紅外測(cè)溫在變電運(yùn)行設(shè)備過熱故障檢測(cè)中的應(yīng)用

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，電力事業(yè)也在不斷向前發(fā)展，變電運(yùn)行由于過熱故障產(chǎn)生了不少問題，使得國(guó)家和人民的生命財(cái)產(chǎn)受到威脅。紅外測(cè)溫技術(shù)是以紅外輻射為能量及信息傳遞的手段，對(duì)電力設(shè)備運(yùn)行過程中的故障進(jìn)行監(jiān)測(cè)，為設(shè)備維修提供有力的保障。文章結(jié)合紅外測(cè)溫的原理及意義，闡述了紅外測(cè)溫在變電運(yùn)行設(shè)備過熱故障檢測(cè)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：電力事業(yè)；紅外測(cè)溫；變電運(yùn)行；設(shè)備過熱；故障檢測(cè) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM762 文章編號(hào)：1009-2374（2015）16-0139-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.16.068

隨著電力事業(yè)的蒸蒸日上，我國(guó)電網(wǎng)規(guī)模逐漸擴(kuò)大，電網(wǎng)的復(fù)雜程度也在不斷上升。因此，及時(shí)檢查變電運(yùn)行設(shè)備的故障，并將其處理才能最大限度地減少損失，保障人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。紅外測(cè)溫技術(shù)是一種實(shí)時(shí)檢測(cè)的技術(shù)，紅外線能量是一種肉眼看不見的能量，能快速準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行過程中存在的問題，及時(shí)解決問題，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性，使電網(wǎng)更好、更安全地為人們服務(wù)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，其具有廣泛的應(yīng)用前景與發(fā)展前景。

1 紅外測(cè)溫原理

任何溫度高于絕對(duì)零度的物體，會(huì)向周圍空間不斷進(jìn)行紅外輻射，只要參與輻射活動(dòng)的物體就將之稱為紅外輻射源，電力設(shè)備在工作過程中不斷參與輻射活動(dòng)，其屬于良好的紅外輻射源。物質(zhì)都是由原子與電子構(gòu)成，不管物質(zhì)處于靜止?fàn)顟B(tài)還是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，原子和電子都會(huì)按照一定的規(guī)律運(yùn)動(dòng)著，并且不斷向外散發(fā)熱輻射。同樣，變電設(shè)備在運(yùn)行過程中，也會(huì)不斷產(chǎn)生熱輻射，紅外測(cè)溫的工作原理是：不同溫度的設(shè)備會(huì)發(fā)出不同波長(zhǎng)的紅外線，在設(shè)備運(yùn)行過程中使用特殊的紅外線設(shè)備吸收周圍輻射，將此種熱輻射進(jìn)行處理，監(jiān)測(cè)各種設(shè)備的溫度信息，將監(jiān)測(cè)到的信息轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的圖像信號(hào)，根據(jù)溫度范圍，判斷出故障所在的具體位置。

2 紅外測(cè)溫的重要性

電氣設(shè)備中常常出現(xiàn)絕緣體老化現(xiàn)象，由此引起的安全事故不容小視。實(shí)際生活與生產(chǎn)中，準(zhǔn)確掌握電氣設(shè)備運(yùn)行過程中溫度的變化情況對(duì)保證設(shè)備的正常運(yùn)行有著十分重要的意義，發(fā)現(xiàn)設(shè)備過熱，工作人員必須及時(shí)使用儀器表對(duì)設(shè)備溫度進(jìn)行測(cè)量。

紅外成像儀檢測(cè)工作最好在夜晚或傍晚溫度較低的時(shí)候進(jìn)行，不宜在雨、霧、雪等惡性的環(huán)境下檢測(cè)。如果檢測(cè)工作不能滿足上述要求，必須做好相應(yīng)的防護(hù)措施。檢測(cè)人員須掌握正確的測(cè)溫方法及維護(hù)方法，對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行紅外測(cè)溫的方法有兩種：一種為計(jì)劃普測(cè)，另一種為重點(diǎn)普測(cè)。計(jì)劃普測(cè)按照計(jì)劃定期進(jìn)行檢測(cè)，此種方法比較規(guī)律，每季度一次；重點(diǎn)普測(cè)時(shí)間無明確規(guī)定，一般根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行方式及電壓負(fù)荷變化來決定，長(zhǎng)時(shí)間大負(fù)荷運(yùn)行的設(shè)備是測(cè)溫工作的重點(diǎn)。設(shè)備發(fā)熱或存在異常的時(shí)候，監(jiān)視時(shí)間較長(zhǎng)，測(cè)溫次數(shù)相對(duì)增多，其是需要重點(diǎn)測(cè)溫的對(duì)象；設(shè)備大修后，測(cè)溫實(shí)驗(yàn)也必不可少；新建的設(shè)備帶負(fù)荷正常運(yùn)轉(zhuǎn)一個(gè)月后，也要進(jìn)行一次測(cè)溫檢測(cè)。

對(duì)變電設(shè)備進(jìn)行紅外測(cè)溫的范圍包括輸電線路的導(dǎo)線連接處、變電設(shè)備的接頭、斷路器、電壓致熱的電壓互感器、避雷器、蓄電池及控制箱等。測(cè)溫后對(duì)故障的診斷方法及判斷依據(jù)為：根據(jù)測(cè)得設(shè)備的表面溫度，對(duì)照相關(guān)表格，根據(jù)溫度多超的標(biāo)準(zhǔn)，判定設(shè)備屬于何種性質(zhì)的缺陷，尤其是小負(fù)荷率的設(shè)備，其溫度升高的范圍超過標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)一定要嚴(yán)格檢測(cè)，根據(jù)同類設(shè)備正常工作狀態(tài)及異常狀態(tài)下的差異判斷設(shè)備的異常。

3 紅外測(cè)溫技術(shù)在變電運(yùn)行設(shè)備中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

紅外測(cè)溫技術(shù)運(yùn)用電力設(shè)備的熱量輻射進(jìn)行測(cè)溫，對(duì)電力設(shè)備運(yùn)行過程中溫度變化情況進(jìn)行判斷，其不需要直接與電力設(shè)備接觸，對(duì)操作人員而言，其檢測(cè)結(jié)果更準(zhǔn)確、更科學(xué)，彌補(bǔ)了人為目測(cè)的局限性，維護(hù)了電力設(shè)備的穩(wěn)定性，保障了操作人員的安全。紅外測(cè)溫技術(shù)能獨(dú)立完成檢測(cè)工作，存在故障的設(shè)備，不需要對(duì)其解體取樣，無須借助外力的幫助，對(duì)正在運(yùn)行的電力系統(tǒng)不會(huì)產(chǎn)生影響。此外，測(cè)溫過程中，電力系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，不會(huì)對(duì)其產(chǎn)生影響，不妨礙其正常工作。面對(duì)日益復(fù)雜的電網(wǎng)設(shè)備，紅外測(cè)溫技術(shù)將檢測(cè)結(jié)果通過圖表或圖像的形式呈現(xiàn)出來，準(zhǔn)確生動(dòng)，便于操作人員后續(xù)維修，節(jié)省了人力和時(shí)間。

4 紅外測(cè)溫技術(shù)在變電運(yùn)行設(shè)備過熱故障檢測(cè)中的應(yīng)用

4.1 紅外測(cè)溫技術(shù)提升設(shè)備檢測(cè)工作質(zhì)量

要想變電站中的設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，操作人員就必須做好巡視工作，將變電運(yùn)行過程中的設(shè)備每天認(rèn)真巡視，使用手摸、耳聽及目測(cè)的方式，檢查其實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)。目測(cè)是其中運(yùn)用最廣的一種方式，隨著工作年數(shù)的增長(zhǎng)，操作人員一般積累了豐富的檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)，發(fā)生的故障通過目測(cè)基本就可得知，但由于視力范圍有限，容易產(chǎn)生一定的誤差。實(shí)際操作過程中，一些隱蔽性的問題通過目測(cè)難以發(fā)覺。因此，故障常常不能及時(shí)有效處理，影響設(shè)備正常運(yùn)行。紅外測(cè)溫技術(shù)就能很好地彌補(bǔ)人為目測(cè)的局限性，直接通過熱輻射對(duì)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。此外，電力運(yùn)行過程中由于存在一定的安全隱患，接觸性的巡視工作對(duì)人身安全沒有保障，容易留下安全隱患，增加設(shè)備維修的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)出現(xiàn)實(shí)際電氣問題時(shí)，在設(shè)備已存在一定的安全隱患的時(shí)候再進(jìn)行維修工作，不僅需要花費(fèi)更多的人力物力，人身安全也會(huì)變得毫無保障。由此看出，紅外測(cè)溫技術(shù)可以解決常規(guī)檢測(cè)技術(shù)存在的問題，提高工作效率的同時(shí)，有效地保障了操作人員的生命安全。

4.2 紅外測(cè)溫技術(shù)提前檢測(cè)開關(guān)刀口發(fā)熱情況

隔離開關(guān)刀口發(fā)熱由很多因素造成，其異?；蚬收系闹饕?yàn)椋弘S著使用時(shí)間的增長(zhǎng)，設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中，被空氣逐漸氧化，形成氧化膜，氧化膜阻礙電流正常流通，增加接觸電阻與表面電阻，引發(fā)設(shè)備局部發(fā)熱；人們?cè)谌粘Ｉ钪校l繁使用隔離開關(guān)，日積月累，電阻堆積在此處，引起接觸電阻的增加，導(dǎo)致發(fā)熱現(xiàn)象發(fā)生；接觸開關(guān)使用次數(shù)過多，隔離開關(guān)沒有正確合閘，刀口接觸面壓力不均衡，再加上機(jī)械的長(zhǎng)期應(yīng)力作用，電阻增大，導(dǎo)致發(fā)熱現(xiàn)象產(chǎn)生；安裝人員操作失當(dāng)，沒有按照行業(yè)和國(guó)際規(guī)定的要求執(zhí)行工作，使得合閘工作不到位，導(dǎo)致隔離開關(guān)熱量過高。紅外測(cè)溫技術(shù)能有效預(yù)防隔離開關(guān)熱量過高引發(fā)的故障問題，最大限度地保證人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。

4.3 紅外測(cè)溫技術(shù)可檢測(cè)變電運(yùn)行中的發(fā)夾異常發(fā)熱

發(fā)夾發(fā)熱是指變電系統(tǒng)運(yùn)行過程中導(dǎo)線接觸部位出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象，與電力設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中有關(guān)。線夾導(dǎo)線長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中彈簧墊片會(huì)逐漸氧化，線夾會(huì)隨著年數(shù)的增長(zhǎng)逐漸松動(dòng)，并且容易出現(xiàn)接觸不良現(xiàn)象，一旦出現(xiàn)故障，不僅影響電路正常運(yùn)轉(zhuǎn)，更容易產(chǎn)生安全隱患，威脅人們的生命安全。線夾安裝與檢修過程中，紅外測(cè)溫技術(shù)能對(duì)變電設(shè)備進(jìn)行及時(shí)檢測(cè)，防止線夾松動(dòng)，從而避免安全事故的發(fā)生。由此可知，紅外測(cè)溫技術(shù)在變電運(yùn)行過程中與傳統(tǒng)測(cè)溫技術(shù)相比，具有一系列優(yōu)勢(shì)，值得在變電運(yùn)行工作中推廣應(yīng)用。

5 結(jié)語

在電力系統(tǒng)中，電力設(shè)備的安全與電網(wǎng)設(shè)備能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)息息相關(guān)。除了設(shè)備自身的質(zhì)量問題外，設(shè)備在運(yùn)行過程中發(fā)熱而產(chǎn)生的缺陷對(duì)設(shè)備安全也會(huì)造成很大的影響。現(xiàn)有測(cè)試電力設(shè)備的技術(shù)中，只有紅外線測(cè)溫技術(shù)能滿足要求，科學(xué)技術(shù)日益發(fā)展的今天，紅外測(cè)溫技術(shù)的應(yīng)用前景十分廣闊，伴隨著用電規(guī)模的擴(kuò)大，正確合理地使用紅外測(cè)溫技術(shù)，針對(duì)檢測(cè)設(shè)備中存在的故障，及時(shí)處理，將危險(xiǎn)系數(shù)降至最低，最大限度地保障國(guó)家和人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。

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作者簡(jiǎn)介：何東輝（1975-），男，廣東大埔人，廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司東莞供電局助理工程師，研究方向：電力。

（責(zé)任編輯：蔣建華）