紅外線成像技術(shù)在大型電站中的應(yīng)用

摘 要：紅外線成像技術(shù)是一種專門用于診斷故障的技術(shù)，它在應(yīng)用過程中，具有無損性和非接觸性等特點(diǎn)，在對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行診斷的過程中，能夠第一時(shí)間找到故障地點(diǎn)以及原因，更重要的是，可以對(duì)設(shè)備可能發(fā)生的故障進(jìn)行預(yù)測(cè)，因此有效降低了設(shè)備停運(yùn)的概率，從而為相關(guān)部門減少了損失，提升了電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。在這種情況下，積極加強(qiáng)紅外線成像技術(shù)在大型電站中的應(yīng)用研究具有重要意義。

關(guān)鍵詞：紅外線成像技術(shù)；大型電站；應(yīng)用

前言

近年來，我國(guó)加大了大型電站的建設(shè)力度，大型電站日常運(yùn)行過程中的穩(wěn)定性，不僅同其自身的經(jīng)濟(jì)利益具有直接的關(guān)系，同時(shí)還對(duì)電網(wǎng)的安全性具有直接影響，紅外線成像技術(shù)就是在這一背景下被有效應(yīng)用于大型電站的故障診斷當(dāng)中的，極大地提升了大型電站運(yùn)行穩(wěn)定性。鑒于此，文章首先對(duì)紅外線成像技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要概述，并進(jìn)行了干擾紅外線成像技術(shù)影響因素的減少措施的探討，最后針對(duì)紅外線成像技術(shù)應(yīng)用中的缺陷提出了彌補(bǔ)措施，希望對(duì)提升我國(guó)大型電站的運(yùn)行效率起到促進(jìn)作用。

1 紅外線成像技術(shù)概述

1.1 原理

該技術(shù)在應(yīng)用過程中，能夠應(yīng)用紅外熱像圖取代被檢測(cè)主體的紅外輻射能量，并實(shí)施故障檢測(cè)?，F(xiàn)階段，我國(guó)對(duì)該技術(shù)的應(yīng)用主要是通過紅外熱成像儀來實(shí)現(xiàn)的，該設(shè)備擁有多個(gè)組成系統(tǒng)，包含顯示系統(tǒng)、紅外探測(cè)器和掃描-聚光的光學(xué)成像物鏡等。紅外射線由被檢測(cè)的主體發(fā)出，在光學(xué)成像物鏡和紅外探測(cè)器的作用下，會(huì)在光敏元件中反映出來，這一元件位于紅外探測(cè)器之上，而最終的紅外熱像圖是在顯示器中呈現(xiàn)出來的，值得注意的是，這一過程中，熱分布場(chǎng)在物體表面中的體現(xiàn)同熱像圖可以實(shí)現(xiàn)一一對(duì)應(yīng)[1]。不同的顏色存在于熱圖像當(dāng)中，它能夠?qū)Ρ粶y(cè)主體不同位置的溫度進(jìn)行反應(yīng)，如果物體表面擁有較高的穩(wěn)定，那么將產(chǎn)生相對(duì)明亮的顏色。在紅外熱像圖的基礎(chǔ)上，工作人員在實(shí)施檢測(cè)工作的過程中，可以在第一時(shí)間將設(shè)備表面當(dāng)中的過熱位置找到，在對(duì)其進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上，能夠明確過熱產(chǎn)生的原因，從而制定有針對(duì)性的解決措施。

1.2 應(yīng)用方法

在對(duì)紅外線成像技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的過程中，首先，應(yīng)建立健全的工作計(jì)劃。大型電站至少每月都應(yīng)對(duì)該技術(shù)應(yīng)用一次，有效檢測(cè)輸電、發(fā)電以及輔助電氣設(shè)備的運(yùn)行狀況，對(duì)產(chǎn)生高溫的位置進(jìn)行明確的標(biāo)注的記錄，并對(duì)測(cè)溫圖片進(jìn)行保存；其次，構(gòu)建健全的紅外測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)庫[2]。工作人員在定期應(yīng)用該技術(shù)進(jìn)行設(shè)備檢測(cè)的過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的紅外測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)應(yīng)完全收集到相關(guān)數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，工作人員應(yīng)對(duì)不同時(shí)期產(chǎn)生的不同設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，并找到發(fā)生變化的規(guī)律，從而對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行科學(xué)的評(píng)估；最后，持續(xù)跟蹤過熱部位。重點(diǎn)跟蹤檢測(cè)過程中產(chǎn)生的過熱點(diǎn)，同時(shí)對(duì)紅外譜圖周期進(jìn)行調(diào)整，并根據(jù)數(shù)據(jù)狀況對(duì)設(shè)備應(yīng)用規(guī)律以及故障發(fā)生趨勢(shì)進(jìn)行有效的判斷，從而有針對(duì)性地采取措施對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)。

2 紅外線成像技術(shù)影響因素的減少措施

大型電站在對(duì)紅外線成像技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的過程中，會(huì)受到多種因素的影響，降低故障檢測(cè)效率和準(zhǔn)確性。在這種情況下，積極加強(qiáng)紅外線成像技術(shù)影響因素的減少措施研究具有重要意義。

首先，大氣影響方面。二氧化碳以及水蒸氣等是大氣中的基本構(gòu)成因素，會(huì)有選擇性地吸收一定物體輻射能量，導(dǎo)致衰減現(xiàn)象產(chǎn)生于輻射能量當(dāng)中[3]。并且，而紅外線輻射還會(huì)受大氣內(nèi)部的懸浮顆粒的影響而發(fā)生散射，促使輻射能量在紅外物體中降低。在這種情況下，大型電場(chǎng)在對(duì)紅外線成像技術(shù)進(jìn)行因雇傭的過程中，如果需要在室外展開工作，那么應(yīng)盡量避免雨、霧、沙塵等天氣，或者對(duì)擁有大氣模式補(bǔ)償裝置的相關(guān)設(shè)備進(jìn)行應(yīng)用。

其次，測(cè)試背景方面。3至4微米波長(zhǎng)區(qū)域是太陽光進(jìn)行漫反射和反射過程中的長(zhǎng)度，而紅外線成像技術(shù)應(yīng)用過程中所擁有的波長(zhǎng)區(qū)域同這一區(qū)域相近，因此對(duì)紅外線成像技術(shù)的故障檢測(cè)精度造成了一定影響，并且被檢測(cè)物體在運(yùn)行過程中，受太陽光的照射也將產(chǎn)生升溫的狀況，導(dǎo)致測(cè)量準(zhǔn)確度下降[4]。在這種情況下，大型電站在應(yīng)用紅外線成像技術(shù)進(jìn)行設(shè)備故障檢測(cè)的過程中，如果必須在室外完成相關(guān)工作，最佳的時(shí)間為夜間或陽光照射弱的陰天狀況，而在室內(nèi)環(huán)境中利用紅外線成像技術(shù)時(shí)，應(yīng)盡量將照明燈具關(guān)閉。

3 紅外線成像技術(shù)應(yīng)用中的缺陷以及彌補(bǔ)措施

3.1 缺陷

無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)部故障。紅外線在應(yīng)用過程中擁有較低的穿透性，因此大型電站運(yùn)行中設(shè)備的絕緣材料外殼是無法被有效紅外輻射進(jìn)行有效穿透的，因此在紅外線成像技術(shù)是無法對(duì)電氣設(shè)備的內(nèi)部故障進(jìn)行及時(shí)判斷的。而設(shè)備內(nèi)部故障只有在長(zhǎng)時(shí)間的過熱狀況下，才能夠通過熱傳導(dǎo)作用，在設(shè)備表面體現(xiàn)出來，而只有此時(shí)紅外線成像技術(shù)的功能才能夠發(fā)揮出來[5]。值得注意的是，部分設(shè)備內(nèi)部故障是在已經(jīng)發(fā)生或者已經(jīng)產(chǎn)生了一定嚴(yán)重影響以后，才能夠被該技術(shù)發(fā)現(xiàn)并消除。

通常情況下，大型電站應(yīng)用的電氣設(shè)備都擁有防護(hù)外殼，觀察孔被應(yīng)用于重點(diǎn)部分，工作人員可以通過該孔對(duì)導(dǎo)體連接以及絕緣狀況在設(shè)備中的體現(xiàn)進(jìn)行有效的觀察。然而，樹脂以及玻璃是構(gòu)成該觀察孔的主要材料，其擁有較高的反射率，此時(shí)對(duì)紅外線成像技術(shù)的應(yīng)用，只是對(duì)觀察孔溫度的反映，并沒有對(duì)設(shè)備內(nèi)部故障部位的真實(shí)溫度進(jìn)行準(zhǔn)確的反映。

3.2 彌補(bǔ)措施

首先，對(duì)RTD等熱敏元件進(jìn)行敷設(shè)。針對(duì)紅外線成像技術(shù)違反探測(cè)到的設(shè)備內(nèi)部位置，應(yīng)對(duì)熱敏元件進(jìn)行敷設(shè)，而要想對(duì)這一部位的溫度進(jìn)行直觀顯示，可以對(duì)溫度巡控儀進(jìn)行利用；其次，對(duì)設(shè)備結(jié)構(gòu)進(jìn)行改善?，F(xiàn)階段，大型電站運(yùn)行過程中，在構(gòu)建設(shè)備觀察孔的過程中，可以應(yīng)用開打開的模式，閉鎖中可以利用鑰匙，這樣一來，在對(duì)紅外線成像技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的過程中，就可以打開觀察孔；再次，綜合應(yīng)用多種檢測(cè)方法。傳統(tǒng)的大型電站設(shè)備檢測(cè)過程中，采用局部放電和高壓預(yù)防性試驗(yàn)等，這些方法可以對(duì)設(shè)備中的部分問題進(jìn)行有效的檢測(cè)，新時(shí)期，在積極提升檢測(cè)效率的過程中，可以對(duì)這些方式進(jìn)行綜合利用，從而提升故障檢測(cè)的全面性，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。

4 結(jié)束語

綜上所述，近年來，為了提升大型電站運(yùn)行過程中提供電能的穩(wěn)定性，相關(guān)工作人員將紅外線成像技術(shù)應(yīng)用在了大型電站的故障檢測(cè)當(dāng)中，這一技術(shù)具有較快的檢測(cè)速度，能夠輔助相關(guān)工作人員更加直接地對(duì)故障進(jìn)行判斷，更重要的是，這一技術(shù)在檢測(cè)的過程中，可以實(shí)現(xiàn)不停電檢測(cè)，從而極大地減少了大型電站以及相關(guān)部門的經(jīng)濟(jì)損失?，F(xiàn)階段，我國(guó)在積極提升電能可靠性和穩(wěn)定性的過程中，應(yīng)加大對(duì)紅外線成像技術(shù)的研究力度，采取有效措施彌補(bǔ)這一技術(shù)的缺陷，從而為電能可靠性的提升奠定良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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