提供帮助,从而采取及时有效的相关措施,使变电设备维持正常的运行状态。

一、红外测温技术的相关介绍

(一)红外测温技术的原理分析

所谓红外测温技术,是指根据红外线原理,对变电运行设备温度进行测量的一项技术。该技术是借助红外测温仪器接收物体产生的红外线,并且实施温度的检测。红外测温系统通常借助镜头接收红外辐射,并转换电信号,经过系统的处理后,将信息采用视频图像形式进行呈现,从而使观测更加细致入微。

(二)红外测温技术的特点介绍

红外线实际上也属于电磁辐射,通常可将其分为四个波段,分别包括近红外线、中红外线、远红外线以及极远红外线,红外测温原理关系到各种检测方式。首先,红外测温技术可将运行中设备的异常红外辐射检测出来,能够切实反映设备的运行状况,保障设备的正常稳定运行,提高设备操作的安全性;其次,操作难度较低。检测仪器可以不依靠相应检测装置的安装,将设备存在的故障及时检出,使事故发生率得到有效控制,在检测故障位置的基础上,反映出故障的具体情况,为检修人员相关工作的开展提供帮助;最后,以红外测温技术为基础构建红外测温系统,可凭借计算机将红外信息向其他形式转化,例如图像或视频等,并将原始数据资料进行有效保存,以供以后之需。

(三)红外测温技术诊断方法简述

通常红外测温具有较多温度判定方法,主要包括以下几种,例如同类比较法、档案分析法、表面温度判断法、热谱图分析法以及温差判断法等。

图1 电流互感器红外测温成像情况

二、红外测温技术在变电运行中的具体应用

(一)在设备巡检工作中的应用

在一定程度上,变电站运行对电网及电力系统的运行产生决定性的影响,因此需要加强变电站运行的定期巡查,目的在于及时排除设备运行中的一些隐患,使设备故障得到有效处理,从而使设备的运行安全得到保障。并且巡检人员应具备较高的职业素质,能够充分掌握设备巡检的相关流程与技术。在各种巡检方法中,目测、手摸以及耳听为基本的三种方法,其中目测这种方法最为常用,但是这些方法的使用也存在不足。然而,设备运行的复杂性较强,设备本身的安全性难以得到保证,因此需要加强其他巡检方法的研发。而红外测温技术在设备巡检工作中的有效应用,可使工作人员更好地掌握变电运行的状态,使设备巡检质量得到提高,有效保证变电设备的正常运行。例如,在2015年,某站利用夜间红外测温技术进行巡检,巡检发现某线路电流互感器的A相温度偏高,如图1为红外测温成像情况。在经过分析得出,环境温度为 ,A相电流互感器的最高温度达到 ,其他两相的温度为 ,相对温度为 。经过检测得出,A相一次变比接头过热是因为其紧固螺丝紧固缺乏力矩,发热的温差为 。对现场进行清理,将螺丝上紧,使螺丝紧固力矩增强后恢复运行,此时运行温度恢复为常温。本次巡检中电流互感器故障的发现比较及时,从而使电流互感器的发热状况得到及时修复,使电力系统的安全得到保障。

(二)在隔离开关刀口发热检测中的应用

设备隔离开关在空气中暴露的时间较长,在经过长时间的空气氧化后,开关表面将被附上一层氧化膜,其将影响电流的正常流通,导致电流由堆积而形成电阻,容易导致接触电阻和表面电阻温度过高,其中以隔离开关刀口发热最为常见。并且,变电运行时,设备隔离开关的高频操作,也将使其承受的应力增加,导致开关接触面出现过压的情况。所以,也将使接触电阻增大,使表面电阻出现不断发热的情况。如果不对隔离开关实施有效的检修措施,将导致隔离开关出现更大的安全隐患,对电力的安全造成不良影响,使用户的正常用电失去保障。

红外测温技术在隔离开关刀口发热检测中的应用,可实现隔离开关的有效监控,使开关的安全隐患得到根除,使电力运行的质量与安全得到保障。例如,在2015年,某站在220Kv主变投入后,利用红外测温发现 相存在发热的情况,如图2为测温成像情况。经过分析得出:环境温度为 ,刀闸的最高温度达到 ,其他两相温度为 ,得到相对温度为 ,发热可能是因为刀闸的动静触头未能良好接触。经过检查表明,系统触头表面出现氧化的情况,在打磨调整触头之后,使其恢复至正常的运行状态。使用红外测温技术进行复测,结果显示开关刀口温度为常温。

(三)在变电运行中线夹发热检测中的应用

线夹发热是指在变电运行中,部分导线因长时间暴露某些部位发生氧化而导致温度升高。并且,部分弹簧片如果发生的氧化较为严重,将使线夹失去稳固,容易导致线路不能有效接触,从而使变电运行出现安全风险,影响到电路的使用与维修。因此,变电运行问题的及时排查,可使技术人员电路故障排除工作的开展更加方便。例如,某台220Kv主变变中B相套管的测温情况如图3所示,根据图3可得知,环境温度为 ,主变变中B相套管引线的温度为最高的 ,其他相的温度为 ,相对温差为 。其温度过高可能是接线夹紧固力矩不够所导致。

结语:

总之,红外测温技术作为一项先进的测温技术,体现了物质运行原理和现代测温方法的有效结合,和传统测温技术进行比较,不仅在设备巡检中具有优势,而且在隔离开关刀口发热和线夹发热的检测中也具有明显优势。红外测温技术在变电运行中的有效应用,对保障电力系统的稳定与安全具有十分重要的意义。

参考文献:

[1]朱建宁,钱怡梦.红外测温技术在500kV变电运行中的应用[J].安徽电气工程职业技术学院学报,2009,01:41-43.

[2]宋城.红外测温技术在500kV变电运行中的应用[J].中国高新技术企业,2015,09:49-50.

[3]何东辉.红外测温在变电运行设备过热故障检测中的应用[J].中国高新技术企业,2015,16:139-140.

论文作者:王业成

论文发表刊物:《电力设备》2016年第10期

论文发表时间:2016/7/24

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