紅外測(cè)溫技術(shù)在變電運(yùn)維中的應(yīng)用研究

魯星星

摘 要：經(jīng)濟(jì)在騰飛，居民的生活質(zhì)量有很大的改進(jìn)，對(duì)電力也提出更多的使用需求。相應(yīng)地，電力設(shè)備需要承載的負(fù)荷也日漸增多。故而，我們必須實(shí)施綜合化管理，對(duì)變電運(yùn)維進(jìn)行升級(jí)，全面增強(qiáng)電能的平穩(wěn)性。相較于從前的缺陷檢測(cè)技術(shù)，紅外測(cè)溫技術(shù)能夠精準(zhǔn)地掌握和控制變電設(shè)備總體的運(yùn)行狀態(tài)，增強(qiáng)變電設(shè)備本身的效率，促進(jìn)安全與平穩(wěn)?？梢?jiàn)，我們今后還需持續(xù)地探討變電運(yùn)維活動(dòng)中紅外測(cè)溫技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：紅外測(cè)溫技術(shù)；變電運(yùn)維應(yīng)用

科技水平在持續(xù)地提升，作為電力供應(yīng)系統(tǒng)中關(guān)鍵的部分，變電運(yùn)維技術(shù)的引入慢慢地轉(zhuǎn)向于多元化甚至智能化。紅外測(cè)溫技術(shù)，憑借其準(zhǔn)確和便捷等多重優(yōu)勢(shì)，在變電運(yùn)維中占據(jù)主導(dǎo)的位置。本文介紹了紅外測(cè)溫技術(shù)的基本原理和應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，對(duì)變電維運(yùn)中的具體應(yīng)用展開(kāi)了探討。

一、紅外測(cè)溫技術(shù)

紅外測(cè)溫技術(shù)，借助檢測(cè)儀器可以轉(zhuǎn)化某些物體身上的紅外輻射，將它們轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢晥D像。以物體信息為參考，分析設(shè)備有沒(méi)有出現(xiàn)異常。變電運(yùn)維時(shí)，紅外測(cè)溫技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域中均可以較好地運(yùn)用：

（1）導(dǎo)流回路上，紅外測(cè)溫技術(shù)通常需要測(cè)定故障觸頭以及接頭。換言之：如果回路上某個(gè)觸頭以及接頭不小心出現(xiàn)故障，此時(shí)接觸電阻將會(huì)慢慢地增多。根據(jù)焦耳定律，Q=I2Rt，Q用于代表單位時(shí)間里得到的熱量；t代表時(shí)間；I代表電流；R代表電阻。如果負(fù)荷電流保持恒定，單位時(shí)間里分解的熱量，與接觸電阻有直接的正相關(guān)。故而，根據(jù)紅外成像儀能夠度異常點(diǎn)作出快速定位。

（2）絕緣層部分。絕緣介質(zhì)，一般情況下無(wú)法導(dǎo)電。由于電壓的限制，設(shè)備會(huì)損耗一定的熱量。如果絕緣介質(zhì)中途惡化，其介損也會(huì)明顯擴(kuò)大，溫度溫也將呈梯度狀。

（3）變壓器或是互感器等常見(jiàn)的含鐵磁設(shè)備，如果設(shè)備運(yùn)行無(wú)異常，電磁回路上消耗的鐵損大多比較均衡。若是片間短路、漏磁或是磁飽，那么局部也將會(huì)有渦流甚至環(huán)流發(fā)熱的情況，最終產(chǎn)生很多的熱量。

（4）氧化鋅避雷器等片式結(jié)構(gòu)，內(nèi)部如果出現(xiàn)異常，各片間電壓也會(huì)明顯失衡，產(chǎn)生很多的泄漏電流。此時(shí)，利用紅外測(cè)溫設(shè)備也可以檢測(cè)到。

二、紅外測(cè)溫技術(shù)的判斷方法

（一）相對(duì)溫差判斷法

設(shè)備發(fā)熱，很多情況下是由電流導(dǎo)致。針對(duì)電流誘發(fā)的設(shè)備發(fā)熱，若導(dǎo)流部分出現(xiàn)異常的熱輻射，那么我們必須測(cè)定好設(shè)備的溫度，判斷精準(zhǔn)的數(shù)值，將其導(dǎo)入δ=[（T1-T2）/（T1-T0）]x100%中，從而計(jì)算相對(duì)溫差。T1代表發(fā)熱點(diǎn)溫度，T2代表正常相的溫度，而T3代表環(huán)境參照體實(shí)際的溫度。結(jié)合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，來(lái)對(duì)故障信息進(jìn)行分析。

（二）同類比較法

同類比較法，指的是同類事物之間作出對(duì)比，判斷相異點(diǎn)，從而得到新認(rèn)識(shí)、見(jiàn)解、方案和方法。對(duì)紅外測(cè)溫技術(shù)而言，它主要結(jié)合相應(yīng)點(diǎn)升溫的變化，對(duì)相同型號(hào)下的電氣設(shè)備作出判斷。必須指出的一點(diǎn)，如果同類溫度高于允許升溫值的30%，提示潛藏某種特大的安全隱憂，讓工作人員給予更多的關(guān)注。如果三相電壓不對(duì)稱，需考慮工作電壓產(chǎn)生的影響。可見(jiàn)，同類比較法同樣也是安全、可靠的辦法。

（三）熱譜圖分析法

熱譜圖，實(shí)際上是對(duì)變溫過(guò)程中某物質(zhì)的熱效應(yīng)（物理或是化學(xué)變化時(shí)表現(xiàn)的吸熱、放熱現(xiàn)象）及其溫度范圍進(jìn)行描述的圖譜。熱譜圖分析法，將正常、異常運(yùn)行條件下設(shè)備的熱譜圖進(jìn)行對(duì)比，結(jié)合二者的差別來(lái)對(duì)電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)作出判斷。

三、紅外測(cè)溫技術(shù)在變電運(yùn)維中的具體應(yīng)用

平時(shí)的運(yùn)維和使用過(guò)程中，我們概括下列運(yùn)行規(guī)律：斷路器、隔離刀閘或是變壓器等，其核心構(gòu)成均為金屬，其輻射率通常取值0.90。金屬類，取值0.94，瓷套類，可以取值0.92。如果是精確檢測(cè)，當(dāng)溫度上升的情況下，溫度參照體也應(yīng)當(dāng)要靠近于當(dāng)時(shí)的被測(cè)設(shè)備，方向也必須保持一致。測(cè)溫時(shí)，由相同視場(chǎng)中挑選接近的兩相設(shè)備用于對(duì)照，有滿意的效果。測(cè)量距離時(shí)，需確保電氣設(shè)備達(dá)到滿意的距離。紅外測(cè)溫儀器，需和被測(cè)設(shè)備保持接近，確保被測(cè)設(shè)備在視場(chǎng)上都有，增強(qiáng)紅外儀器對(duì)設(shè)備外表的分辨能力。在必要的情況下，選擇中長(zhǎng)焦鏡頭。測(cè)量跟蹤時(shí)，需設(shè)定好幾個(gè)角度，明確檢測(cè)的合適位置，便于將來(lái)復(fù)測(cè)，保證質(zhì)量，從而提升總體的作業(yè)效率。

2015年，某站750kV主變正式投入了低壓側(cè)電抗器后，利用紅外測(cè)溫可見(jiàn)6601B刀閘B相、C相溫度有些偏高，其導(dǎo)線和元器件之間的接觸部分溫度接近116℃。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢查，我們發(fā)現(xiàn)系動(dòng)觸頭表面已經(jīng)氧化，其操作桿沒(méi)有辦法正確地安裝。經(jīng)打磨處理，系統(tǒng)開(kāi)始恢復(fù)，復(fù)測(cè)溫度也不再異常。

某站2016年，在大負(fù)荷紅外測(cè)溫特巡時(shí)，看到33412刀閘B相靠II母?jìng)?cè)刀口有明顯的發(fā)熱現(xiàn)象，其溫度接近120℃，電流約為340A，A、C相測(cè)量所得的溫度達(dá)到15℃。在停電檢查的時(shí)候，刀閘靜觸頭表面上出現(xiàn)污穢，并和靜觸頭保持對(duì)接，鍍銀層部分早就開(kāi)始磨損。而刀閘靜觸頭，沒(méi)有和觸指處于相同的平面。這是由于：觸指下方的彈簧壓力明顯下降，刀閘動(dòng)或是靜觸頭在正常合閘的情況下，接觸電阻會(huì)明顯擴(kuò)增，開(kāi)始發(fā)熱。發(fā)熱明顯，觸頭也會(huì)開(kāi)始氧化，此時(shí)接觸電阻也將逐步擴(kuò)增，陷入惡性循環(huán)。到了負(fù)荷高峰期，觸頭還會(huì)再次過(guò)熱。若此時(shí)對(duì)觸指進(jìn)行更換，刀閘接觸電阻試驗(yàn)也會(huì)顯示正常，得到正常的運(yùn)行。

實(shí)踐顯示，紅外診斷的確可以發(fā)現(xiàn)設(shè)備潛在的缺陷，包括主設(shè)備的某些嚴(yán)重缺陷。

四、結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)看，科技進(jìn)步已經(jīng)讓紅外測(cè)溫技術(shù)有超范圍的應(yīng)用，在變電運(yùn)維中也開(kāi)始有很好的運(yùn)用。該項(xiàng)技術(shù)除了確保電力系統(tǒng)或是變電設(shè)備能夠安全運(yùn)行外，同時(shí)也為工作人員提供準(zhǔn)確的資料和數(shù)據(jù)，為輸電設(shè)備提供新的檢測(cè)方法。技術(shù)人員，需要持續(xù)地研究和創(chuàng)新紅外測(cè)溫技術(shù)，拓寬該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用范疇，從根本上提升變電設(shè)備的安全性、可靠性。

參考文獻(xiàn)：

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