紅外熱成像技術(shù)在電力設(shè)備狀態(tài)檢修中的實(shí)踐

1、    紅外熱成像技術(shù)在電力設(shè)備狀態(tài)檢修中的實(shí)踐    陳美霞摘 要：現(xiàn)在人們對(duì)于供電企業(yè)的供電安全穩(wěn)定性提出了較高的要求，所以供電企業(yè)為了最大限度地滿足人們生產(chǎn)生活的實(shí)際需求，盡可能地減少停電對(duì)大家造成的不變影響，所以經(jīng)常會(huì)對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行帶電檢修的操作，在這一過(guò)程中，借助紅外熱成像技術(shù)就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力設(shè)備的帶電檢修操作，借助該技術(shù)可以很好地檢測(cè)出電力設(shè)備內(nèi)部的絕緣介質(zhì)溫度高低，以及電力設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行中是否存在問(wèn)題故障，或是設(shè)備缺陷等，對(duì)于發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題可以采取及時(shí)的修正措施，避免造成對(duì)電力設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性的更大影響，維護(hù)設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，為用戶提供可靠安全的供

2、電需求。本文就次展開論述，僅供參考。關(guān)鍵詞：紅外熱成像；帶電檢修；電力設(shè)備：tm92 ：a社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步，電力企業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中所起著的重要作用是不言而喻的，同時(shí)也刺激了電力企業(yè)的各個(gè)當(dāng)面獲得了較大的發(fā)展進(jìn)步，就電力設(shè)備的運(yùn)行檢修而言，已經(jīng)由傳統(tǒng)的周期預(yù)防性檢修逐步向更具有針對(duì)性的狀態(tài)檢修的模式過(guò)度，通過(guò)這種檢修方式可以很好地了解電力設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)是否穩(wěn)定可靠，但是在實(shí)際的運(yùn)行環(huán)境中，造成對(duì)電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定性的影響因素是眾多的，且各因素之間存在著復(fù)雜的關(guān)系，如何實(shí)現(xiàn)對(duì)電力設(shè)備運(yùn)行各因素的分析，從而做出科學(xué)的操作預(yù)判，確保電力設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性，加強(qiáng)對(duì)紅外熱成像技術(shù)在電力設(shè)備狀態(tài)檢修中

3、的應(yīng)用實(shí)踐研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。1.紅外測(cè)溫技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用1.1進(jìn)行外部電力設(shè)備故障檢測(cè)的應(yīng)用出現(xiàn)外部故障的電力設(shè)備主要是指暴露在設(shè)備外部的各部位產(chǎn)生的問(wèn)題故障，這種問(wèn)題故障可以借助紅外檢測(cè)儀器直接在視場(chǎng)范圍之內(nèi)就可以檢測(cè)到，比較方便直觀地獲得電力設(shè)備的外部部位的故障信息。1.2電力設(shè)備的內(nèi)部故障問(wèn)題檢測(cè)電力設(shè)備內(nèi)部的問(wèn)題故障主要是指封閉在油絕緣以及固體絕緣或是設(shè)備殼體之內(nèi)的絕緣介質(zhì)劣化或是電氣回路問(wèn)題等引發(fā)的內(nèi)部故障，對(duì)于這種問(wèn)題故障檢測(cè)，需要結(jié)合整個(gè)電力設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及電力設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，再結(jié)合傳輸熱學(xué)理論，進(jìn)行對(duì)流傳導(dǎo)（可能由絕緣油、氣體或金屬導(dǎo)電回路造成）的進(jìn)一步分析，同時(shí)從設(shè)備外

4、部顯示的溫度得出溫度變化分布圖像，預(yù)判電力設(shè)備內(nèi)部可能出現(xiàn)的問(wèn)題故障。結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)電力設(shè)備的問(wèn)題故障是以熱狀態(tài)的形式表現(xiàn)出來(lái)的，就需要進(jìn)一步借助紅外檢測(cè)儀器將被診斷設(shè)備的紅外輻射信號(hào)使其轉(zhuǎn)換為電的信號(hào)，進(jìn)而判斷出電力設(shè)備到底有沒(méi)有問(wèn)題故障，以及具體的問(wèn)題故障是屬于哪種屬性，具體的位置在什么地方，問(wèn)題故障的嚴(yán)重程度等都可以做出較為詳細(xì)的具體的診斷判別。對(duì)于電力設(shè)備的發(fā)熱情況，一般主要分為在其電力設(shè)備運(yùn)行的過(guò)程中由于電壓、電流等的作用有3種發(fā)熱來(lái)源：其一，是由于電阻的損耗而產(chǎn)生的發(fā)熱，這種發(fā)熱的產(chǎn)生是電流實(shí)際通過(guò)電阻時(shí)而發(fā)生的熱能，所以是由電流的效而產(chǎn)生的發(fā)熱，這種發(fā)熱更多是發(fā)生在截流的電力設(shè)

5、備中。其二，因介質(zhì)的損耗而產(chǎn)生的發(fā)熱，這種發(fā)熱主要是由于電力絕緣的介質(zhì)在交變電場(chǎng)的實(shí)際作用下，介質(zhì)的極化方向不斷地發(fā)生改變而引起的電能消耗，進(jìn)而產(chǎn)生的發(fā)熱，所以這種發(fā)熱方式是由于電壓的效應(yīng)而產(chǎn)生的發(fā)熱；最后，鐵損的致熱。這種發(fā)熱方式是由于在勵(lì)磁的回路上不斷地進(jìn)行工作電壓的施加，由于鐵心的磁滯以及渦流而發(fā)生的電能損耗而引起的發(fā)熱。2.典型內(nèi)部缺陷熱譜圖的分析2.1變壓器套管內(nèi)部缺陷案例分析在某地進(jìn)行紅外線測(cè)試的工作中，發(fā)現(xiàn)該地的某一220kv變電站的變壓器的低壓側(cè)c相套管以及升高座出現(xiàn)了整體性的發(fā)熱情況，并經(jīng)過(guò)檢測(cè)其中最高溫度點(diǎn)以及達(dá)到了40.5，并經(jīng)過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)c相套管的樁頭并沒(méi)有實(shí)際的熱點(diǎn)，所

6、以可以判斷升高座以及套管的熱量實(shí)際上是由電力設(shè)備的內(nèi)部導(dǎo)電桿以及繞組接頭連接不良而產(chǎn)生發(fā)熱。在借助宏偉測(cè)溫進(jìn)行跟蹤性的測(cè)試發(fā)現(xiàn)，c相套管的整個(gè)溫度有著較為明顯的增長(zhǎng)，其實(shí)際溫度的最高值可以達(dá)到61.8。經(jīng)過(guò)對(duì)油色譜進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)整個(gè)變壓器油的甲烷和乙塊呈現(xiàn)出較快的增長(zhǎng)趨勢(shì)。所以結(jié)合變壓器的運(yùn)行狀態(tài)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)可以了解到設(shè)備存有一定的問(wèn)題缺陷，進(jìn)一步對(duì)變壓器進(jìn)行直流電阻的測(cè)量發(fā)現(xiàn)，低壓側(cè)的繞組ac、bc的直流電阻超標(biāo)是非常明顯的，其中的最大不平衡度甚至可以達(dá)到10.6%，再結(jié)合紅外線的檢測(cè)圖譜可以進(jìn)一步確定問(wèn)題故障是屬于低壓側(cè)的套管導(dǎo)電桿下邊的接觸不良引起的。2.2站用變懸浮放電問(wèn)題對(duì)某地500kv

7、變電站進(jìn)行紅外測(cè)溫，發(fā)現(xiàn)35kv站用變上的a相套管上部位出現(xiàn)紅外圖譜的異常，圖譜呈現(xiàn)出的主要特征是油面處呈現(xiàn)出最高溫的熱像，同時(shí)油面有著非常清晰明顯的分界線。通過(guò)對(duì)紅外圖譜進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，a相套管的熱像特征主要以油面處的溫度最高，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)以及相關(guān)資料的記錄可以預(yù)判是電壓致熱型的設(shè)備缺陷，問(wèn)題故障的主要特征是缺油導(dǎo)致的。接下來(lái)的時(shí)間對(duì)占站用變進(jìn)行特性試驗(yàn)與絕緣試驗(yàn)，測(cè)驗(yàn)的結(jié)構(gòu)表明直流電阻以及絕緣電阻都是合格的，并沒(méi)有異常情況的發(fā)現(xiàn)，對(duì)站用變的絕緣油進(jìn)行色譜的分析發(fā)現(xiàn)其氫氣以及總烴兩者值都已經(jīng)明顯的超過(guò)注意值，所以通過(guò)進(jìn)一步確認(rèn)分析，是由于站用變內(nèi)部可能存在局部的放電造成的問(wèn)題故障。之后再進(jìn)一步對(duì)站

8、用變的鐵芯接地方式進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，上下夾件之間的存有拉桿，同時(shí)拉桿之間還不絕緣，接地的銅片是連接在上夾件上的，再由上夾件經(jīng)過(guò)吊螺桿進(jìn)行接地操作，通過(guò)對(duì)吊芯進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)，箱底定位的螺栓與器身定位孔之間存在著放電的跡象，所以可以進(jìn)行對(duì)故障問(wèn)題的判定是由于鐵芯不良的接地操作導(dǎo)致，電壓器處于正常的運(yùn)行狀態(tài)下，帶電的繞組以及相關(guān)的引線與油箱間構(gòu)成的電場(chǎng)都是屬于不均勻的電場(chǎng)，其中鐵芯以及其他電力設(shè)備的金屬構(gòu)建就處于實(shí)際電場(chǎng)之中，所以個(gè)各高低壓繞組以及低壓繞組與鐵芯之間，鐵芯與變壓器的郵箱之間都存在著寄生電容。帶電繞組就會(huì)通過(guò)寄生電容的耦合作用，使鐵芯對(duì)實(shí)際地面發(fā)生懸浮的電位，一般位置的不同懸浮的電位也是不同

9、的，但是不管哪一部位的電位只要是兩者之間的電位差可以達(dá)到能夠?qū)嶋H擊穿期間的電源時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生一定的電火花。2.3電壓互感器電磁單元絕緣的受潮故障對(duì)某地500kv變電站進(jìn)行紅外溫測(cè)試，發(fā)現(xiàn)某220kv電容式電壓的互感器電磁單元存在較高的溫度差異，要比其他的一般部位高出3左右，對(duì)此現(xiàn)象可以按照以下方式進(jìn)行故障測(cè)試分析。首選是對(duì)相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)行例行試驗(yàn)，將測(cè)驗(yàn)的結(jié)果與以往的歷史檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析。其次，結(jié)合實(shí)際分析的結(jié)果，對(duì)存有疑問(wèn)的部位可以進(jìn)行必要的產(chǎn)品解體進(jìn)行詳細(xì)的檢查。通過(guò)對(duì)電容式電壓互感器進(jìn)行電容量以及介質(zhì)損耗因素的檢查，c1沒(méi)有發(fā)生多大的變化，但是c2的介質(zhì)損耗因數(shù)以及電容量就存在較大的變化，遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超過(guò)了規(guī)定值。所以初步可以確定是由于電容式電壓互感器，電磁單元的內(nèi)部絕緣下降導(dǎo)致的，需要進(jìn)一步對(duì)電磁單元的絕緣油進(jìn)行色譜分析以及可以進(jìn)行擊穿電壓測(cè)試，進(jìn)過(guò)分析了解倒是由于電壓互感器內(nèi)部受潮進(jìn)水導(dǎo)致絕緣油絕緣能力的下降，發(fā)生局部放電的現(xiàn)象。結(jié)語(yǔ)結(jié)合以上分析論述，借助紅外熱成像技術(shù)可以較