220kV變電站設(shè)備運行維護中紅外診斷技術(shù)的運用

摘 要：隨著經(jīng)濟在不斷進步，科技的發(fā)展也在與日俱增。特別是在人們生產(chǎn)生活中帶來不小影響的電力行業(yè)更是得到了飛速的發(fā)展，大量的先進技術(shù)被投入到電力運行中去，為人們提供著源源不斷的電力能源。在各種新科技中，紅外診斷技術(shù)則是得到了大家比較多的關(guān)注度。本文就為大家簡單介紹了紅外診斷技術(shù)的原理、特點及操作方法，并且對其在變電站設(shè)備運行維護中的重要應(yīng)用作了詳細分析。

關(guān)鍵詞：紅外診斷技術(shù)；220kV變電站設(shè)備；運行維護

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）20-0084-02

引 言

一般來說，在電路出現(xiàn)故障需要檢修時，大多數(shù)都是由于設(shè)備局部溫度過高導(dǎo)致的。在變電站的設(shè)備中，主要有兩種發(fā)熱的設(shè)備：電壓制熱和電流制熱。前者主要是由于電壓的作用所導(dǎo)致，例如避雷針、互感器等；后者發(fā)熱則主要是電流的效應(yīng)所造成的，主要有導(dǎo)線、線板、電線接頭等。因此，對于電力設(shè)備溫度的監(jiān)測就是重中之重了。而在之前對于監(jiān)測工作的開展，主要就是采用接觸法，儀器也都是溫度計，熱電偶之類的，在我國部分電力部門則主要通過將臘片安裝在儀器表面進行溫度的測量。但是在這些儀器的使用過程中，都需要關(guān)閉電源進行斷電操作，而且對于安裝較高的電力設(shè)備，在測量時也存在著一定的安全隱患。因此，紅外診斷技術(shù)的使用就很好的解決了這些問題。

1 紅外診斷技術(shù)

1.1 紅外診斷的基本原理

設(shè)備運行中出現(xiàn)的問題，一般都是由于電路出現(xiàn)故障而致使局部溫度升高，就比如人的身體出問題而使體溫升高引起發(fā)燒一樣。此時，大量的紅外輻射從儀器設(shè)備中不斷地被發(fā)射出來，并隨著溫度的升高而增強。而紅外診斷技術(shù)就是通過紅外儀器對正在工作的電力設(shè)備所散發(fā)的輻射能量強度進行測定，從而比較設(shè)備表面各處的溫度不同，來判斷設(shè)備運行過程中的健康狀態(tài)，或者發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)故障的具體位置，進一步進行檢查調(diào)整。

1.2 紅外診斷技術(shù)的特點

（1）無需停電，不用接觸

運用紅外診斷技術(shù)監(jiān)測設(shè)備溫度，是在設(shè)備運行過程中通過紅外儀掃描得到結(jié)果進行觀察，不需要斷電，也無需與設(shè)備直接接觸，不進操作方便，而且也對操作安全性有一定的保證。檢測時，如果故障發(fā)生在設(shè)備的表面，則直接通過儀器就可得知檢查結(jié)果；若故障出現(xiàn)在設(shè)備的內(nèi)部，這時，紅外檢測儀就會對設(shè)備表面溫度進行比較，給出故障發(fā)生位置范圍，進而再通過具體分析來準確定位，找到故障的具體發(fā)生位置。

（2）操作簡單，效率極高

紅外診斷技術(shù)對于設(shè)備溫度的檢測主要是被動方式的操作，手法單一，主要是對設(shè)備本身散發(fā)的輻射強度進行檢測，不需要其他儀器的幫助，操作簡單。并且，在儀器工作時，直接對設(shè)備進行大面積的掃描，節(jié)省時間，使檢測工作效率大大提升。紅外診斷技術(shù)在檢測電力設(shè)備中應(yīng)用廣泛，但也不是對所有的設(shè)備都適用，主要在變電站中使用較多。

（3）方便分析，智能發(fā)展

紅外測儀與計算機相連，可得到即時測溫圖片，并對其進行分析處理，快速得到故障的詳細信息，智能發(fā)展更加迅速。同時，對于檢測到的數(shù)據(jù)還可進行保存，以利于數(shù)據(jù)庫的建立，為以后的分析研究提供了便利。

1.3 紅外診斷技術(shù)的操作

對于紅外測溫技術(shù)的操作應(yīng)有兩名技術(shù)人員來完成，一人通過儀器對設(shè)備進行溫度測量，另一人則負責數(shù)據(jù)采集與記錄。具體操作方法如下：開機后對發(fā)射率、測量長度和環(huán)境溫度進行設(shè)置，再使用紅外熱像儀進行掃描，找到故障大致范圍，再進行精確測量，最終根據(jù)記錄的各項參數(shù)利用專業(yè)軟件分析得到結(jié)果。

1.4 紅外診斷的技術(shù)方法

（1）關(guān)于相對溫差法

此種方法是根據(jù)相關(guān)標準，對一些異常情況發(fā)生的位置、類型及原因進行分析，例如設(shè)備線路發(fā)熱、接觸不良，結(jié)構(gòu)破壞等，然后根據(jù)溫差計算公式：〔（T1-T2）/（T1-T0）〕×100%來計算溫差，從而確定解決方案。

（2）關(guān)于熱譜圖分析法

這種方法是一種操作簡單、直觀的監(jiān)測方法，通過比較被檢測設(shè)備在正常和異常情況下的熱譜儀產(chǎn)生的產(chǎn)熱頻譜，來檢查設(shè)備的運行狀態(tài)，是最常用的一種監(jiān)測手段。

（3）關(guān)于檔案分析法

檔案分析法主要是運用在不同階段測到的基本數(shù)據(jù)，觀察其變化，來檢測設(shè)備是否正常運行。

（4）關(guān)于同類比較法

對于同類比較法，可對設(shè)備運行故障進行準確的分析判斷是其主要優(yōu)勢，并且主要針對電壓設(shè)備的運行情況。技術(shù)人員在對電壓致熱設(shè)備進行溫度檢查時，如果設(shè)備的溫度高于允許溫升值的30%，并且此時三相電壓處于不對稱的情況，就基本可斷定是工作電壓的影響，進一步確定引起電壓設(shè)備運行故障的原因。而在同一回路中，三相電流對稱的情況下，也可根據(jù)設(shè)備的溫升值來判斷其運行情況。若三電流發(fā)生不對稱的情況，就要考慮負荷電流所帶來的影響。

2 紅外診斷技術(shù)在220kV變電站中的應(yīng)用

（1）變電站運行設(shè)備需要定期測溫

一般來說，對于變電站運行的設(shè)備，定期進行溫度檢測是非常有必要的。隨著近年來電力行業(yè)的迅猛發(fā)展，我國的電力設(shè)備承受著巨大的壓力，為了及時發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備有可能出現(xiàn)的各種異常情況，必須定時對運行中的電力設(shè)備測溫。并且，在一些設(shè)備發(fā)生故障初期，溫度升高并不明顯，通過傳統(tǒng)測溫方法，如目測、手摸等形式，極有可能會因發(fā)現(xiàn)不及時出現(xiàn)故障加大而造成重大事故。因此，定時對變電站運行設(shè)備進行紅外線診斷是必不可少的。

（2）變電站在用電高峰期需進行紅外線診斷

除了對變電站運行設(shè)備進行定期測溫外，在每年的用電高峰期，例如節(jié)假日期間或者用電比較多的冬夏季，都要對變電站的運行設(shè)備進行徹底的清查。并且，在用電高峰期到來之前，對各設(shè)備的紅外線檢測也是及其重要的，可及時發(fā)現(xiàn)存在的故障，排除安全隱患，對于維持生產(chǎn)生活的安全、充分供電有些重要意義。

（3）對線夾發(fā)熱的監(jiān)測有重要意義

在變電站運行設(shè)備所遇到的故障中，線夾發(fā)熱是其中比較常見的一種故障，可直接引發(fā)設(shè)備出現(xiàn)問題，嚴重影響了變電站設(shè)備運行的安全性。紅外線診斷技術(shù)對于線夾發(fā)熱故障的檢測還是比較有效的，不僅可以在安裝線夾過程中對技術(shù)人員進行操作指導(dǎo)，處理各種發(fā)熱問題，而且還可以在使用過程中對其進行檢測，及時處理解決可能發(fā)生的各種故障，進而使設(shè)備安全性大大提高。

（4）可有效避免隔離開關(guān)刀口發(fā)熱

對于隔離開關(guān)來說，由于操作頻繁，可使溫度上升速度加快，另外，開關(guān)閘門操作不徹底，也可導(dǎo)致刀口受力不均勻，進而造成溫度升高。紅外檢測技術(shù)的使用可有效對其溫度進行測定，及時找出各種由于操作不當或機器損壞造成的發(fā)熱，進而對設(shè)備故障處進行處理，保證其正常運行。

3 結(jié)束語

如今，紅外診斷技術(shù)在電力設(shè)備中應(yīng)用廣泛，特別是在220kV變電站運行設(shè)備中必不可少。紅外診斷技術(shù)的工作效率比較高，而且相比較于傳統(tǒng)的檢測方法更加安全準確，對于一些比較危險和艱難的檢測工作來說，紅外診斷技術(shù)大都可以勝任。采用不接觸的檢測方式，利用紅外遙感技術(shù)，對運行中的設(shè)備進行安全準確的溫度檢測，紅外診斷技術(shù)憑借其自身多種優(yōu)勢從眾多檢測手段中脫穎而出，現(xiàn)已成為各大站點的首要選擇。在電力行業(yè)中，紅外檢測技術(shù)可隨時、及時監(jiān)測發(fā)現(xiàn)運行設(shè)備中可能出現(xiàn)各種故障，從而避免多起事故的發(fā)生，保證電力系統(tǒng)中設(shè)備運行的安全性。然而，紅外檢測技術(shù)的重要性就對工作中的技術(shù)人員提出了要求，不僅要熟練掌握其操作方法、操作步驟、基本原理等基礎(chǔ)知識，準確把握電力設(shè)備運行中可能出現(xiàn)的問題，還要通過檢測結(jié)果及時避免一些安全隱患。

參考文獻

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收稿日期：2018-6-6

作者簡介：劉運梅（1987-），女，助理工程師，本科，主要從事變電運行工作。