摘要:现阶段伴随着红外检测技术的不断发展,红外检测系统已经在电力系统中得到了一定范围的使用,带电设备红外检测及诊断中会受到各种因素的影响,限制了检测以及诊断的准确性,本文对影响带电设备红外检测及诊断的因素进行了分析,并且提出了一些建议。
关键词;带电设备;红外检测;诊断;因素
现阶段在电力系统中红外检测系统的具体使用范围如下,二次回路的红外测温,各类可以支持绝缘子的内部以及表面的缺陷检测,各类金属部件的连接处的测温等,拿别的测温手段和红外检测系统进行比较,可以发现红外检测系统具备有应用范围比较广,快速安全,准确灵敏,不接触,不取样以及不停电的特点,然而带电设备红外检测及诊断也不可避免的会受到一些因素带来的干扰。
1.检测环境带来的影响
在一个具备有开放特点的环境中,在设备上加上电压或者是通上电流的时候,设备自身会出现发热迹象,发热过程中也会像周围环境进行散热,热量在散失以及产生之中可以达到一个相对平衡的状态,具体的表现是设备的温度比环境温度略高,在环境温度发生变化的时候设备的温度也会随之发生变化,因此可以看出,如果仅仅只是以温差或者是温度来对设备进行判断的时候,影响判断结果的非常重要的一个因素便是环境温度。
在天气比较晴朗的时候,太阳光可以给红外检测带来非常大的影响,首先,因为太阳辐射具备有一定的加热作用,所以如果设备暴露在阳光之下那么表面的温度就会出现一种温度上升的现象,而处在背荫状态下的设备温度在几乎没有温度变化,在这种情况下,同一个设备在不同部分的表面便出现了温差。如果是在晴朗的夏季午后,设备温差在20摄氏度到40摄氏度之间,这种非常明显的不均衡受热会导致设备的真实温度缺陷特征被掩盖,导致测量者不能对其进行判断。另外,光滑的设备表面在受到阳光的照射时会出现镜面发射现象,这样很大一部分的能量将会被反射出去,这部分被反射出现的能量并不是被检测设备的信息,其中包含有太阳辐射的一些信息,因此测温仪很可能会将这部分发射的能量也捕捉到,这样得出的设备温度会和实际的设备温度有非常大的差别。
在环境因素中,大气条件也会给红外线检测带来一定的影响,红外辐射在具体的传输中会受到甲烷,臭氧,二氧化碳以及水蒸汽等一些其他气体分子的有选择吸收,如果是在远距离范围内的红外检测中,会受到大气影响,大气中的悬浮颗粒以及气体分子会借助红外线形成一种散射,特别是在空气湿度相对比较大的环境下,空气中包含的小水滴可以成功的黏附在固体尘埃之上,最终形成霾或者是雾,这样就会导致一部分的能力在传输过程中出现衰减现象,不能将设备的实际准确温度成功测出。
2.设备因素带来的影响
2.1负荷
电力系统中使用的设备是以电流制热型作为一种主导,设备可以产生多少发热量是由设备的负荷决定的,也就是流过设备的实际电流大小来决定的。设备如果是在小负荷的状态下运行,例如在负荷低于30%的情况下,因为流过电流数值非常小,散热条件也非常好,在这种情况下即使在连接处存在有一些缺陷,但是其温度和环境温度来比较并不会出现明显的升高,因为缺陷被成功的掩盖了,但是如果负荷一旦增大,缺陷点位置处的温度就会呈现出一种直线上升的状态,甚至会出现连接处被烧断现象,造成非常严重的事故。
2.2被测设备的实际表明情况
通过普朗克辐射定理可以得知,物体的实际辐射强度和物体表面辐射能力以及温度有一定的关联,物体表面的实际辐射能力用比辐射率来表示,比辐射率是材料表面的目光程度额材料种类的一个函数,数值在黑体的1和非辐射源的9两者之间,表1表示的是不同材料在不同表面下的比辐射率。
结合比辐射率的理论定义可以知道,即便设备的温度是相同的,但是因为发射能力存在有区别,那么在同一个辐射率之下由红外仪器测出的温度也存在有区别。可以举例说明,在进行变电设备的实际测量过程时,通常情况下选择0.9的比辐射率,在这种情况下测得裸露金属部件的温度结果是相对比较准确的,但是带漆金属以及瓷套的温度测量结果却存在有偏差,因此瓷套类设备的比辐射率通常情况下是0.92,但是带漆金属类的设备实际比热辐率通常是0.94,存在有差别[1]。
2.3设备的故障点大小检测
红外线系统在具体的使用过程中存在有空间分辨率的相关问题,在测温画面上,光标会跟随着点的温度移动,但是并非指的就是发热点温度,而反映出来的是十字光标所处的那一块小区域的所有温度的平均值。因此,如果设备的发热点距离检测设备的距离非常远或者是发热点非常小,发热点的实际图像并不能将整个测温区域有效填满的时候,所显示的温度和设备故障点的真实温度存在有差别,显示温度不能直接代表故障点的真实温度。例如在线路设备的具体测温过程中,色标显示设备故障点位置处的温度比较高,但是测出的温度数值却相对比较低,造成这种现象的原因就是因为发热点比较小,和检测设备之间的距离太远,实际测出来的温度仅仅只是天空背景和发热点这一整片区域的实际平均温度[2]。
另外,针对开关柜,GIS等粉笔设备,现阶段还不可以借助红外检测手段对其展开直接检测,这同时也是红外检测系统在电力系统应用方面存在的一个局限部分[3]。
3.建议
带电设备红外检测及诊断会受到故障点距离远近,故障点实际大小,设备结构,设备表面光洁度,设备材料,设备符合,风速,环境湿度,环境温度等多方面因素的影响,结合以上所有影响因素,我们可以给带电设备红外检测的具体使用提出一些建议。
其一,检测环境的温度通常不应该比5摄氏度低,空气湿度也不应该超过85%,风俗也不能超过5米每秒,应该在多云或者阴天状态下进行检测,有效的避开反射入境或者是阳光直接照射现象,同时也不适合在雪,雾以及雨的天气下展开检测。其二,应该选择在设备负荷处在高峰时展开测量,额定负荷不能低于30%,同时检测点和被测设备保持较近的距离。其三,在诊断上需要将相对温差以及温升判断为主,温度判断作为辅助,同时给予设备之间温度差异一定的重视[4]。
结语
综上所述,现阶段带电设备红外检测系统已经在电力系统上得到了一定的应用,然而带电设备红外检测及诊断会受到多方面因素的影响,因此需要人们在进行红外因素检测时给予这些因素一定的重视,采用科学的方法对设备展开合理的检测,保证检测结果的科学性以及准确性。
参考文献
[1]邱东晓,陈永根,刘伟等.影响带电设备红外检测及诊断的因素[J].电力安全技术,2011,13(9):62-63.
[2]于勇,孟广军.带电设备红外线检测及诊断[J].青海电力,2007,26(1):16-19,50.
[3]赵璐.关于提高电力设备红外检测和诊断工作准确度的对策和建议[C].//2009年全国输变电设备状态检修技术交流研讨会论文集.2009:1049-1058.
[4]黄浩.提高带电设备红外诊断准确性的方法[J].广西电业,2007,(8):71-72.
论文作者:姜宪卫,杨扬
论文发表刊物:《电力设备》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/30
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