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红外测温技术在变电运行中的应用策略

引言


随着工业用电和居民用电规模的不断扩大,社会对电力企业变电站设备的要求不断提高,各种变电站设备运行故障日益频繁,影响了电力系统的稳定性和安全性。


1红外测温技术原理


物体由动态微粒组成,当微粒热运动状态发生变化时,会产生电磁波辐射,称为热辐射。物体温度越高,辐射的能量就越大。在电流和电压的作用下,由于各部分的电阻不同,带电运行中的电力设备产生的热量也会不同。红外测温技术通过设备的红外探测器组件和信号处理组件,采集和测量热辐射源产生的红外辐射,实现信号转换,获取测量目标的温度信息,判断目标是否有异常发热,实时监测带电运行状态下的设备,实现设备故障的早期发现和处理。


2变电站运行设备维护技术缺陷分析


2.1运行设备的使用寿命


考虑到变电站系统结构繁琐复杂,部分变电站设备使用寿命长,长期暴露在空气中。在风吹日晒的作用下,绝大多数外部部件存在老化、生锈、断裂等问题。各种电表、机构箱、压力箱等进出口受潮变质,接口松动。上述问题无法有效保证电力传输工作的稳定性和可持续性。变电站设备安装在室外时,会在其表面涂上保护漆。但经过长时间的阳光和雨水冲刷,表面保护漆会慢慢脱落,使其自身的绝缘性急剧下降,容易对人们的生命安全产生一定的影响。此外,变电站系统内堆积了大量杂质,严重阻碍了其结构的正常运行,大大提高了变电站运行设备的维护难度、工作压力和管理工作量。


2.2不能全面预防外部环境干扰


变电站设备的安装地点大多为开放区域,天气变化、气候条件和地质灾害将对变电站设备产生重大影响。由于电网密度大、范围广、变电站设备种类大、数量大,仅手动维护设备,难以有效保证其工作质量和效率。此外,一些变电站设备在升级过程中没有充分考虑成本问题,绝大多数选择更新不能继续工作的部件,保留其他可以继续运行的部件,大大提高了后期维护工作的难度和工作量,设备性能不一致。新设备老化速度慢,旧设备无法跟上新设备的运行速度,导致变电站设备运行过程中问题频繁。


3红外测温技术在变电运行中的应用策略


3.1红外测温技术设备的选择


现阶段,红外测温技术得到了广泛的应用。在应用中,工作人员首先要选择红外测温设备。根据测温性能由低到高,可分为普通红外测温仪、平移热电视、瞬时热电视、红外热像仪、角平面热像仪等。普通红外测温仪和红外热像仪是测量设备市场上常见的设备。普通红外测温仪可以通过红外温度检测和诊断器测量设备表面某一点周围区域的平均温度,使用方便,但清晰度和准确性低,难以满足现阶段的测温要求;红外热像仪可以扫描温度分布辐射,然后以热图像的形式输出温度分布信息。与传统红外测温仪相比,其可靠性、扫描效率和分辨率更高,具有较强的图像分析功能,优势明显,可满足各种变电设备的温度测试要求。因此,工作人员应选择红外热像仪进行测量。


3.2提高设备检验工作质量


变电站运行设备的工况直接影响电力系统的整体稳定性。因此,工作人员应定期定期检查变电站设备,及时了解设备中的安全风险,确保设备安全运行。在传统的检查工作中,一般局限于目视检查、听力等方法。最重要的方法是目视检查,但也容易忽视设备的隐患。比如有些设备的内部发热只靠人体肉眼是看不见的,而依靠听力对工作人员的经验有很高的要求,一般工作人员很难通过听力检测到设备工况的稳定性。通过红外测温技术的应用,工作经验较低的员工也能清晰地检测到设备的运行情况,增加对变电站设备运行的控制。例如,在2014年电站检查中,工作人员通过红外温度测量设备发现线路电流互感器温度高,环境温度为30℃,互感器达到60℃,停电检测后发现互感器紧固螺钉紧固力不足,运行温度恢复正常,使用红外温度测量设备可显著提高检查工作质量。


3.3隔离开关发热故障检测


变电站设备的隔离开关长期暴露在空气环境中。空气氧化后,氧化膜很容易附着在开关表面。这种氧化膜会造成电流堵塞,影响电流通过的顺畅性,容易引起电阻发热。因此,隔离开关发热是一种常见且危害性高的缺陷。同时,隔离开关在日常使用中操作频率较高,因此容易出现开关接触面压力失衡,因此容易增加设备电阻,导致设备持续发热。通过红外测温技术的应用,可以有效控制隔离开关的维护质量。比如2015年某电站投入220KV主变电器后,发现设备刀闸最高温度为126℃,环境温度为30℃,其他两相温度为40℃,相对湿度达到91%。经检测,发现设备刀闸动静触头接触不良。停电检查后,触头表面发生氧化。打磨后,设备温度恢复正常。


3.4高压套管故障检测


变电站设备的高压套管受材料、结构和外部环境因素的影响。在设备的高负荷运行下,电流瞬时短路容易导致故障,进而导致电力事故。为了保证供电系统的安全性和稳定性,需要对套管进行检测,但传统检测往往需要停电。这种停电会降低设备运行的可靠性,由于设备运行的限制,很难及时对套管进行检测,但采用红外测温技术可以实现带电检测。例如,在220kv变电站,工作人员对变电站设备进行检查,发现主变电站B相本体高压套管顶部油位指示器明显低于其他主变电站本体。因此,通过对主变电站高压套管进行红外测温,发现上端有明显的温度断层,上层温度为19℃,下层温度为24℃,而其他两相套管温度正常。进一步检测该温度断层后,发现套管温度断层位置漏油,内部有基础裂纹。因此,工作人员通过及时更换套管内部结构,解决了隐患。


结语


总之,红外温度测量技术在变电站运行中的应用具有较高的安全性和便利性。在应用过程中,工作人员需要注意辐射率、环境因素、测量距离、设备负荷等对检测结果的影响。在应用过程中,可以提高日常检查工作质量,处理隔离开关加热故障、金属线夹加热故障、高压套管故障等,保证变电站设备运行的稳定性和安全性,提高电力系统的整体运行质量。


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