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[摘 要]主要红外测温诊断技术在变电运行维护工作中的应用,分析了红外测温诊断技术的原因和技术方法,在此基础上,对红外测温诊断技术在变电站运行维护中的应用进行了探讨。
[关键词]红外测温诊断技术;变电运行;维护
中图分类号:TM63;TM07 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)39-0372-01
近些年国民经济全面起飞,用电量需求也逐渐增加,电力系统运行负荷持续增加,电力系统设备长期高负荷运转,电力设备故障几率所有上升,其中隔离开关发热、线夹设备发热以及其他电力设备发热导致的过热故障最为严重,严重威胁电力系统运行安全,可能导致大规模断电,研究红外测温诊断技术在变电运行维护工作中的应用,对提高电力系统运行安全性和稳定性有重要意义。
一、红外测温诊断技术
(一)原理
红外测温技术应用了物体表面红外线辐射和温度之间的关系,通过对红外线辐射频段的检测来判断电气设备的运行温度,进而根据设备运行温度判断设备运行健康状态,是一种操作简单方便灵敏度高的电力设备实时监测技术。红外测温技术广泛用于电力系统各种电力设备温度的检测工作,通过分析电力设备的红外辐射来了解变电设备运行状态。红外测温技术还能够对热源辐射情况进行准确检测,采集设备热辐射信号,并将采集到的信息传递给信号处理设备和红外探测器处理电路,从而为工作人员提供可视化图形检测信息,帮助工作人员快速判断设备运行温度和运行状态,对设备运行进行持续检测,当设备过热,有故障风险时及时通知工作人员第一时间进行处理。
(二)技术方法
1、相对温差法
设备内部线路电流发热,如果设备导流结构异常,出现绝缘破坏、接触不良等异常情况,就可能过热而诱发设备故障。相对温差法主要根据温差计算公式计算温差,并根据相关技术指标分析故障问题的形式、原因,制定有效的解决措施。
2、热谱图分析法
热谱图分析法也是一种在变电运行设备运行中广泛应用的温度监测方法,这种方法直接比对运行设备正常和异常情况下的产热频谱,通过比对判断设备的健康状态,是一种操作简单直观的监测方法。
3、同类比较法
同类比较法依据对应点温度的升高变化规律,分析相同型号电压致热设备的运行健康状态,并根据温度升高许可范围,对电压设备运行故障情况进行准确的分析和判断。日常温度监测工作中,技术人员发现某一设备温度比超过缺陷30%,就要引起重视,对设备进行检修,尤其是三相电压不稳定状态下,更要分析导致三相电压不稳定的原因。
(三)技术优势
1、功能丰富
红外测温技术和其他电力系统变电设备运行温度监测技术相比,温度测量与分析功能更加全面丰富,因为红外测温技术提供了成像以及扫描功能,因此能够为技术人员提供图形形式的温度监测结果,技术人员通过对热成像结果直观的观察,就能够快速判断设备的运行情况。
2、远距离监测
红外测温技术可能对电力系统变电设备运行情况进行远距离监控,传统的温度测量方面需要和电力设备接触,才能够完成温度测量,工作人员和设备面临着一定的现场危险性,而红外测温技术则能够远距离完成温度测量操作,从而提高了测温人员和设备的安全性。
3、操作方便
红外测温技术操作简单,进行红外测温时,技术人员只需携带红外测温技术,配套设备较少,大范围设备检测速度也很快,能够轻松获得发热设备各种准确数据信息。
二、红外测温技术在变电运行维护中的应用
(一)在设备巡视中的应用
变电站是电力系统核心功能单位,为了确保变电运行功能正常,变电站需要开展变电运行维护工作,对变电设备进行巡视和温度测量,从而更及时的发展设备运行工程中可能出现的各种缺陷与隐患。现阶段,变电设备巡视工作主要有目测、手摸、耳听等几种形式,通过巡视准确判断设备的运行状态。这几种检测方法都存在着一定的不足,存在着故障发现不及时、故障判断不准确、响应速度慢等情况,一些变电设备刚刚出现故障时发热量很小,目测难以发现,而故障比较明显时已经来不及,可能造成供电区域电力中断。近些年,电力系统开始逐渐减少注油设备的应用,油渗漏故障发生率逐渐下降,但是设备发热问题并没有从根本上得到解决,设备温度异常引起的故障占到变电系统故障的1/2以上,难以检测出温蜡片设备温度实际情况,故障处理不及时。而且耳听手摸等方法在变电站设备检测中应用有一定的局限性,设备故障给工作人员带来了一定的威胁。相比之下,红外成像测温方法在变电运行维护以及故障检测中的应用,则能够有效规避现场检测面临的各种安全威胁。
(二)在线夹发热检测中的应用
变电站设备广泛使用线夹,各种需要接引线的地方都要使用线夹固定处理,如果线夹存在接触不良等情况,可能会引起线夹发热。检测工作实际中发现,线夹发热一般是氧化松动等自然因素和安装不当接触不良等人为因素导致的,线夹长期在空气中暴露,线夹弹簧垫片逐渐氧化,进而可能出现松动以及接触不良等问题,并导致发热,这是线夹发热最主要的原因。另一方面,如果线夹安装过程中,作业工作人员线夹安装方法不当,也可能导致在使用过程中线夹松动接触不良,发热量增加。线夹发热是变电站设备发热中最为常见的一种,是影响变电站设备运行安全性,诱发设备故障的最直接因素。在线夹发热检测中应用红外线测温技术,能够对线夹安装与使用过程进行准确方便的温度监控,指导工作人员及时发现并有效解决各种线夹温度过高问题,采取有效措施及时处理,从而防止线夹过热,提高变电设备运行安全性。
(三)隔离开关刀口发热检测
隔离开关刀口发热也属于变电站常见设备发热现象,隔热开关刀口直接在空气暴露,经过长时间连接之后,连接件表面容易被氧化,隔离开关表面逐渐形成保护膜,电阻值增加,发热量随之上升,氧化膜作用下,电流在隔离开关表面流过受到阻碍,出现电阻堆积,导致局部温度偏高。隔离开关操作较多,且受到长期机械应力影响,合闸操作如果不到位,可能引起刀口接触面压力不均匀,加剧了电阻表面温度上升。另外,在隔离开关的安装与检修过程中,受到安装以及检修工艺的影响,隔离开关刀口容易出现各种发热缺陷,使用红外测温技术,可以对隔离开关刀口进行温度监测,从而有效避免隔离开关在工作中出现长期发热问题。
结语:
红外测温技术在变电站巡视检查、线夹温度监测、隔离开关发热等温度监测工作中的应用,和传统温度测量技术手段相比有着明显的优势,但是红外测温技术也有着自身的局限性,工作人员需要根据现场测温要求,选择合适的温度监测方法,及时发现设备过热故障,提高变电运行安全性和可靠性。
参考文献
[1] 方袁.红外测温诊断技术在苏州500kV变电运行的应用[J].科技资讯,2015(05).
[2] 赵向远.红外诊断技术在变电站设备运行维护中的应用[J].广东科技,2016(22).
[3] 黄雨燕.浅析红外测温技术在变电运行中的应用[J].中国新技术新产品,2016(20).
[4] 章继开.紅外测温诊断技术在500kv变电运行维护的应用[J].电子测试,2016(20).
[5] 覃黎,赵娜.浅谈红外测温技术在500KV变电运行中的应用[J].中国新技术新产品,2016(21).
[6] 艾棣.探讨红外测温诊断技术在500kV变电运行中的实践思路[J].中国新技术新产品,2014(18).
[关键词]红外测温诊断技术;变电运行;维护
中图分类号:TM63;TM07 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)39-0372-01
近些年国民经济全面起飞,用电量需求也逐渐增加,电力系统运行负荷持续增加,电力系统设备长期高负荷运转,电力设备故障几率所有上升,其中隔离开关发热、线夹设备发热以及其他电力设备发热导致的过热故障最为严重,严重威胁电力系统运行安全,可能导致大规模断电,研究红外测温诊断技术在变电运行维护工作中的应用,对提高电力系统运行安全性和稳定性有重要意义。
一、红外测温诊断技术
(一)原理
红外测温技术应用了物体表面红外线辐射和温度之间的关系,通过对红外线辐射频段的检测来判断电气设备的运行温度,进而根据设备运行温度判断设备运行健康状态,是一种操作简单方便灵敏度高的电力设备实时监测技术。红外测温技术广泛用于电力系统各种电力设备温度的检测工作,通过分析电力设备的红外辐射来了解变电设备运行状态。红外测温技术还能够对热源辐射情况进行准确检测,采集设备热辐射信号,并将采集到的信息传递给信号处理设备和红外探测器处理电路,从而为工作人员提供可视化图形检测信息,帮助工作人员快速判断设备运行温度和运行状态,对设备运行进行持续检测,当设备过热,有故障风险时及时通知工作人员第一时间进行处理。
(二)技术方法
1、相对温差法
设备内部线路电流发热,如果设备导流结构异常,出现绝缘破坏、接触不良等异常情况,就可能过热而诱发设备故障。相对温差法主要根据温差计算公式计算温差,并根据相关技术指标分析故障问题的形式、原因,制定有效的解决措施。
2、热谱图分析法
热谱图分析法也是一种在变电运行设备运行中广泛应用的温度监测方法,这种方法直接比对运行设备正常和异常情况下的产热频谱,通过比对判断设备的健康状态,是一种操作简单直观的监测方法。
3、同类比较法
同类比较法依据对应点温度的升高变化规律,分析相同型号电压致热设备的运行健康状态,并根据温度升高许可范围,对电压设备运行故障情况进行准确的分析和判断。日常温度监测工作中,技术人员发现某一设备温度比超过缺陷30%,就要引起重视,对设备进行检修,尤其是三相电压不稳定状态下,更要分析导致三相电压不稳定的原因。
(三)技术优势
1、功能丰富
红外测温技术和其他电力系统变电设备运行温度监测技术相比,温度测量与分析功能更加全面丰富,因为红外测温技术提供了成像以及扫描功能,因此能够为技术人员提供图形形式的温度监测结果,技术人员通过对热成像结果直观的观察,就能够快速判断设备的运行情况。
2、远距离监测
红外测温技术可能对电力系统变电设备运行情况进行远距离监控,传统的温度测量方面需要和电力设备接触,才能够完成温度测量,工作人员和设备面临着一定的现场危险性,而红外测温技术则能够远距离完成温度测量操作,从而提高了测温人员和设备的安全性。
3、操作方便
红外测温技术操作简单,进行红外测温时,技术人员只需携带红外测温技术,配套设备较少,大范围设备检测速度也很快,能够轻松获得发热设备各种准确数据信息。
二、红外测温技术在变电运行维护中的应用
(一)在设备巡视中的应用
变电站是电力系统核心功能单位,为了确保变电运行功能正常,变电站需要开展变电运行维护工作,对变电设备进行巡视和温度测量,从而更及时的发展设备运行工程中可能出现的各种缺陷与隐患。现阶段,变电设备巡视工作主要有目测、手摸、耳听等几种形式,通过巡视准确判断设备的运行状态。这几种检测方法都存在着一定的不足,存在着故障发现不及时、故障判断不准确、响应速度慢等情况,一些变电设备刚刚出现故障时发热量很小,目测难以发现,而故障比较明显时已经来不及,可能造成供电区域电力中断。近些年,电力系统开始逐渐减少注油设备的应用,油渗漏故障发生率逐渐下降,但是设备发热问题并没有从根本上得到解决,设备温度异常引起的故障占到变电系统故障的1/2以上,难以检测出温蜡片设备温度实际情况,故障处理不及时。而且耳听手摸等方法在变电站设备检测中应用有一定的局限性,设备故障给工作人员带来了一定的威胁。相比之下,红外成像测温方法在变电运行维护以及故障检测中的应用,则能够有效规避现场检测面临的各种安全威胁。
(二)在线夹发热检测中的应用
变电站设备广泛使用线夹,各种需要接引线的地方都要使用线夹固定处理,如果线夹存在接触不良等情况,可能会引起线夹发热。检测工作实际中发现,线夹发热一般是氧化松动等自然因素和安装不当接触不良等人为因素导致的,线夹长期在空气中暴露,线夹弹簧垫片逐渐氧化,进而可能出现松动以及接触不良等问题,并导致发热,这是线夹发热最主要的原因。另一方面,如果线夹安装过程中,作业工作人员线夹安装方法不当,也可能导致在使用过程中线夹松动接触不良,发热量增加。线夹发热是变电站设备发热中最为常见的一种,是影响变电站设备运行安全性,诱发设备故障的最直接因素。在线夹发热检测中应用红外线测温技术,能够对线夹安装与使用过程进行准确方便的温度监控,指导工作人员及时发现并有效解决各种线夹温度过高问题,采取有效措施及时处理,从而防止线夹过热,提高变电设备运行安全性。
(三)隔离开关刀口发热检测
隔离开关刀口发热也属于变电站常见设备发热现象,隔热开关刀口直接在空气暴露,经过长时间连接之后,连接件表面容易被氧化,隔离开关表面逐渐形成保护膜,电阻值增加,发热量随之上升,氧化膜作用下,电流在隔离开关表面流过受到阻碍,出现电阻堆积,导致局部温度偏高。隔离开关操作较多,且受到长期机械应力影响,合闸操作如果不到位,可能引起刀口接触面压力不均匀,加剧了电阻表面温度上升。另外,在隔离开关的安装与检修过程中,受到安装以及检修工艺的影响,隔离开关刀口容易出现各种发热缺陷,使用红外测温技术,可以对隔离开关刀口进行温度监测,从而有效避免隔离开关在工作中出现长期发热问题。
结语:
红外测温技术在变电站巡视检查、线夹温度监测、隔离开关发热等温度监测工作中的应用,和传统温度测量技术手段相比有着明显的优势,但是红外测温技术也有着自身的局限性,工作人员需要根据现场测温要求,选择合适的温度监测方法,及时发现设备过热故障,提高变电运行安全性和可靠性。
参考文献
[1] 方袁.红外测温诊断技术在苏州500kV变电运行的应用[J].科技资讯,2015(05).
[2] 赵向远.红外诊断技术在变电站设备运行维护中的应用[J].广东科技,2016(22).
[3] 黄雨燕.浅析红外测温技术在变电运行中的应用[J].中国新技术新产品,2016(20).
[4] 章继开.紅外测温诊断技术在500kv变电运行维护的应用[J].电子测试,2016(20).
[5] 覃黎,赵娜.浅谈红外测温技术在500KV变电运行中的应用[J].中国新技术新产品,2016(21).
[6] 艾棣.探讨红外测温诊断技术在500kV变电运行中的实践思路[J].中国新技术新产品,2014(18).