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浅谈变电设备运行维护中红外线诊断技术的应用

戴斌

国网山西省电力公司太原供电公司,山西太原,030012

摘要: 伴随着国家经济水平的持续提升,我国的用电量也在不断的提升。对以往数据进行统计分析,我国当前用电量提升的幅度在15%左右。持续提升的用电量需要有输变电设备为其提供可靠稳定的运行保障。一旦输变电设备发生故障,则会影响用户的正常用电。近几年,伴随着科技的持续发展,红外诊断技术开始被应用到对输变电设备问题的诊断中,基于此,本文对其相关内容进行分析和总结。
关键词: 红外线技术;发热原理;电气设备;故障检测
DOI:10.12721/ccn.2022.160229
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引言

随着我国经济的不断发展,人们对生活质量的关注度越来越高。无论是居民生活还是企业生产,都离不开电力能源的支持,经济进步也使得人们对电能的需求提高。这就迫使电力企业必须不断改进供电技术,以提升供电服务质量,确保供电线路的正常运行,满足社会的需求。

1红外诊断技术的相关介绍

1.1红外诊断技术的基础原理

在当前生活中,无论是何种物体其自身都会散发出红外辐射,并且伴随着物体自身热量的提高物体产生的能量也会有一定程度的提升,其红外辐射的能量也更容易被获得。因此可通过对物体表面温度实际的分布情况去完成测量,在当前变电设备运行过程中,输变电设备可以被当成是红外线辐射自身的发射源,在正常运行中,红外线辐射量本身并不会产生明显的变化,而如果设备在运行过程中存在异常,则红外线辐射则会出现异常的情况。也正是基于此种原理,红外线诊断技术随之产生。合理的使用传感器可以对输变电设备红外线相关信号数据进行收集,在将这些数据通过计算机汇总并且完成整理后,可以将总结的结果给予呈现,这样的方式可以让维修人员在不使用拆解方式的情况下,第一时间寻找到故障点,采取相应的措施。

1.2红外诊断技术具备的特点

红外诊断技术出现的时间相对较晚,但是这种检测方式已经获得了比较广泛的应用。通过对红外诊断技术的分析可以看出其自身的优势主要包含以下几种:(1)非接触性。红外诊断技术本身配备了便于携带的红外线传感器,这一传感器可以快速的获取输变电设备的红外辐射,并且红外线传感器最远可以测试50米内的红外辐射,在实际进行测量的过程中维护人员和输变电设备并不需要直接的接触,同时也不需要使用传统的方式去将输变电设备整体拆分才能够寻找到故障点。非接触的的特质让维护人员自身的安全得到了保障,并且也能够减少拆分,从而能够快速的完成输变电设备的维修以及日常的检查。(2)具有强大的直观性。红外诊断技术其主要的原理是将传感器通过测量得到的红外线辐射信号传输到计算机中然后将其转变成为一种比较直观的图形,并且在图形中可以直接显示不同地方的温度,并最终确认故障点的位置,红外诊断技术的直观性强除了能够提高检测效率之外,因为其不需要直接接触设备就能够得到测量结果,所以在测量上的难度和所需要的工作量上都有不同程度的降低。

2目前变电站设备运行存在的问题

变电站主要设备包括测量仪表、绝缘装置、控制信号装置、继电保护装置以及高频阻波装置等。通常,变电站仅有少量设备,因此其系统操作相对简单,一般需要对变电站的实际运行状况进行监测与管理,以保障变电站的安全稳定运行。现阶段,伴随社会经济的不断发展,我国电力事业不断进步,继而对变电站运行管理提出更为严格的要求。由于变电站设备数量不断增多,传统的设备检修模式难以维持良好的检修效果,进而严重阻碍我国电力事业的发展。通过分析变电设备的具体运行状况可知,变电设备发生故障的主要原因如下:设备长时间超负荷运行,出现严重的磨损与老化现象;设备检修缺乏规范性;设备长期经受暴雨或雷电等自然天气的影响;存在不规范的停电检修操作行为;异常设备与故障设备得不到及时的检修。

3红外诊断技术在电气设备状态检测中的应用

应用红外线设备对电气设备进行检测是一项十分严肃的工作,检测人员一定要熟知设备的使用方法,按照规定使用红外线热像仪,才能够探测出比较正确的数据。其次,被检测的设备一定要处于发热状态下,即一定要是正在使用中的带电设备。最后,对于电气设备的环境也有着比较高的要求。被检测的电气设备应该在温度高于5℃、湿度小于85%、风速正常的状态下进行检测。室外的检测最好是在不影响普通群众的情况下进行,室内的检测也应该在没有灯光照射的情况下进行,这样可以避免日照、灯光对检测结果的影响。一般情况下,主要有以下几个检测方法。(1)表面温度判断法:主要针对一些因为产生电磁效应或者在电阻中传送电流而发热的设备。(2)同类比较判断法:对多组设备进行红外线检测,对采集到的数据进行对比,从而找出故障设备。(3)图像特征判断法:主要针对一些发热不是很明显的设备。可以根据不同状态下的热像图判断设备是否出故障。(4)相对温差判断法:主要针对一些小负荷电流产热的设备,根据采集的数据计算出相对温差,然后进行进一步判断。(5)实时分析判断法:连续对需要检测的设备进行实时监测,判断设备是否存在异常。(6)档案分析判断法:将采集到的数据进行计算后与数据库中的数据进行对比,判断设备是否存在异常。

4变电运行维护技术的发展趋势

4.1物联网技术

物联网技术包括激光扫描仪、地理定位系统、红外感应器等感性设备,经过这些设备将互联网与变电设备相互连接,通过互联网对信息进行传递和计算,并进行处理与分析,实现变电运行维护中的智能化定位、识别、管理、监测技术,其主要由感知层、网络层和应用层组成。感知层能够对输变电的输电、变电、配电以及用电等环节进行监测,其中主要对输电和变电进行监测。通过摄像、设备传感等设备的运用实现对输变电设备运行状态的感知和环境监测,形成信息数据,利用网络通信、RFID等技术进行信息数据传递。网络层能够解决信息数据长距离传输的问题,将获取的信息数据转化为数据传输协议,通过广域网和局域网实现传输。

4.2变压器检测技术

变压器检测技术是对油温、油量、绕组温度、铁芯温度以及冷却系统等进行检测。在检测过程中必须使用绝缘检测设备。对变压器的检测方式分为化学检测、光学检测、湿度检测、声学检测和气体检测。对于变压器的老化、放电等故障,电气绝缘能够有效确保电气设备和配电线路绝缘良好,从而保证电力设备的有效运行和人身安全。电气绝缘性能是否良好可以通过对其绝缘电阻、泄漏电流、介质损耗、耐压强度等参数进行判断。需要加强对变压器易出现故障和关键部位的检测,采用电流互通感性、温度过高自动报警、启动过压保护等科技手段对潜在隐患进行控制。

结束语

红外诊断技术是我国科学技术不断发展过程中衍生出的一种新型的检测技术,在输变电设备更替的时候,需要首先对“带病”设备去完成更换,红外诊断技术能够快速的提高排查效率,针对红外辐射量出现异常的设备采取有针对性的、适当的检查。本文针对红外检测技术在我国的使用进行了相关的分析与总结,希望能够在未来研究工作中,对于红外诊断技术给予持续的开发,使其可以应用的范围不断的提升。

参考文献

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