紅外測(cè)溫技術(shù)在主變檢測(cè)中的應(yīng)用

朱怡良 張騎虎 倪慧葉 李志偉 謝海軍

摘要：紅外測(cè)溫裝置將電力設(shè)備發(fā)出的紅外輻射能量收集到紅外探測(cè)器上，紅外探測(cè)器將收集到的能量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)放大器放大處理后，以二維影像的方式直觀地呈現(xiàn)在溫度顯示裝置里。本文對(duì)紅外測(cè)溫技術(shù)在主變檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行分析，以供參考.

關(guān)鍵詞：紅外測(cè)溫;主變檢測(cè);應(yīng)用

引言

紅外測(cè)溫與診斷技術(shù)適用于電力行業(yè)中具有電流、電壓致熱效應(yīng)及其他致熱效應(yīng)的設(shè)備，目前已在發(fā)電廠及變電站高壓電力設(shè)備帶電檢測(cè)中得到廣泛應(yīng)用。紅外測(cè)溫可檢測(cè)電氣設(shè)備表面熱像，若設(shè)備部件被完全封閉在金屬外殼內(nèi)，部件發(fā)熱在金屬外殼表面表現(xiàn)不出來，則可透過紅外視窗對(duì)金屬殼內(nèi)部件進(jìn)行熱像診斷。某核電站在主變壓器低壓側(cè)連接倉外安裝紅外視窗，以保證在機(jī)組運(yùn)行期間可測(cè)量低壓軟銅辮熱點(diǎn)溫度，防止局部溫度過高影響機(jī)組安全運(yùn)行。

1缺陷概況

某日，試驗(yàn)人員對(duì)某變電站進(jìn)行紅外測(cè)溫檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)其主變A相油枕油位很低，且明顯低于B、C相主變油枕油位。發(fā)現(xiàn)問題后，試驗(yàn)人員更換紅外測(cè)溫設(shè)備進(jìn)行復(fù)測(cè)，結(jié)果一致。

2概述

電力電纜在電力傳輸中起著關(guān)鍵作用，一旦發(fā)生故障，可能會(huì)造成重大的財(cái)務(wù)后果，例如b .大規(guī)模停電和電纜斷開。為了確保電力線的安全、可靠運(yùn)行和正常運(yùn)行，必須及早發(fā)現(xiàn)潛在的電纜問題，迅速有效地解決電纜故障。紅外規(guī)格是一種在線（無中斷）檢測(cè)技術(shù)，它通過吸收物體發(fā)出的紅外輻射并在屏幕上顯示熱量，準(zhǔn)確地確定了物體表面溫度在屏幕上的分布情況。這將檢測(cè)設(shè)備熱狀態(tài)的微小變化，并準(zhǔn)確反映設(shè)備的熱。紅外照明技術(shù)實(shí)現(xiàn)了電氣設(shè)備故障和絕緣性能的可靠預(yù)測(cè)，提高了傳統(tǒng)電氣設(shè)備的預(yù)防性維護(hù)，實(shí)現(xiàn)了可預(yù)測(cè)的狀態(tài)維修。

3紅外診斷原理

熱像儀通過在不接觸的情況下檢測(cè)紅外能量（熱量）并將其轉(zhuǎn)換為電氣信號(hào)，在顯示器上創(chuàng)建熱像儀和溫度值。溫度值可以準(zhǔn)確測(cè)量和計(jì)算，以確保不僅可以準(zhǔn)確識(shí)別和分析熱圖像，還可以準(zhǔn)確識(shí)別和分析容易出錯(cuò)的區(qū)域。電力系統(tǒng)中的許多電源故障通常是通過設(shè)備相應(yīng)部分的溫度變化或溫度波動(dòng)來報(bào)告的。通過監(jiān)控紅外傳感器上的狀態(tài)更改，可以更好地診斷設(shè)備故障并更好地控制設(shè)備的維護(hù)。

4紅外缺陷類別及成因

接觸站內(nèi)正在運(yùn)行的設(shè)備之間或設(shè)備內(nèi)不同部件之間的金屬接頭是熱斷電，在z條件下會(huì)導(dǎo)致接觸電阻增大。b .由于底部松散，導(dǎo)致電接觸增加。另一個(gè)熱缺陷是較大磁場(chǎng)圍繞負(fù)載電流電阻的振動(dòng)，當(dāng)磁場(chǎng)內(nèi)發(fā)生漩渦流出時(shí)，會(huì)引起電流周圍磁鐵的全部熱量。確定熱停電時(shí)，還必須考慮當(dāng)時(shí)的載流量大小。如果由于超載而導(dǎo)致過熱，則不能立即將其視為故障。電氣設(shè)備中的不良絕緣，例如b .通過絕緣或濕度，導(dǎo)致中介值增加、短路、局部放電等。在負(fù)載工作電壓時(shí)，如果電壓下的電氣發(fā)射降低，電氣外的隔離級(jí)別降低，則隔離介質(zhì)也會(huì)過熱，例如當(dāng)瓷釉由于水分或表面污染導(dǎo)致泄漏電流增加，力場(chǎng)變化導(dǎo)致表面過熱時(shí)。這些缺陷稱為應(yīng)力和熱缺陷，另一個(gè)原因是由電壓效應(yīng)、電流效應(yīng)或電磁效應(yīng)引起的集成熱缺陷。

5主變低壓倉軟連接發(fā)熱缺陷誤判分析

與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐相結(jié)合，主差池內(nèi)的空氣在從軟連接吸出熱量后上升，將熱量傳導(dǎo)到上部。熱空氣通過壁面熱和對(duì)流外墻向外界傳導(dǎo)低壓鋁容器壁面熱，溫度較低，密度較低，壁面向下運(yùn)動(dòng)。這就產(chǎn)生了倉庫空氣中的自然對(duì)流氣流，傳熱率分布在熱鋁電路附近。外部環(huán)境是低壓電網(wǎng)罩由鋁外殼外部太陽輻射和換熱器等熱溫因素造成的最終熱陷。環(huán)境溫度32° C，用55° C的紅外線傳感器測(cè)量主變量c。低壓基線中的環(huán)境溫度接近機(jī)箱溫度，機(jī)箱溫度通過反射進(jìn)入紅外傳感器，使測(cè)量值高于實(shí)際外部溫度。根據(jù)背光原理，將紅外圖像編輯程序的內(nèi)部參數(shù)重置為55° C的背景溫度和0.8的發(fā)射率?；謴?fù)主變量c，軟點(diǎn)溫度為71.5°c，熱點(diǎn)溫度為81° C（保守），紅外圖像編輯程序參數(shù)更改后熱點(diǎn)溫度低于校正前，軟點(diǎn)溫度在主切換操作期間正常，軟連接安裝方法沒有錯(cuò)誤。

6漏點(diǎn)查找

針對(duì)主變A相可能存在漏油情況，在主變四周進(jìn)行仔細(xì)觀察，但未發(fā)現(xiàn)本體周圍有油跡，排除了主變本體、散熱器漏油的可能性;擴(kuò)大檢查范圍，在充氮滅火柜下部四周縫隙處發(fā)現(xiàn)了油跡。打開充氮滅火柜門發(fā)現(xiàn)管道蓋板向外滲油，管道中有大量油跡，確定充氮滅火裝置排油管為漏油位置。

7缺陷原因分析

（1）電纜末端在制造過程中并非完全按照電纜末端的要求制造。制造過程中的環(huán)境條件不符合要求;如果保溫材料清洗不當(dāng)，會(huì)導(dǎo)致清洗不完整;密封性和密封性檢查不足導(dǎo)致水、灰塵、雜質(zhì)等進(jìn)入電纜末端。這將導(dǎo)致電磁分布和一端的場(chǎng)強(qiáng)失真，電磁容量降低，電纜溫度升高。（2）纜線端技術(shù)含量不高，操作知識(shí)不夠準(zhǔn)確。在設(shè)計(jì)中，分離銅導(dǎo)體和外導(dǎo)體時(shí)對(duì)厚度的控制不夠，從而損壞了外保溫材料和主保溫材料，并通過切割主保溫材料產(chǎn)生主保溫材料。分離半導(dǎo)體層后清洗主保溫材料時(shí)，主保溫材料上的半導(dǎo)體部分無法清洗。在這兩種情況下，氣流都保留在電纜末端，導(dǎo)致氣流錯(cuò)誤?？諝饬魍ú涣伎赡軐?dǎo)致力場(chǎng)扭曲，在某些條件下導(dǎo)致局部放電強(qiáng)度大，電纜末端老化速度快。該試驗(yàn)雖然找不到顯著的放電點(diǎn)，但由于長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后空氣的熱膨脹系數(shù)較高，放電的熱量效應(yīng)可能會(huì)導(dǎo)致事故。

8缺陷處理

在找出故障點(diǎn)后，對(duì)該主變進(jìn)行停電。檢修人員處理了該主變A相充氮滅火柜中的蝶閥并更換了油位計(jì)，同時(shí)清理了排油管道，并對(duì)變壓器補(bǔ)油，靜置后將主變投入運(yùn)行。在該主變投入運(yùn)行24h后，對(duì)其進(jìn)行紅外檢測(cè)，并觀察油位指示，檢測(cè)結(jié)果及油位指示均正常。

9對(duì)紅外檢測(cè)工作的建議

應(yīng)優(yōu)先考慮在低負(fù)荷狀態(tài)下檢測(cè)到的熱設(shè)備，測(cè)量周期不一定在峰值負(fù)載時(shí)進(jìn)行，設(shè)備可能會(huì)出現(xiàn)溫度條件錯(cuò)誤，尤其是在熱斷電時(shí)，但溫度錯(cuò)誤的嚴(yán)重程度不同，在較低的負(fù)載條件下，正常電源按鈕和電源按鈕都支持這些錯(cuò)誤，并且可以在合理范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整。如果保護(hù)罩或開關(guān)柜沖擊電路都無法調(diào)整，則可以通過第二種方法將屏蔽端連接到開關(guān)主體的輔助觸點(diǎn)，以允許位置顯示。該方法的缺點(diǎn)是不能完全監(jiān)控截止符。在防護(hù)措施方面，對(duì)控制電路分界線的判斷發(fā)生了變化，實(shí)質(zhì)上導(dǎo)致了部分隔離開關(guān)報(bào)警功能的缺失。第三種方法是在將開關(guān)嵌入內(nèi)部斷路器之前，將帶有負(fù)Twij端的常開開關(guān)柜連接起來。該方法既允許監(jiān)控截止閥又允許滅菌，同時(shí)又不會(huì)降低回送風(fēng)險(xiǎn)。如果控制電路斷開警告可能會(huì)延遲流程，則最好選擇此選項(xiàng)。

結(jié)束語

利用紅外檢測(cè)技術(shù)，在不停電的情況下實(shí)現(xiàn)了對(duì)設(shè)備的連續(xù)檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)了故障隱患，為及時(shí)消除缺陷創(chuàng)造了良好條件，對(duì)保證電力設(shè)備的安全和電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要的意義。在本次檢測(cè)中，通過紅外測(cè)溫，發(fā)現(xiàn)主變油枕油位偏低，通過及時(shí)處理，避免了變壓器缺油引起受潮、散熱、絕緣暴露等嚴(yán)重后果，對(duì)保證電力設(shè)備的安全運(yùn)行具有重要意義。

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