浅析红外测温技术在变电运行中的应用

摘 要:针对电网运行的特点,本文通过对红外测温原理的分析,从红外诊断的判断方法和标准、红外测温在电力企业的应用优势两个方面出发,探讨分析了红外测温技术在变电运行中的应用。

关键词:红外测温技术;变电运行;应用分析

中图分类号:TM73 文献标识码:A

随着国民经济的增速发展,负荷节节攀升,电力设备发热缺陷频发,主要为隔离开关发热、线夹设备发热等,若不及时发现并处理设备发热,将影响电网安全运行,甚至造成大面积停电。红外测温技术可以快速、准确地检测运行设备的温度,降低了设备故障率,提高供电可靠性,在电力系统中广泛应用。

1.概述

(1)红外测温技术原理。红外测温技术是一种借助红外线运行的原理,实现对电气设备运行温度的检测,根据温度变化状况,判断设备运行状况,是一种实时检测的技术。红外测温技术检测各种电气设备的温度,主要源于设备由各种各样的物质构成,而这些物质都是由成千上万的分子组成,构成了元素的高速运转,在运动过程中产生一定的热量,我们将此种现象称之为热辐射。红外测温技术就是借助热辐射散发的热量对电气设备运行情况进行分析,根据热辐射是否处于正常水平来判断变电设备的运行状态。红外测温技术还可以对热源辐射状况进行收集,然后采用信号处理设备、红外探测器等处理电路,给工作人员提供准确的检测信息,判断设备的运行状态,并对其进行监控,及时发现并处理故障。(2)判断红外测温技术的方法。第一,相对温差法。如果设备内部由电流产生发热,那么设备导流部分的导流就会发生异常,只有准确测量温度,才能获得精确的温度值。按照温差计算公式可以计算出温差,然后结合相关判断指标对故障问题进行分析并解决。第二,热谱图分析法。热谱图分析法也可以对设备是否处于正常运行状态进行分析,此种方法常将设备在正常和异常状况下产生的热谱图进行比较,根据正常和异常状态进行判断。第三,同类比较法。根据对应点温度升高变化,对同一型号电压致热型设备的运行状态进行分析,可以根据温度升高允许范围,判断电压设备的故障。需要注意的是,同類设备温度比超过缺陷30%时,必须引起工作人员的重视。三相电压处于不稳定状态时,还要对影响工作电压稳定的因素进行分析。(3)红外测温技术的应用优势。与传统测温方法相比较,红外测温技术主要具有以下几方面优点:第一,红外测温技术的功能较完整。与传统测温方法相比较,红外测温增加了成像和扫描功能,可以直观形象地展示测温结果,提高了测温精确度;第二,红外测温技术可以进行远距离设备测量。传统测温方式主要利用直接触摸式完成测温,危险性较大,而红外测温可以实现远距离设备测温,保证了测温人员的安全,安全性较高;第三,红外测温技术操作方便、快捷。红外测温只需要携带红外测温仪器,不需要其他设备配合,便可以得到发热设备准确的数据及信息,检测操作较方便。

2.红外测温技术在变电运行中的应用分析

(1)提高了设备巡视质量。基于变电站是电网运行中非常重要的环节,必须定期开展变电设备巡视和测温工作,及时发现设备运行中存在的缺陷或隐患。变电设备的巡视主要借助目测、手摸和耳听等方式对设备的运行状况进行判断。现阶段目测法是3种方法中最常用的一种,但是由于该种检测方法存在很多局限性,故障发现往往不及时。例如,很多设备刚发生故障时产生的热量较小,无法目测,待故障发展或发热明显时,才能准确判断,不能保证故障检测的及时性,给电网的安全运行埋下了安全隐患。近几年系统内已经减少了注油设备的使用,渗漏油等问题得到了遏制,但设备发热问题依然没有得到解决,设备异常发热几乎占据设备总故障的1/2及以上,尤其是很难检测出温蜡片设备的发热状况,不能及时地处理故障;而且耳听和手摸等方法在现场应用存在很大的局限性,给检修工作带来困难,具有较大的潜在危险。针对电气设备的特殊性,选择有效的红外成像测温方法,有效解决了上述问题,保证了设备安全稳定运行,确保电网安全。(2)线夹发热检测中的实际应用。线夹在变电站使用广泛,凡是有引接线的地方都会使用线夹,但因接触不良等因素导致线夹发热时有发生。从实际检测来看,引起线夹发热的情况大致可分为以下两类:一是由于线夹长时间暴露在空气中,线夹的弹簧垫片发生氧化,线夹出现了松动和接触不良等状况,最终产生严重的发热问题,此种问题已经成为线夹发热的主要原因;二是由于作业人员安装线夹的方法或流程不当,导致线夹在使用中发生松动,接触不良而引起发热。从上述分析来看,变电站中的线夹发热已经成为影响设备正常运行的主要原因之一,采用红外线测温技术对线夹安装和使用中的温度进行检测,及时发现设备线夹的发热缺陷,采取相应的措施予以处理,保证了变电站的安全运行。(3)隔离开关刀口发热的检测。隔离开关刀口发热也是常见的设备发热缺陷。由于隔热开关刀口长期暴露在空气中,长时间连接后,连接件表面容易被空气中含有的物质氧化,然后在隔离开关表面形成一层保护膜,增加了隔离开关表壳卖弄的电阻,产生了大量的热量。在氧化膜的作用下,电流不能在隔离开关表面顺利通过,产生了很多电阻堆积,升高了局部温度;根据电网系统运行方式需要,隔离开关在实际中的操作较多,而且长时间受机械应力的影响,合闸操纵不到位,导致刀口接触面压力不均衡,增加了接触面电阻,进而升高了电阻表面温度。除此之外,在初期安装和检修过程中,由于安装(检修)工艺等因素,隔离开关刀口发热缺陷较多,利用红外测温技术在隔离开关新装或大修后加入系统运行,对其温度进行检测,减少日后作业中持续发热缺陷的发生。

3.红外测温技术在变电运行中的实例分析

事故现象和处理:某220kV变电站两台主变,容量均为120MVA,在迎峰度夏期间重载运行,运行人员在开展特殊巡视时进行红外测温发现,2号变压器高压侧A相套管接头处温度达到150℃,而B、C相均为60℃左右,传统处理方法主要使用试温贴片的方式监控工作,但高压线路有安全距离限制,位于近距离时,会对人身安全造成很大作用,实际操作较复杂,导致检测效果不理想,发生了较严重的电气问题。在本次处理中,运行人员借助红外测温技术立即汇报调度并转移了负荷,准确分析了故障程度,并联系检修人员立即处理,及时消除了缺陷,避免大面积停电事件的发生,提高了工作效率。

结语

红外测温技术是一种根据物质本质形成的现代化测温技术,可以应用到巡视检测、线夹发热和隔离开关发热等检测中,测温效果明显优于传统测温仪。但是该技术也有自身存在的缺陷,在实际操作中,工作人员还要认真积极掌握该项技术的操作方法和特点,将该种技术熟练的应用到变电站测温中,不断在实践经验中总结规律,促进该项技术的应用和发展。希望本文的分析可以给相关研究人员提供参考。

参考文献

[1]宋城.红外测温技术在500kV变电运行中的应用[J].中国高新技术企业,2015,3(5):123-124.

推荐访问:测温 浅析 运行 技术