变电运维红外测温技术应用研究论文_周杨

变电运维红外测温技术应用研究论文_周杨

(国网冀北电力有限公司廊坊供电公司 河北省廊坊市 065000)

摘要:在现代社会里,人们的生活生产都离不开电力。然而在电力系统工作的过程中,电力发热的问题是一直存在的,而电力发热就是电网安全事故的最主要原因。红外测温能在不接触、不停电情况下探明设备的发热程度,是当前变电运维工作中必不可少的技术手段。

关键词:变电维护;红外测温;技术;实践

随着时代的变迁和电力市场的不断深化,各级用户对供电可靠性和电能质量的要求越来越高,而这些都离不开变电站设备的持续、稳定运行。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。

1 红外测温技术的含义及特点

红外测温技术是电力系统中对电力设备进行检测的一项技术,不仅简单,而且快捷,在变电站的日常巡视和维护中得到了广泛的应用。世间的任何一个物体都会发射出红外辐射能量,这种能量是人眼所不能看到的,红外辐射能量的强度随着物体温度的升高而增强。我们这里所说的红外测温正是充分利用了电力设备的制热效应,通过接收电力设备辐射出的红外线能量,来测出电力设备的表面温度。

红外测温技术与传统的测温技术相比较,具有以下几个特点。首先,红外测温技术不需要电力系统的停电,在电力系统正常运行的过程中就能够测出电力设备的运行状态,保证电力设备的安全运行。其次,红外测温技术能够有效实现大面积的扫描成像,对于设备状态的显示不仅快捷、灵敏,而且形象、直观,同时检测的效率和质量高,具有非常低的劳动强度。第三,红外测温技术不仅能够将设备的鼓掌存在情况定性的反映出来,而且能够对设备故障的严重程度进行定量的反映。

2红外测温技术的判断方法

2.1相对温差判断法

设备发热,很多情况下是由电流导致。针对电流诱发的设备发热,若导流部分出现异常的热辐射,那么我们必须测定好设备的温度,判断精准的数值,将其导入δ=[(T1-T2)/(T1-T0)]x100%中,从而计算相对温差。T1代表发热点温度,T2代表正常相的温度,而T3代表环境参照体实际的温度。结合技术标准,来对故障信息进行分析。

2.2同类比较法

同类比较法,指的是同类事物之间作出对比,判断相异点,从而得到新认识、见解、方案和方法。对红外测温技术而言,它主要结合相应点升温的变化,对相同型号下的电气设备作出判断。必须指出的一点,如果同类温度高于允许升温值的30%,提示潜藏某种特大的安全隐忧,让工作人员给予更多的关注。如果三相电压不对称,需考虑工作电压产生的影响。可见,同类比较法同样也是安全、可靠的办法。

2.3热谱图分析法

热谱图,实际上是对变温过程中某物质的热效应(物理或是化学变化时表现的吸热、放热现象)及其温度范围进行描述的图谱。热谱图分析法,将正常、异常运行条件下设备的热谱图进行对比,结合二者的差别来对电气设备的运行状态作出判断。

3红外测温技术应用范围

3.1状态检修

现在检测变电设备的方法一般是状态检修模式。该检修模式的使用可以提升检修的效率,缩短检测时间,以及降低检测期间断电形成的不利影响。然而,状态检修模式的使用却要求检修人员明确设备的部件,然而这并不容易。我们都知道,处于运行状态中的变电器是有电荷在其内部运动的,也就是说变电器是具有有电性的。在这种情况下,明确变电器的内部状态是基本不可能实现的,即使检查故障记录,能做到的也只是简单的发现其中问题,而非面面俱到。而采用红外测温技术,通过对变电设备发生故障时表现出的异常发热信息进行获取,进而对设备运行状态的正常与否进行判断,并且还能够在具体测温过程中以图谱分析对各时段的运维状态进行精准识别,从而为设备运行状态的评估提供依据。

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3.2故障排除

社会的发展令电能的供应日益增多,电力系统的重任也在增多。而事物都有个极限,接近或者是超过这个极限都会产生不可估量的后果。电力系统也是如此。电力系统的重担日益增多,就会越容易有各式各样的错误发生,这就会给电力系统造成不可估量的损害。而应用红外测温技术在检测电力系统的故障方面,有着出乎人们意料的良好效果。

3.3测温记录

在红外热像仪器的帮助下,检测人员能够全面检测变电设备的情况并发现其中所存在的故障。相比与传统的人工检测,红外测温技术可在一段时间内完成大面积的检测工作,改善了检测效率,降低了干扰因素,使检测结果具有可靠性。

4变电运维中红外测温技术的具体应用

4.1对电流致热性缺陷的检测

电力设备种类繁多,再加上不同类型设备的构造、制热因素和运行条件不同,因此检测和缺陷判断的方法也存在差异。电流致热型设备发热的原因通常有下述几种:接头、触头连接不良;导线截流面积不够等,这类设备缺陷检测的特点有:①致热部位裸露,能够使用热像仪直接测量温度;②测量值和实际值差异相对较小。通常可根据测量获得温度,按照相关标准中规定的温升局限值和红外测温技术中的相对温差法来判断设备异常现象的严重程度,一旦温度超过某个固定值,要及时进行维修处理。

4.2对电压致热性缺陷的检测

电压致热型故障通常是由于设备内部绝缘出现异常、电压分布异常及电流泄露过大导致设备出现异常。致热型故障通常由电压造成,和电流没有直接关系,主要特点有:①设备内部绝缘介质由于老化、受潮等原因发生异常;②发生故障后电压分布出现异常,导致设备出现异常的特征性热分布;③绝缘子由于劣化、污秽等原因造成电压和泄露电流发生异常,从而导致设备出现过热或变凉;④电路中绝缘子绝缘性能好、坏部位交合处出现发热。对于这种设备出现的异常发热判断,一般采用同类比较法和温升值的异常状况来判断,如果同类温差数值大于规定值的30%,就可判断设备出现重大缺陷。红外测温技术应用后,可采用热谱图进行分析,通过对设备正常和异常状态下的热谱图对比分析,对设备组成结构、表面温度等分析判断,通过综合分析判断设备运行状态是否存在异常。

4.3检测注意事项

①环境的温度问题。由于红外测温技术主要是利用热成像原理对变电设备进行检测的,因此,在运用该技术时需要注意环境温度的影响,通常需要采取一定的方法以排除环境温度对检测的影响,例如上述温差对比法中将检测时的环境温度扣除等。根据经验,通常在负载形同的情况下,故障处的温升与环境的温度呈正相关的关系;②负载电流的问题。负载电流能够产生热量进而影响温度,在电阻一定的情况下,单位时间内,电流产生的热量与电流的平方呈正比,因此,在运用该技术进行检测时应当注意负载电流,通常,电流越大,障碍处的温升会越明显;③主观因素的问题。主观因素主要是非系统性的因素而造成的问题。例如对焦、拍摄距离等都会对检测的准确性造成影响。通常可以通过以下两种方法来解决:一是,在高温、高负荷的时段加强红外测温的频率,二是,可以采用三角架等对设备进行固定,以保证检测设备的稳定性,而对三脚架的位置和调整参数,可以根据相关的公式来进行计算获得,以保证拍摄距离和拍摄方向的科学性。此外,需要注意的是,红外测温技术也有一定的局限性,例如,由于油循环可干扰变压器内部故障热场,使得红外测温技术难以在变压器外面捕捉发热点,进而难于对变压器内部进行故障判定。

5 结束语

综上所述,在变电运维时使用红外测温技术比传统方式更具优势,能够及时、准确监控变电设备的运行情况,确保变电设备安全、稳定的运行,因此相关人员要在现有技术的基础上不断深入研究,同时不断总结经验教训,提升该技术,加大红外测温技术在变电运维中更科学、更全面的应用,我们一定要重视红外测温技术的应用。

参考文献:

[1]杨德英.变电站红外测温技术开发应用情况及效益分析[J].中国电子商务,2013,(16):250.

[2]梁波.提高远红外测温技术对电力设备故障判断的准确度[J].电工电气,2013,(15).

论文作者:周杨

论文发表刊物:《电力设备》2019年第15期

论文发表时间:2019/11/29

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