變電設(shè)備紅外測溫發(fā)熱缺陷判別工具開發(fā)與應(yīng)用

國網(wǎng)福建莆田供電公司 莊建煌 陳重 彭健 周靜

目前，紅外測溫是預(yù)先發(fā)現(xiàn)變電一次設(shè)備發(fā)熱缺陷的最為有效手段。然而，不同設(shè)備不同部位發(fā)熱缺陷的標(biāo)準(zhǔn)不同，變電運(yùn)行人員往往無法快速準(zhǔn)確地作出判斷。因此，變電設(shè)備紅外測溫發(fā)熱缺陷判別工具的開發(fā)與應(yīng)用就顯得尤為重要，其目的在于有效解決現(xiàn)場紅外測溫發(fā)熱缺陷判別的延時問題，提高現(xiàn)場巡視測溫效率。

變電設(shè)備在日常運(yùn)行過程中溫度是隨著環(huán)境溫度及負(fù)荷大小不斷變化的。所以變電設(shè)備巡視測溫是運(yùn)行管理的一項重要工作，也是變電運(yùn)行人員的必備技能。由于不同變電設(shè)備不同部位發(fā)熱缺陷標(biāo)準(zhǔn)不同，變電運(yùn)行人員在現(xiàn)場巡視測溫之后，需聯(lián)系主站值班人員查閱《國網(wǎng)缺陷標(biāo)準(zhǔn)庫》并進(jìn)行人工計算后，再作出缺陷判別。這樣就延長了缺陷上報及消除的時間，不利于變電設(shè)備及電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。所以紅外測溫發(fā)熱缺陷判別工具的開發(fā)與應(yīng)用顯得至關(guān)重要，一旦獲得應(yīng)用，就可以大幅提高缺陷判別效率，縮短缺陷消除時間。

紅外測溫發(fā)熱缺陷判別工具開發(fā)方案

判別工具的發(fā)熱缺陷判別方法

（1）表面溫度判別法。

表面溫度判別法，是將變電設(shè)備ABC 三相紅外測溫溫度值Ta、Tb、Tc與GB763 的有關(guān)規(guī)定對照，凡溫度或溫升超過標(biāo)準(zhǔn)者可根據(jù)設(shè)備溫度超標(biāo)的程度、設(shè)備負(fù)荷率的大小、設(shè)備的重要性及設(shè)備承受機(jī)械應(yīng)力的大小來確定設(shè)備缺陷的性質(zhì)。

（2）相對溫差判別法。

對于電流致熱型設(shè)備，若發(fā)現(xiàn)設(shè)備的導(dǎo)流部分熱態(tài)異常，可根據(jù)變電設(shè)備ABC 三相紅外測溫溫度值進(jìn)行相對溫差值計算。相對溫差計算公式為：

其中Tmax是變電設(shè)備紅外測溫ABC 三相最高點(diǎn)溫度；T1是設(shè)備正常溫度，一般為ABC 三相最低溫度值或相鄰間隔同部位測溫最低值；T0是環(huán)境溫度。

（3）表面溫度與相對溫差相結(jié)合判別法。

變電設(shè)備紅外測溫之后，可采用表面溫度判別法與相對溫差判別法相結(jié)合進(jìn)行判別，兩種方法判別結(jié)果取較高級別缺陷性質(zhì)。

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國人民的生活水平不斷提高,人民群眾對于醫(yī)療服務(wù)的要求也就變得更加個性化。臨床藥師參與臨床藥物治療工作,能夠進(jìn)一步提高對患者用藥治療的安全性、合理性及有效性,同時還促進(jìn)了患者對藥物治療的依從性,對其臨床治療效果的提升具有很大的意義。

變電一次設(shè)備發(fā)熱缺陷數(shù)據(jù)庫整理

不同變電設(shè)備及相關(guān)部位的發(fā)熱缺陷判別依據(jù)不同。我們根據(jù)《國網(wǎng)缺陷標(biāo)準(zhǔn)庫》中變電運(yùn)行人員巡視測溫設(shè)備要求進(jìn)行整理，共篩選出10 多種一次設(shè)備類型，主要包括：主變壓器、斷路器、站用變、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、電力電容器、開關(guān)柜、穿墻套管、組合電器等，以及相對應(yīng)的26 個設(shè)備部位主要包括：套管、接頭和線夾、金屬導(dǎo)線、引線和接線端子、滅弧室、熔絲接頭、母排、柱頭等。

我們以電力電容器及相關(guān)部位為例，將該設(shè)備相關(guān)各部位的發(fā)熱依據(jù)、缺陷分類信息進(jìn)行匯總，并整理入庫。具體情況見表1。

表1 電力電容器發(fā)熱判別依據(jù)及缺陷分類

判別工具系統(tǒng)設(shè)計步驟及流程圖

圖1 為根據(jù)發(fā)熱缺陷判別工具系統(tǒng)設(shè)計步驟及說明所做的流程圖。

判別工具開發(fā)運(yùn)行環(huán)境與界面顯示

判別工具開發(fā)運(yùn)行環(huán)境

為提高發(fā)熱缺陷判別工具在現(xiàn)場巡視測溫過程中使用的普遍性，利用不同的軟件、硬件開發(fā)環(huán)境，使用不同的編程語言進(jìn)行安卓版與蘋果版本的程序開發(fā)。程序代碼簡潔、清晰，實現(xiàn)功能快速、準(zhǔn)確。具體見表2。

圖1 發(fā)熱缺陷判別工具系統(tǒng)設(shè)計及流程圖

表2 安卓與蘋果版本程序開發(fā)運(yùn)行環(huán)境

判別工具界面顯示

安卓版本與蘋果版本，主設(shè)備及相應(yīng)部位采用下拉式選擇，三相溫度、正常相溫度及環(huán)境溫度采用點(diǎn)擊輸入。

判別結(jié)果的四種狀態(tài)顯示

以蘋果版本判別工具進(jìn)行變電一次設(shè)備隔離開關(guān)觸頭、線夾判別示例（安卓版本操作方法及判別結(jié)果與之一致），不同溫度輸入判別結(jié)果顯示：設(shè)備三相溫度正常、一般缺陷（Ⅲ類）、嚴(yán)重缺陷（Ⅱ類）、危急缺陷（Ⅰ類）四種狀態(tài)。

判別工具現(xiàn)場應(yīng)用與成效

判別工具現(xiàn)場應(yīng)用

以某變電站變電運(yùn)行人員對10 千伏電容器組進(jìn)行巡視測溫為例，10 千伏3 號電容器組電抗器引出線與垂直母線排處A 相發(fā)熱為90.7 攝氏度，B 相發(fā)熱為39.1 攝氏度，C 相發(fā)熱為42.3 攝氏度。環(huán)境溫度為25 攝氏度，相鄰間隔電容器組同部位測溫最低溫度為35.8 攝氏度。

應(yīng)用變電設(shè)備紅外測溫發(fā)熱缺陷判別工具，主設(shè)備點(diǎn)選電力電容器，部位點(diǎn)選接頭和線夾，輸入設(shè)備測溫溫度：Ta=90.7攝氏度、Tb=39.1 攝氏度、Tc=42.3 攝氏度、T0=25 攝氏度、T1=35.8攝氏度。蘋果版本判別結(jié)果顯示：10 千伏3 號電容器組電抗器引出線與垂直母線排處A 相發(fā)熱，為嚴(yán)重缺陷（Ⅱ類）。

判別工具應(yīng)用成效

（1）提高判別準(zhǔn)確性。

判別工具在現(xiàn)場的應(yīng)用，提高了運(yùn)行人員對于發(fā)熱缺陷尤其是臨界發(fā)熱點(diǎn)的缺陷判別的準(zhǔn)確性，減少了主觀判別時發(fā)熱缺陷的疏漏，避免留下不安全隱患。

（2）節(jié)省判別時間。

針對變電站38 名成員進(jìn)行測試，使用傳統(tǒng)方法進(jìn)行判別平均耗時11 分鐘，使用判別工具平均耗時2.5 分鐘，達(dá)到了判別工具開發(fā)時預(yù)期的5 分鐘。具體情況見圖2。

（3）判別結(jié)果參考應(yīng)用。

判別工具的判別結(jié)果可以為變電運(yùn)行人員進(jìn)行缺陷上報提供參考。同時，相關(guān)部門管理人員、班組管理人員以及檢修人員可以根據(jù)此結(jié)果加速相關(guān)流程推進(jìn)及消缺安排。

創(chuàng)新點(diǎn)

變電設(shè)備紅外測溫發(fā)熱缺陷判別工具使用方便快捷，結(jié)果顯示準(zhǔn)確明了，能有效節(jié)省研判時間和提高缺陷的研判準(zhǔn)確率。

（1）快速性：滿足變電運(yùn)行人員現(xiàn)場紅外測溫發(fā)現(xiàn)溫度異常后進(jìn)行現(xiàn)場使用判別，只需選擇好一次設(shè)備及相應(yīng)部位，輸入測溫數(shù)值即可進(jìn)行缺陷性質(zhì)判別。

（2）準(zhǔn)確性：使用國家電網(wǎng)變電設(shè)備發(fā)熱缺陷標(biāo)準(zhǔn)庫作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行編程計算，判別結(jié)果準(zhǔn)確明了。

（3）普遍性：同時使用Java 語言編輯安卓版判別工具與使用Objective-C 語言編輯蘋果版判別工具，充分考慮到運(yùn)維人員使用的手機(jī)系統(tǒng)的不同，增大了現(xiàn)場使用的普遍性。

結(jié)束語

變電設(shè)備紅外測溫發(fā)熱缺陷判別工具已在現(xiàn)場獲得成功應(yīng)用。變電運(yùn)行人員普遍反映判別工具巡視測溫現(xiàn)場使用方便快捷，結(jié)果顯示準(zhǔn)確明了，大幅減少發(fā)熱缺陷判別及缺陷上報時間。判別工具的使用在節(jié)省勞動力與時間的同時，還降低了漏報、錯報率，提高了現(xiàn)場巡視測溫判別效率，有效保障了電力設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

圖2 變電站38 名成員兩種方法測試對比情況