葉沛文　李寶巍　丁志超

摘要：隨著我國(guó)電網(wǎng)事業(yè)的迅猛發(fā)展，電力設(shè)備也隨之增多，變電系統(tǒng)作為電力設(shè)備的重要組成部分，其重要性可想而知。因設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行而逐漸發(fā)熱，有的逐漸發(fā)生磨損老化，極易對(duì)變電正常運(yùn)行產(chǎn)生直接性影響。文章通過(guò)分析紅外測(cè)溫技術(shù)應(yīng)用原理與特點(diǎn)，對(duì)變電運(yùn)行中紅外測(cè)溫技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：電力設(shè)備；紅外測(cè)溫技術(shù)；變電運(yùn)行；變電系統(tǒng)；電網(wǎng)事業(yè) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM762 文章編號(hào)：1009-2374（2015）08- DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.

由于我國(guó)電網(wǎng)事業(yè)的迅猛發(fā)展，使得電力設(shè)備也隨之增多，這就進(jìn)一步加大了電力系統(tǒng)供電壓力，而變電系統(tǒng)作為電力設(shè)備的重要組成部分，其重要性可想而知。因設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行而逐漸發(fā)熱，有的逐漸發(fā)生磨損老化，極易對(duì)變電正常運(yùn)行產(chǎn)生直接性影響。本文通過(guò)分析紅外測(cè)溫技術(shù)應(yīng)用原理與特點(diǎn)，對(duì)變電運(yùn)行中紅外測(cè)溫技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行探討。

1 紅外測(cè)溫技術(shù)

1.1 紅外測(cè)溫技術(shù)的原理

紅外測(cè)溫技術(shù)，指的是根據(jù)紅外線工作原理，測(cè)量變電系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)備溫度的一種技術(shù)。紅外測(cè)溫技術(shù)其實(shí)就是通過(guò)紅外測(cè)溫儀器對(duì)所有物體產(chǎn)生的紅外線進(jìn)行接收，并測(cè)量物體溫度，一般紅外測(cè)溫系統(tǒng)都是通過(guò)鏡頭對(duì)紅外輻射進(jìn)行接收，并對(duì)其實(shí)施電信號(hào)的轉(zhuǎn)換，系統(tǒng)處理后，采用圖像或者視頻形式于屏幕上顯示出來(lái)，以便于對(duì)其直觀、形象的觀測(cè)。

1.2 紅外測(cè)溫技術(shù)的特點(diǎn)

就本質(zhì)而言，紅外線屬于電磁輻射的一種，一般可將其進(jìn)行四個(gè)波段的劃分，即極遠(yuǎn)紅外線、遠(yuǎn)紅外線、中紅外線以及近紅外線，紅外測(cè)溫原理對(duì)其不同的檢測(cè)方式具有決定性作用。第一，在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，紅外測(cè)溫技術(shù)能夠?qū)惓＜t外輻射檢測(cè)出來(lái)，對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)予以真實(shí)反映，確保設(shè)備不停運(yùn)、不接觸，為操作安全性提供有效保障；第二，操作較為簡(jiǎn)單，由于在未安裝相應(yīng)檢測(cè)裝置的情況下，檢測(cè)儀器同樣能夠及時(shí)檢測(cè)出設(shè)備本身所存在的故障，有效降低了事故發(fā)生率，不僅可以對(duì)故障部位進(jìn)行檢測(cè)，而且還可以將故障程度反映出來(lái)，便于檢修人員及時(shí)采取相應(yīng)修補(bǔ)措施；第三，基于紅外測(cè)溫技術(shù)構(gòu)建的紅外測(cè)溫系統(tǒng)，并采用計(jì)算機(jī)將相關(guān)紅外線信息轉(zhuǎn)化為視頻或者圖像，保存原始數(shù)據(jù)資料，便于日后調(diào)用。

1.3 紅外線測(cè)溫技術(shù)診斷方法

一般紅外測(cè)溫的溫度判定方法有多種，可將其大致概括為溫差判斷法、熱譜圖分析法、表面溫度判斷法及檔案分析法以及同類比較法等。

2 變電運(yùn)行中紅外測(cè)溫技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

2.1 提升設(shè)備巡檢工作

從根本上說(shuō)，變電站運(yùn)行直接關(guān)系到電網(wǎng)的安全性與電力系統(tǒng)的健康、有效運(yùn)行，所以應(yīng)該定期、定時(shí)巡檢變電站運(yùn)行狀況，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備中所存在的安全隱患，有效排除設(shè)備障礙，確保設(shè)備能夠安全運(yùn)行。而且還需要巡檢工作人員一定要具備嚴(yán)格的設(shè)備巡檢流程與扎實(shí)、穩(wěn)妥的操作功底。通常而言，巡檢的方法是構(gòu)建在結(jié)合手摸、目測(cè)及耳聽(tīng)三種基本方法上，其中最為主要、基本的方法就是目測(cè)，然而，也極易對(duì)設(shè)備運(yùn)行中的隱患問(wèn)題造成忽視，例如，設(shè)備發(fā)熱問(wèn)題是人體肉眼所不能看到的，在這種情況下就要通過(guò)手摸措施以檢測(cè)設(shè)備發(fā)熱狀態(tài)。耳聽(tīng)方法要求工作人員一定要熟悉設(shè)備本身所發(fā)出的機(jī)動(dòng)聲，能夠通過(guò)設(shè)備聲音檢測(cè)其中的危險(xiǎn)與缺陷。由于設(shè)備運(yùn)行比較復(fù)雜，無(wú)法保障設(shè)備本身運(yùn)行安全性，所以需要不斷開(kāi)發(fā)其它有效措施，依照紅外測(cè)溫技術(shù)實(shí)施更為科學(xué)、合理的設(shè)備巡檢工作，增加變電運(yùn)行掌控力，提升工作人員設(shè)備巡檢質(zhì)量，保證電力安全運(yùn)行。比如，某站2014年，通過(guò)夜間紅外測(cè)溫特巡過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)某線路電流互感器的A相溫度較高，紅外測(cè)溫成像圖如圖1所示。經(jīng)分析，A相電流互感器的最高溫度為60℃，環(huán)境溫度為30℃，其它兩相的溫度為40℃，相對(duì)溫度為66.6%。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)停電檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)A相一次變比接頭過(guò)熱原因?yàn)槭且淮巫儽冉宇^的緊固螺絲緊固力拒不足，發(fā)熱溫度60℃，相對(duì)溫差為66.6%，溫差20K。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)的清除污穢和上緊螺絲、增強(qiáng)螺絲緊固力矩后恢復(fù)運(yùn)行，運(yùn)行溫度恢復(fù)正常。本次測(cè)溫及時(shí)發(fā)現(xiàn)電流互感器發(fā)熱缺陷，避免了電流互感器因發(fā)熱而引起電力事故。

圖1 電流互感器紅外測(cè)溫成像圖

2.2 檢測(cè)隔離開(kāi)關(guān)刀口發(fā)熱情況

因?yàn)樵O(shè)備隔離開(kāi)關(guān)在空氣中長(zhǎng)期裸露，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期空氣氧化后，會(huì)有一種氧化膜附著在開(kāi)關(guān)表面，由于氧化膜會(huì)造成電流不能正常、有效流通，所以電流會(huì)在某一位置堆積，最終形成一種電阻，由此就極易導(dǎo)致接觸電阻與表面電阻出現(xiàn)發(fā)熱情況，所以隔離開(kāi)關(guān)刀口發(fā)熱是運(yùn)行中最常出現(xiàn)的一種缺陷。此外，在變電運(yùn)行過(guò)程中，設(shè)備中的隔離開(kāi)關(guān)操作次數(shù)同樣極為頻繁，同時(shí)也會(huì)相應(yīng)增加其所承受的機(jī)械運(yùn)動(dòng)力，由此也極易造成開(kāi)關(guān)接觸面發(fā)生壓力失衡現(xiàn)象。因此，同樣會(huì)增加接觸電阻，導(dǎo)致表面電阻由于受脹而持續(xù)性發(fā)熱。若無(wú)法對(duì)隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行科學(xué)、及時(shí)的安裝與檢修，開(kāi)關(guān)發(fā)熱問(wèn)題與合閘問(wèn)題就會(huì)成為一種隱藏性問(wèn)題，且問(wèn)題一旦出現(xiàn)，則會(huì)損害電力安全性，不能保證用戶用電。最新的紅外測(cè)溫技術(shù)能夠有效把握與監(jiān)控隔離開(kāi)關(guān)檢修，避免日后會(huì)發(fā)生的一些隱性問(wèn)題，保證電力穩(wěn)定與電流通暢。比如，某站2013年，在投入220kV主變后，通過(guò)紅外測(cè)溫發(fā)現(xiàn)22011 B相溫度過(guò)高，測(cè)溫成像圖片如圖2。經(jīng)分析，圖2刀閘紅外測(cè)溫成像圖中刀閘的最高溫度為126.2℃，環(huán)境溫度為30℃，其他兩相溫度為38℃，所以相對(duì)溫度為91.6%，發(fā)熱原因可能是刀閘的動(dòng)靜觸頭之間接觸不良。經(jīng)停電仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)觸頭表面發(fā)生氧化，對(duì)其進(jìn)行打磨調(diào)整處理后，逐漸恢復(fù)運(yùn)行，再次通過(guò)紅外線測(cè)溫技術(shù)測(cè)量，顯示溫度正常。

圖2 刀閘紅外測(cè)溫成像圖

2.3 加強(qiáng)檢測(cè)變電運(yùn)行中的線夾發(fā)熱狀態(tài)

所謂線夾發(fā)熱，就是線路在變電運(yùn)行中的導(dǎo)線由于長(zhǎng)期在外裸露而導(dǎo)致其一些部位由于氧化而出現(xiàn)發(fā)熱的情況，此外，由于一些彈簧片在發(fā)生嚴(yán)重的氧化后，極易導(dǎo)致線夾發(fā)生松動(dòng)，進(jìn)而引發(fā)線路接觸不良，導(dǎo)致變電運(yùn)行的安全隱患，對(duì)電路后期操作與調(diào)整極為不利。所以，及時(shí)反饋?zhàn)冸娺\(yùn)行中的問(wèn)題，有助于操作人員有效排除變電運(yùn)行中的電路故障。圖3是一臺(tái)220kV主變變中B相套管的測(cè)溫圖片。由圖3可知，主變變中B相套管引線的溫度最高，溫度為117.6℃，而環(huán)境溫度為35℃，其他兩相的溫度為40℃，相對(duì)溫差為93.9%。過(guò)熱原因?yàn)榭赡苁墙泳€夾緊固螺絲緊固力拒不足。

圖3 主變變高引線端子紅外測(cè)溫成像圖

3 結(jié)語(yǔ)

紅外測(cè)溫技術(shù)屬于一種基于物質(zhì)運(yùn)行原理與現(xiàn)代測(cè)溫方法相結(jié)合的現(xiàn)代化測(cè)溫技術(shù)，對(duì)比傳統(tǒng)測(cè)溫技術(shù)，不管是從設(shè)備檢測(cè)巡邏，或者是檢測(cè)隔離開(kāi)關(guān)刀口發(fā)熱，或者是檢測(cè)線夾發(fā)熱，紅外測(cè)溫技術(shù)均存在很大優(yōu)勢(shì)，電力安全在電力系統(tǒng)管理中則具有生死攸關(guān)的重要作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 張金龍，唐培，等.遠(yuǎn)紅外測(cè)溫技術(shù)在變電站中的應(yīng)用[J].神華科技，2010，（6）.

[2] 曹佳楣，劉槐旭.淺談紅外測(cè)溫設(shè)備的應(yīng)用[J].中國(guó)電力教育，2010，（S2）.

基金項(xiàng)目：廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司東莞供電局職工創(chuàng)新項(xiàng)目（ZG-DG2014-003）。

作者簡(jiǎn)介：葉沛文（1974-），廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司東莞供電局變電運(yùn)行技師，研究方向：變電站運(yùn)行管理；李寶巍（1975-），男，廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司東莞供電局變電運(yùn)行專業(yè)高級(jí)工，研究方向：變電運(yùn)行管理；丁志超（1983-），男，廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司東莞供電局高工，研究方向：變電運(yùn)行。

（責(zé)任編輯：秦遜玉）