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红外测温技术在变电站运维中的应用探讨

时间:2022-10-24 13:00:04 来源:网友投稿

一、红外测温的技术原理

红外测温技术是一种安全技术,它主要以红外线技术的运行原理为根本,对变电站中的设备进行温度测量,从而更好的监测变电站中设备的运行情况。红外测温技术对变电站中运行的设备进行安全监测所使用的技术原理是:通常情况下,物质都是由原子和分子构成的,这些原子和分子在排列过程中都是按照一定的排列规则进行的,所以说,原子与分子的排列形式有很多种,每一种排列形式最终都会形成一种物质,这同时也形成了差异化的物质。事实上,原子与分子在物质中,都是处于高速运转的状态,但是它们在运行过程中并不是没有规律的,而是在特定规律中进行高速运转。原子与分子在运转过程中会产生一定的热量,这些热量会给外界带来辐射,同时也被称为热辐射现象。而红外测温技术则通过原子与分子在运动中所辐射出来的热量对设备进行检测,从而可以达到保证测温安全的目的。换一种方式来说,把红外测温技术应用到变电站运维中,事实上也是对变电站中的变电设备进行热量检测,并比较监测到的热辐射能量和变电设备的实际温度,从而可以辨别变电运维中的变电设备是否在正常状态下运行。红外测温技术的实现过程是:首先收集变电站运维中变电设备因被辐射而产生的热量,再通过红外探测器、信号处理以及其他的专业设备进行传输,把收集到的热量转化为信号,这样就可以给变电站中的工作人员带来变电设备温度的相关信息,同时还能够反映出所监测的变电设备是否处于正常的发热状态,从而达到对变电设备实时监测的目的,并可以准确的判断出该变电运行设备是否有障碍问题存在。

二、红外测温的方法分类

1.温度判断法

温度判断法主要是对变电设备温度的普通测量,并根据一些测量经验的数值,来判断该变电设备有没有明显发热现象。温度判断法的要点为:第一,适用一些热点较不容易聚焦的变电设备;第二,为了避免有太阳的照射,同时还得保证变电设备具有较大的通流,通常可以在负荷晚峰阶段进行。

2.温差比对法

温差比对法实际上是一种横向比对法,它是根据对比两台一样的电流型设备中的两个对应测点之间的温度,来判断该变电设备是否存在故障。这种测温方法虽然不需要选择相应的时段,但是却需要事先确定好所要监测设备的部位,比如隔离开关触头等会发生变化的部位。

3.档案分析法

档案分析法事实上是一种纵向对比法,它主要是分析在不同阶段某一变电设备的红外图谱来了解变电设备的发热状态,从而判断出该变电设备的内部是否存在缺陷。档案分析法的要点为:要在监测之前建立相应的历史图谱,该历史图谱主要分为正常图谱和典型故障图谱两类,这样有利于后续监控环节的对比工作。

三、探析应用技术

1.用于检修状态

在变电设备的检修过程中,由以往的变电检修逐渐转变为较常规的设备状态查验及检修。该设备状态检修灵活性能很强,它可以减少日常的检修项目,避免因断电而给变电设备带来干扰,不过这种状态需提前判断出所要检测设备项目的体系配件状态。正常情况下,在变电运维中的变电配件都具有电荷,因此,想要了解其内部状态则具有较大的难度。因此,状态判断和所要获取设备的信息息息相关。在检修状态初始时,间接信息被包含在在线装置中,如查看并检验所存在的故障记录,也可以从中发现该变电设备所存在的缺陷。不过,这种检修状态也存在一定的漏洞。比如,在测查过程中要排设许多的弱点设备或者内在强电设备。在考量绝缘状态时,很难与其进行匹配,即使匹配成功,那么后续的一系列修护工作也很难进行。所记录变电设备的某一缺陷只是反映该设备某一时段的运维状态,并不能判断出下一时段该设备的异常走向,而红外测温技术刚好弥补了这一缺陷漏洞。对于红外测温技术来说,它具有较为独特的思路,变电运行设备发生故障大多发生于异常变热,红外测温技术完全可以测定这一现状。除此之外,测温时所必备的图谱可以很好的辨别每一时段的运维情况,可以作为辅助参考。

2.排除常见事故

如果变电设备负荷过高,那么设备中每一层级的变电体系都将承载较大的负担,在这种状态下会导致突发故障。在红外测温技术的操作环节中,有一项设备故障筛查,它与设备查验的效果及设备发生故障时的速率紧密相联。在实际考量中可以得出,如果运用纵横范围的对比温差,则可以辨别出该突发事故。比如,在定位相关数据时,可以获取出以下这些结果:在某一发热点中所测量的最高温度已经超过了五十四摄氏度,那么在其他对应节点中则测得四十二摄氏度或者二十四摄氏度这样的温度。从而就可以了解到,这些数据已经被包含在设定好的故障区域内。如果停止投运后,则会发现互感器衔接的线圈开始有受潮的现象发生,如果可以判断出这些事故隐患,那么将会最大限度的控制变电事故的发生。

四、红外测温技术的应用效果和相应的改进措施

红外测温技术如果应用到变电运维中,则可以有效监测变电设备的运行情况,这对变电设备的安全保障有着重要作用。在变电站的日常工作状态中,为了保证变电设备的安全、稳定运行,一般都会开展一项较为重要的工作,也就是变电站中的工作人员需在每一时段都需要对变电设备进行巡视检查,在这种工作状态下,可以及时发现变电站在运行过程中变电设备所存在的问题,并及时对所发生的故障进行监测和检修,同时还要对变电设备的运行状态进行实时检测。在未使用红外测温技术时,变电站中的工作人员大多采用目测、手摸等方式对变电设备进行监测。而目测则是使用最多的监测方式,不过这种监测方法很难发现变电设备所存在的发展性缺陷。比如,变电设备在运行过程中本身就会产生热量,所以在设备发生故障初期所产生的发热状态则很容易被工作人员所忽略,通常把这种发热状态看成是一种正常现象,待变电设备发热到一定程度时才有所察觉,但是在这一时期变电设备很有可能已经被损坏。除此之外,手摸等监测方法也不适合检测一些距离较近的变电设备。如果在变电运维过程中应用红外测温技术,则可以减少并改变使用目测这些常规检测手段所带来的缺陷。

另外,工作人员在安装隔离开关时,如果没有按照有关规定进行安装,那么会给开关动作中合闸的操作带来误差。如果采用红外测温技术,那么不管变电站中的变电设备是在安装隔离开关,还是在监测设备运行,都可以准确的监测到变电设备中所存在异常发热的情况,从而确保变电设备的安全运行,并减少因巡检操作不符合规定而造成的运行事故。红外测温技术除了可以检测隔离开关外,还可以检测变电设备在运行过程中所出现的发夹异常发热现象,发夹发热通常是变电设备中的运行线路,在线路的接触部位所产生的一种发热情况。除此之外,弹簧垫片在被氧化后,会发生发线夹松动的现象,这会给变电线路的调整以及操作带来影响,同时也会威胁到变电运行的安全问题。垫片与线夹在接触过程中会使电阻增大,从而使变电设备的发热状况出现异常,如果变电设备在安装过程中并没有安装符合标准的垫片,或者在安装时没有采取严格的措施,这些都会使线路线夹有松动现象出现,线路一旦出现松动则变电设备的发热就会出现异常,或者不能在正常状态下运行。如果运用红外测温技术,则可以在安装变电设备的垫片时对其进行相应的监测,从而可以避免因线夹松动或者接触不良而引发的事故。红外测温技术在变电运维中的应用因具有较好的性能优势,所以它的应用范围将会越来越广。

五、红外测温技术在变电运维应用中需要注意的问题分析

红外测温技术和绝大多数的监测仪器相同,在使用过程中都需要注意一些事项,否则,将会影响对变电设备故障检测的准确率,严重时还会威胁到变电设备的安全运行,因此,在实际应用过程中,需要注意以下三点问题。

1.环境温度问题

因红外测温技术是在热成像原理的基础上对变电站的变电设备进行检测的,所以,在使用红外测温技术时一定要注意周围环境温度的影响,一般都会采取一定的方法来排除环境温度对变电设备检测的影响。比如在以上我们提到的温差对比法中,就可以把检测设备的环境温度排除。按照实际经验,通常在负载形同的状态下,变电设备发生故障部位的温度升高现象刚好与环境的温度呈正相关。

2.负载电流的问题

负载电流可以产生热量从而影响变电设备的温度。因此,在使用红外测温技术时一定要注意设备的负载电流,通常情况下,负载电流越大,变电设备故障部位的升温现象就会越明显。

3.主观因素的问题

对于主观因素来说,它主要是非系统性的因素而造成的。比如对焦等现象都会给变电设备检测的准确率带来影响。一般这种问题可以通过以下两种方式来解决:第一种是在高温、高压的时段增强红外测温的频率;第二种是可以使用三脚架来固定变电设备,这样可以确保变电设备的稳定性,如果要调整三脚架的位置以及参数,则可以按照相关公式加以计算。除此之外,红外测温技术还具有一定的局限性,比如,因油循环可以干扰变压器内部的故障热场,使红外测温技术无法在变压器外部获取到发热点,从而较难判断变压器内部中所存在的故障。

结语

随着科学技术水平的不断提高,红外测温技术开始被广泛应用到变电运维过程中。这种测温技术不仅可以保证变电设备的安全运行,还能给工作人员带来较为准确的测温数据。在变电设备检修的进一步深入下,红外测温技术也应该提高其原有的动态特征,密切关注变电设备中配件的升温状态,并判断出其负载电流,从而有效提高变电设备的稳定性和可靠性。

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