基于紅外診斷技術(shù)的變壓器狀態(tài)檢修

郭淳

摘 要：響應(yīng)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的指導(dǎo)號召，當(dāng)今社會紅外檢測與診斷技術(shù)發(fā)展迅速，用途廣泛。本文闡述了紅外診斷技術(shù)的基礎(chǔ)理論、智能檢測技術(shù)、紅外成像技術(shù)，以及在實際生活的應(yīng)用，與此同時，結(jié)合紅外檢修變壓器技術(shù)的實際應(yīng)用狀況，對其注意事項進(jìn)行介紹。

關(guān)鍵詞：紅外檢測技術(shù)；變壓器檢修；使用方法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.12.022

0 前言

紅外技術(shù)是一門發(fā)展迅速的高新技術(shù)，在電子設(shè)備檢測故障診斷方面具有較高的準(zhǔn)確性、對設(shè)備維修起到重要作用，從而使其保持在最佳工作狀態(tài)。相比其他檢測維修方法，紅外技術(shù)的使用可以在降低成本的同時，節(jié)省故障檢測時間、減少人力投入，提高設(shè)備的可靠性，提高變壓設(shè)備系統(tǒng)化的整體工作效率。隨著紅外技術(shù)的日益完善，其智能化、便捷化的特點，使其擁有很大的應(yīng)用前景。

1 紅外技術(shù)的基本原理

紅外線是物質(zhì)內(nèi)部發(fā)射出來的人眼看不見的“熱線”，又稱“紅外輻射”。由于原子、分子的組成，做一定規(guī)律運動的變化，向外輻射能量，輻射性的強度取決于發(fā)生體的溫度，溫度對輻射有決定作用。變壓器的故障往往伴隨發(fā)熱現(xiàn)象，發(fā)熱部位有溫度分布異常的征兆，這時使用紅外檢測儀通過發(fā)射紅外輻射能量，通過檢測獲得信息，在相關(guān)技術(shù)的配合處理下可以得到變壓器溫度分布的詳細(xì)數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)得知設(shè)備工作情況。對設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測能使電力檢測和故障維修工作取得長足進(jìn)步。在變壓器出現(xiàn)故障時，能夠得知發(fā)生故障的原因、位置、和故障具體情況，從而得出詳細(xì)結(jié)論[1]。

2 紅外技術(shù)的特點適用范圍

（1）紅外技術(shù)特點。紅外線具有遠(yuǎn)距離、不受停電影響、智能化，便捷化等特點。以往設(shè)備在發(fā)熱時就表示變壓器出現(xiàn)問題。但是檢查維修過程過于頻繁，會影響設(shè)備的正常運行，而且浪費時間、人力、物力。有時問題還得不到的有效解決，無法進(jìn)行維修，遲早會發(fā)生故障。使用紅外技術(shù)的數(shù)據(jù)通過電腦傳輸，利用計算機設(shè)備對數(shù)據(jù)分析處理，能夠得出可靠結(jié)論。對整個設(shè)備工作情況進(jìn)行檢測，迅速找出故障問題并及時維修[2]。

（2）檢測功能。由于是全方位二十四小時的檢測，只要設(shè)備出現(xiàn)問題或故障，通過電腦數(shù)據(jù)就能發(fā)現(xiàn)。之前設(shè)備出現(xiàn)故障時，都是人工進(jìn)行維修。找不出問題所在，設(shè)備過熱，導(dǎo)致零件損壞，造成變壓器無法正常工作，得知發(fā)熱位置，但是往往很難找出具體發(fā)熱零件，無法及時的排除問題，容易造成大損失。這些問題都可以通過紅外檢測設(shè)備的使用得到解決，首先只要設(shè)備出現(xiàn)問題就能做到馬上檢測，及時處理。這些小問題得到相應(yīng)解決，能夠避免發(fā)生不必要的損失，防止因小失大。在紅外系統(tǒng)監(jiān)測下，保證變壓設(shè)備正常工作，增加安全性，可靠性。

3 紅外技術(shù)的適用范圍

（1）電路故障檢測。只要設(shè)備表面發(fā)出的輻射紅外檢測不受阻擋，紅外檢測技術(shù)都能做到對設(shè)備進(jìn)行有效檢測。在電力設(shè)備工作時，設(shè)備與設(shè)備的導(dǎo)流回路不正常導(dǎo)致電阻增大，隨之造成做功發(fā)熱，發(fā)熱功率與接線電路的負(fù)極有等量關(guān)系，通過紅外檢測找出發(fā)熱位置，傳出數(shù)據(jù)，就能判斷故障的具體原因位置，通過對發(fā)熱位置的維度監(jiān)測得知，故障程度大小。

（2）絕緣故障的診斷。由于電氣設(shè)備故障，電器元件老化等內(nèi)部因素產(chǎn)生的電弧，發(fā)熱等變化，會使電氣設(shè)備損壞，絕緣材料被擊穿。絕緣性能下降也會導(dǎo)致電氣損壞。變壓器電力與運行電壓成正比，設(shè)備絕緣故障造成整個變壓器溫度升高，使其超過正常設(shè)備行時發(fā)熱溫度。紅外檢測通對設(shè)備發(fā)出輻射，能夠及時到檢測信息，通過電腦處理信息與標(biāo)準(zhǔn)的溫度值進(jìn)行對比，對絕緣故障做出判斷，可以對絕緣監(jiān)督手段進(jìn)行補充和完善。

（3）磁鐵損耗造成的故障。電磁感應(yīng)作用在導(dǎo)體內(nèi)部感生的電流，按照電磁感應(yīng)定律，在導(dǎo)體中會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，從而驅(qū)動電流。這樣引起的電流在導(dǎo)體中的分布隨著導(dǎo)體的表面形狀和磁通的分布而變化，產(chǎn)生渦流損耗。漏磁意味著設(shè)備在運行過程中，鐵芯片絕緣保護(hù)受到破壞，電率增大，設(shè)備發(fā)熱。通過紅外技術(shù)檢測可以及時發(fā)現(xiàn)問題并及時維修。

4 紅外技術(shù)工作方法

紅外操作簡單、方便攜帶、準(zhǔn)確度高，可以對帶電設(shè)備進(jìn)行實時測量，對測量環(huán)境，測量距離都有要求。紅外測量傳輸數(shù)據(jù)精確，圖像清晰，空間分辨率應(yīng)滿足實測距離的要求，具有較高的測量精確度和合適的測溫范圍[3]。

紅外儀器應(yīng)用熱成像技術(shù)在使用時對溫度、濕度、風(fēng)速、天氣都有要求。溫升范圍在10℃-20℃左右，空氣濕度要求不大于85%，檢測電流致熱的設(shè)備，最好在設(shè)備負(fù)荷高峰狀態(tài)下進(jìn)行，一般不低于額定負(fù)荷的30%。風(fēng)速一般不大于0.5m/s。選擇彩色顯示方式，并結(jié)合數(shù)值測溫手段，如高溫跟蹤，區(qū)域溫度跟蹤等手段進(jìn)行檢測。進(jìn)行檢測修正參數(shù)，保證測量結(jié)果的真實性。對電器相應(yīng)部位進(jìn)行測量時發(fā)現(xiàn)異常與正常數(shù)值做對比，并查驗紅外儀器所得出數(shù)值準(zhǔn)確度。

檢測結(jié)果與距離有一定關(guān)系，保證電力變壓器與紅外檢測儀達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)距離，要求背側(cè)物體表面垂直，各次方位不變。也不要刻意改變測量環(huán)境，在隨機條件下保證準(zhǔn)確測量性。在變壓器正常電壓、電阻、負(fù)荷要求范圍內(nèi)工作。設(shè)置紅外檢測對正常情況下工作電器設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值。

檢測儀器形成的圖像分辨率清晰，存儲量大，傳輸數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)結(jié)合直接顯示差異。每次檢測信息都得到保存，方便數(shù)據(jù)對比。注意對檢測人員的培養(yǎng)與選拔，要求工人熟知電力系統(tǒng)的維護(hù)與維修，掌握一定的紅外檢測技術(shù)。在紅外檢測儀器檢測出問題時，及時做出反應(yīng)。通過開展必要的培訓(xùn)，不斷提高工人的整體素質(zhì)。

5 總結(jié)

紅外檢測方法是一種先進(jìn)的檢測評估手段，通過紅外檢測、熱狀態(tài)分布監(jiān)測，提高設(shè)備運行的可靠性。紅外檢測在實際操作中，可以監(jiān)測出設(shè)備在不同位置的溫度變化，及時發(fā)現(xiàn)問題，利用輻射原理，不需要與設(shè)備接觸，從而保證操作的安全性。

參考文獻(xiàn)：

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[2]林晨.紅外診斷技術(shù)在變壓器狀態(tài)檢修中的應(yīng)用研究[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2010（11）：273-274.

[3]吳志海，何朝暉.紅外診斷技術(shù)在少油斷路器狀態(tài)檢修中的應(yīng)用[J].浙江電力，2005（06）：46-48.

[4]周志敏.紅外診斷技術(shù)在電氣設(shè)備狀態(tài)檢修中的應(yīng)用（續(xù)）[J]. 設(shè)備管理與維修，2002（11）：28-30.