紅外測(cè)溫診斷技術(shù)在變電運(yùn)行維護(hù)中的應(yīng)用

趙志剛

摘要：紅外測(cè)溫診斷技術(shù)在500kV變電運(yùn)行中起到了重要的作用，也是現(xiàn)今使用最多的一種高效檢測(cè)的方法。下面首先對(duì)500kV變電運(yùn)行中的安全問(wèn)題進(jìn)行分析，其次對(duì)紅外測(cè)溫診斷技術(shù)進(jìn)行探索，再次對(duì)紅外測(cè)溫診斷技術(shù)在500kV變電運(yùn)行中的應(yīng)用進(jìn)行研究，最后對(duì)紅外測(cè)溫技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行展望，希望我國(guó)變電運(yùn)行中安全問(wèn)題在紅外測(cè)溫診斷技術(shù)的發(fā)展下越來(lái)越少。

關(guān)鍵詞：紅外測(cè)溫;診斷技術(shù);變電運(yùn)行維護(hù)

引言

國(guó)內(nèi)的電網(wǎng)規(guī)模日益增大，進(jìn)而提升變電設(shè)施的規(guī)模，工業(yè)用電和居民用電，在當(dāng)今都成雙位數(shù)字增長(zhǎng)。因此給電網(wǎng)的運(yùn)行提出巨大挑戰(zhàn)，變電設(shè)備是電網(wǎng)中的關(guān)鍵設(shè)備，對(duì)電網(wǎng)的電量調(diào)度起著至關(guān)重要的作用。利用紅外技術(shù)來(lái)檢測(cè)變電設(shè)備的內(nèi)部故障情況，進(jìn)而可以大大提升檢測(cè)效率，為電網(wǎng)的正常運(yùn)作，提供可靠的保證。

1紅外測(cè)溫技術(shù)的原理

紅外線輻射簡(jiǎn)稱紅外，而熱輻射則指的是在物體的內(nèi)部，電子、分子和原子不停地運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它們向下躍遷便會(huì)向外輻射能量。所有物體都會(huì)釋放輻射能量，在此過(guò)程中，如果熱源溫度維持不斷，那么能量輻射也便會(huì)持續(xù)不斷，并且，紅外輻射的強(qiáng)度由溫度決定，溫度越高，輻射越強(qiáng)。紅外測(cè)溫儀就是一種能夠接收并探測(cè)這種熱輻射從而測(cè)量出物體溫度的儀器，而紅外測(cè)溫儀技術(shù)系統(tǒng)中的核心是紅外探測(cè)器，主要由光電探測(cè)器、光學(xué)系統(tǒng)、顯示輸出、信號(hào)放大器和信號(hào)處理等部分組成。所謂紅外測(cè)溫技術(shù)就是采集熱輻射源并利用光電探測(cè)儀、紅外探測(cè)器和信號(hào)處理電路來(lái)轉(zhuǎn)變信號(hào)，從而使能得到設(shè)備的溫度信息，判斷設(shè)備發(fā)熱與否，借此來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行情況，及時(shí)解決設(shè)備故障問(wèn)題。使用紅外診斷技術(shù)對(duì)變電設(shè)備的正常工作有著積極地促進(jìn)意義，通過(guò)紅外診斷技術(shù)來(lái)檢測(cè)設(shè)備的工作情況，可以提高電網(wǎng)企業(yè)設(shè)備維修檢驗(yàn)的工作效率，降低企業(yè)檢測(cè)成本。同時(shí)紅外技術(shù)有著比其他技術(shù)更明顯的優(yōu)勢(shì)，其測(cè)量精準(zhǔn)度也相對(duì)較高而且使用方便，可在不影響設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，對(duì)處于工作狀態(tài)的設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)。

2紅外探測(cè)方法

2.1溫度探測(cè)法

通過(guò)國(guó)外探測(cè)設(shè)備對(duì)物體的表面進(jìn)行照射，以及將紅外線照射到物體內(nèi)部，接收到熱輻射，進(jìn)而可以探測(cè)到物體表面和內(nèi)部的溫度，來(lái)檢驗(yàn)設(shè)備是否處于正常工作狀態(tài)。往往變電設(shè)備在異常工作情況下，會(huì)產(chǎn)生較大的熱量，而使設(shè)備表面溫度高于正常工作的溫度，進(jìn)而就可以在紅外探測(cè)設(shè)備發(fā)出警報(bào)，表明變電設(shè)備有故障問(wèn)題。

2.2溫度差探測(cè)

溫度差探測(cè)法主要是針對(duì)設(shè)備在不同的季節(jié)、氣候下所形成的溫度差，而這時(shí)紅外探測(cè)設(shè)備就可以診斷出變電設(shè)備內(nèi)外部的溫度差，并進(jìn)行對(duì)比，以顯示設(shè)備的工作異常情況。

2.3同型號(hào)法

通過(guò)紅外設(shè)備探測(cè)器發(fā)射的紅外線診斷在同種工作條件下，同一種型號(hào)設(shè)備表面的溫度，來(lái)進(jìn)行判別變電設(shè)備是否存在故障問(wèn)題。兩種設(shè)備溫差較大，則表明這兩種設(shè)備，其中有一個(gè)設(shè)備時(shí)工作異常，產(chǎn)生故障，往往是由于溫度過(guò)高的設(shè)備，出現(xiàn)故障概率較大。

2.4圖譜分析

圖譜方法主要是利用變電設(shè)備，以往溫度探測(cè)出來(lái)的歷史數(shù)據(jù)，進(jìn)行對(duì)比分析，將現(xiàn)在診斷出來(lái)的溫度參數(shù)與以往同條件下的溫度值進(jìn)行對(duì)比，判斷設(shè)備是否處于正常工作的狀態(tài)。

3影響紅外測(cè)溫技術(shù)診斷的因素

3.1環(huán)境溫度

環(huán)境溫度在很大程度上會(huì)影響測(cè)量結(jié)果的穩(wěn)定性。若環(huán)境溫度過(guò)低，則設(shè)備故障發(fā)熱的部位會(huì)很快散熱，與正常部位溫差不大，因此測(cè)量的可靠性便會(huì)降低。而若環(huán)境溫度過(guò)高，則設(shè)備再不運(yùn)行的情況下也會(huì)因環(huán)境溫度而溫度較高，也會(huì)使測(cè)量誤差較大，比如說(shuō)沒(méi)有發(fā)生故障的部位發(fā)出錯(cuò)誤虛假的發(fā)熱信息，相反真正的故障部位卻沒(méi)有明顯的表現(xiàn)。

3.2風(fēng)速

過(guò)快的風(fēng)速會(huì)導(dǎo)致設(shè)備表面對(duì)流迅速散熱而降低測(cè)溫的準(zhǔn)確性。

3.3背景熱源輻射

自然界中一切的紅外輻射都可以被紅外測(cè)溫儀所接收，因此背景輻射熱源會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響。其中太陽(yáng)更甚，因此應(yīng)該盡量在陰天、早晨、傍晚或者夜晚來(lái)進(jìn)行測(cè)量，使其影響降至最小。除此之外，若在變電站的附近有較強(qiáng)的發(fā)熱源，也會(huì)使測(cè)量結(jié)果受到影響，故而一定要盡量避免靠近背景發(fā)熱源。

3.4儀器性能

使用和存放儀器一定要注意正確，并且平時(shí)要注意保養(yǎng)和維護(hù)紅外測(cè)溫儀器，定期檢查和校驗(yàn)，由不正規(guī)操作儀器和儀器性能下降而導(dǎo)致的測(cè)量誤差應(yīng)該盡量避免。

3.5設(shè)備負(fù)荷

制熱型的電流設(shè)備，其發(fā)熱功率和電壓與電流值的平方成正比，倘若設(shè)備負(fù)荷過(guò)大或者滿負(fù)荷運(yùn)行，則會(huì)加大設(shè)備的故障和非故障部位溫差，從而使測(cè)溫效果提高。

3.6設(shè)備發(fā)射率

在進(jìn)行紅外測(cè)量之前要檢查好相關(guān)的不同設(shè)備的發(fā)射率，不同的測(cè)量設(shè)備要采用相應(yīng)的發(fā)射率，因?yàn)榧词故遣煌牧系陌l(fā)射率物體，紅外測(cè)溫儀接受的輻射功率相同，也會(huì)顯示不同的溫度。

4紅外測(cè)溫診斷技術(shù)的應(yīng)用

4.1工程的日常檢驗(yàn)中

如果使用紅外測(cè)溫診斷技術(shù)會(huì)方便很多，不但能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)問(wèn)題的原因，而且有足夠的時(shí)間去規(guī)劃如何解決該問(wèn)題，減少一些誤差，不僅能夠提前解決一些不必要的安全隱患，工程還能夠提前完成。傳統(tǒng)的檢驗(yàn)方式為看設(shè)備表面、聽(tīng)設(shè)備聲音、手觸一些設(shè)備，進(jìn)而，判斷設(shè)備的問(wèn)題、故障點(diǎn)。但是工作中器械出現(xiàn)的異常發(fā)熱現(xiàn)象，往往不被重視，容易被忽略，留下了安全隱患，導(dǎo)致了一些發(fā)電轉(zhuǎn)出現(xiàn)安全事故。相較于傳統(tǒng)的檢驗(yàn)技術(shù)來(lái)說(shuō)，紅外測(cè)溫檢驗(yàn)技術(shù)是恰好地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)檢測(cè)的不足。

4.2開(kāi)關(guān)隔離中

隔離開(kāi)關(guān)的環(huán)境是暴露的，工作時(shí)由于連接表面被氧化，又由于隔離開(kāi)關(guān)的經(jīng)常使用，導(dǎo)致電阻值變大，表面溫度不斷上升，所以經(jīng)常會(huì)發(fā)生發(fā)熱現(xiàn)象。紅外測(cè)溫診斷技術(shù)的出現(xiàn)恰好可以準(zhǔn)確的、及時(shí)的找出發(fā)熱情況，也便于提前準(zhǔn)備好維護(hù)的工作。不僅是工作時(shí)需要，在安裝隔離開(kāi)關(guān)時(shí)同樣，也是需要的。安裝過(guò)程中使用紅外測(cè)溫診斷技術(shù)，時(shí)時(shí)檢測(cè)、確保安裝時(shí)的安全問(wèn)題，可以方便開(kāi)關(guān)檢測(cè)以后的工作。一定要強(qiáng)化對(duì)500kV變電站隔離開(kāi)關(guān)的檢驗(yàn)監(jiān)督。

4.3在變電器械上

像這些微大型的機(jī)械，工作過(guò)程中很容易出現(xiàn)發(fā)熱問(wèn)題或者說(shuō)出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象是正常的。然而就是這些很平常的發(fā)熱問(wèn)題，如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)解決，出現(xiàn)問(wèn)題的嚴(yán)重性也不可估量。

5紅外測(cè)溫診斷技術(shù)的未來(lái)展望

紅外測(cè)溫診斷是一項(xiàng)新興的、大型的技術(shù)，雖然現(xiàn)在應(yīng)用范圍很廣泛，但是還是有一定的局限的。紅外測(cè)溫診斷技術(shù)在500kV變電站中主要利用了分子、原子排列的規(guī)律性同時(shí)在高速的運(yùn)作中，這兩種粒子都會(huì)有熱輻射現(xiàn)象的產(chǎn)生。而這種現(xiàn)象，就是紅外測(cè)溫診斷技術(shù)的關(guān)鍵，利用熱輻射現(xiàn)象，繼而，對(duì)變電站中的運(yùn)行設(shè)備情況進(jìn)行判斷，有故障，及時(shí)找出，同時(shí)盡量較快的找出解決方法、計(jì)劃。

結(jié)語(yǔ)

綜上可知，紅外測(cè)溫技術(shù)對(duì)于變電運(yùn)行的確有著至關(guān)重要的作用，作為一項(xiàng)檢測(cè)運(yùn)行中的電力設(shè)備的技術(shù)，紅外測(cè)溫技術(shù)與傳統(tǒng)的一些測(cè)溫技術(shù)相比，有著非常顯著的優(yōu)勢(shì)，既簡(jiǎn)便，又快捷，不僅能夠在電力設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程中對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，及時(shí)地發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備所存在的問(wèn)題和缺陷，更重要地是還能夠在重負(fù)荷運(yùn)行的情況下對(duì)運(yùn)行中的電力設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行十分嚴(yán)密的監(jiān)測(cè)，滿足變電測(cè)溫的相關(guān)要求。因此，電力系統(tǒng)的運(yùn)行工作人員對(duì)于紅外測(cè)溫技術(shù)應(yīng)該熟練掌握，并將其合理地應(yīng)用于變電站的日常巡視維護(hù)工作中，這樣就可以避免很多不必要的事故發(fā)生，在保障運(yùn)行人員和設(shè)備的安全同時(shí)，也保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。

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