红外测温技术在变电运维中的应用分析焦沐

红外测温技术在变电运维中的应用分析焦沐

(国网长治供电公司变电运维室山西省长治市046000)

摘要:随着经济的发展,人们对电力的需求日益提升,配电网规模和电力设备的数量持续增加,导致电力系统存在的安全隐患也越来越多。变电站作为电力系统的重要组成部分,能否安全、稳定的运行直接影响着供电质量和稳定性。红外测温技术能在不接触、不停电的状态下检修变电站的运行状态,为判断电力设备的健康状况提供重要的信息支撑,是值得大力推广的。

关键词:红外测温技术;变电运维;应用

前言:

随着我国电网事业的迅猛发展,电力设备也随之增多,变电系统作为电力设备的重要组成部分,其重要性可想而知。因设备长期运行而逐渐发热,有的逐渐发生磨损老化,极易对变电正常运行产生直接性影响。文章通过分析红外测温技术应用原理与特点,对变电运行中红外测温技术的应用进行了探讨。

一、红外测温技术

1.红外测温技术的原理

红外测温技术,指的是根据红外线工作原理,测量变电系统运行设备温度的一种技术。红外测温技术其实就是通过红外测温仪器对所有物体产生的红外线进行接收,并测量物体温度,一般红外测温系统都是通过镜头对红外辐射进行接收,并对其实施电信号的转换,系统处理后,采用图像或者视频形式于屏幕上显示出来,以便于对其直观、形象的观测。

2.红外测温技术的特点

就本质而言,红外线属于电磁辐射的一种,一般可将其进行四个波段的划分,即极远红外线、远红外线、中红外线以及近红外线,红外测温原理对其不同的检测方式具有决定性作用。第一,在设备运行过程中,红外测温技术能够将异常红外辐射检测出来,对设备运行状态予以真实反映,确保设备不停运、不接触,为操作安全性提供有效保障;第二,操作较为简单,由于在未安装相应检测装置的情况下,检测仪器同样能够及时检测出设备本身所存在的故障,有效降低了事故发生率,不仅可以对故障部位进行检测,而且还可以将故障程度反映出来,便于检修人员及时采取相应修补措施;第三,基于红外测温技术构建的红外测温系统,并采用计算机将相关红外线信息转化为视频或者图像,保存原始数据资料,便于日后调用。

3.红外线测温技术诊断方法

一般红外测温的温度判定方法有多种,可将其大致概括为温差判断法、热谱图分析法、表面温度判断法及档案分析法以及同类比较法等。

二、红外测温技术在变电运维工作中的应用

某系统包括了500kV母线和220kV系统,设置有10条220kV供电线路,与7座220kV变电站连接,额定功率达到75万kW。在变电运维工作中,应用了红外测温技术,不仅极大地提高了变电运维的效率,减轻了工作人员的负担,而且能够及时发现系统中存在的故障和隐患,保证系统运行安全。

1.红外测温技术应用范围

在针对电力设备进行温度检测时,需要首先对现有温度进行测量,然后结合设备巡视环节得到的阈值,判断设备的运行状态和发热情况。从保证测试结果合理性的角度,一般将红外测温技术应用在晚高峰时段。根据温度测量结果的横向对比,可以得到对应断点温差,判断设备是否存在漏洞;通过纵向对比,可以明确配件的发热倾向,了解配件中存在的问题和缺陷。红外测温技术在变电运维中的应用主要体现在3个方面。

1)状态检修。现阶段,在变电检测中采用的多是状态检修模式,在提升工作效率的同时,也可以缩短工作时间,减少断电造成的干扰。不过,状态检修需要工作人员首先对设备的配件状态进行明确。一般情况下,处于运行状态的变电配件都带有电荷,想要了解其内部状态比较困难,需要对采集到的信息进行全面细致的分析。在初始检测环节,间接信息会蕴含在成套的自动装置内,通过对故障记录的查验,能够发现其中存在的问题,不过这样的方式同样存在一些不足,一方面无法准确考量设备的绝缘状态,另一方面在线测查也需要配置大量的强电和弱电设备,甚至其后期的关联维护同样存在一些问题。红外测温技术的应用,能够有效解决上述问题,实现对于设备运行状态的准确判断。

2)故障排除。社会的飞速发展使得人们对于电能的需求与日俱增,电力系统承受的负荷也在持续增加,很容易出现各种各样的问题和故障,给系统的稳定可靠运行造成巨大的影响。将红外测温技术应用到系统故障排查中,可以提高故障识别的速度,通过纵向与横向的温差对比,及时判断故障的具体位置和类型,为故障的快速处理提供便利。

3)测温记录。借助红外热像仪,可以对输变电设备进行全面细致的检测和分析,及时发现设备中存在的缺陷和问题。与传统检测技术相比,红外测温技术可以在一定的区间范围内,针对运行状态的设备温度进行检测分析,也可以通过大面积的扫描检测来提升工作效率,降低干扰因素,保证检测结果的有效性和及时性。

2.红外测温技术的具体应用

1)电流致热性缺陷检测。在变电运维工作中,涉及的电力设备种类繁多,不同类型的设备在性能、构造、运行条件以及致热因素等方面各不相同,检测工作和对于设备缺陷的判断需要采用不同的方法。电流致热性设备在实际运行中,主要的发热原因有几种,如接触不良、导线截面不足等,在进行缺陷检测时,对于裸露在外的致热部位,可以直接利用红外热像仪进行温度的测量,测量得到的数值与实际值之间存在的差异较小。根据实际测量得到的数据,依照有关标准中规定的设备温度限值,通过对比的方式,可以判断设备是否存在异常,以及异常的严重性,如果温度超出某个限值,则需要及时对设备进行维修或者更换。

2)电压致热性缺陷检测。电压致热性缺陷一般是由于设备内部绝缘异常或者电压分布异常,又或者电流泄漏过大导致的,故障通常都是由电压引起,与电流并不存在直接的关系。电压致热性缺陷的特点包括设备内部绝缘介质老化或者受潮导致异常;故障发生后,设备电压分布异常,出现比较特殊的特征性热分布;绝缘子劣化或者污秽导致电压及泄漏电流异常,继而导致设备变凉或者发热;绝缘子性能好坏交界位置出现发热问题。对于上述异常发热的判断,一般情况下可以采用温升值异常状况或者同类比较法进行判断,如果同类温差数值超过规定值的30%,则可以断定设备存在重大缺陷。红外测温技术的应用,可以通过构建热谱图的方式进行分析,通过对比设备正常状态与异常状态下的热谱图,结合设备的表面温度以及组成结构等,就可以判断设备是否存在异常。

3)注意事项。在变电运维工作中,应用红外测温技术,需要关注几个比较关键的问题:一是负载电流,负载电流的数值越大,则异常部位的温度越高,两者基本成正比关系;二是环境温度,在负载相同的情况下,环境温度越高,则异常位置的温升越大,两者同样成正比;三是结果分析,应该认识到,虽然与传统检测技术相比,红外测温技术有着非常明显的优势,但是其本身并非万能,在实际应用中也存在一定的局限性,需要技术人员综合考虑各方面的影响因素,才能保证检测结果的准确性和可靠性。

结束语:

综上所述,将红外测温技术应用在变电运维中不但能够解决各种检测方面的问题,而且能够准确、及时的监控变电设备的运行情况,从而保证变电设备安全、稳定的运行,因此变电设备技术人员需要在现有技术的基础上对设备的检测方法不断进行深入研究,不断总结实际经验,不断提升该技术,使红外测温技术在变电运维中得到更广泛的应用。

参考文献:

[1]郭世繁.红外测温技术在变电运维专业中的应用研究[J].建材与装饰,2017,(09):238-239.

[2]徐建忠,杨政.红外测温技术在变电运维中的应用[J].中国高新技术企业,2015,(28):67-68.

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