紅外成像檢測(cè)技術(shù)在變電設(shè)備運(yùn)行中的應(yīng)用研究

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，紅外成像檢測(cè)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并得到廣泛的應(yīng)用。運(yùn)用定檢預(yù)試周期棒或紅外成像儀等紅外成像檢測(cè)技術(shù)可以有效對(duì)設(shè)備健康狀況進(jìn)行動(dòng)態(tài)的評(píng)價(jià)，大大提高變電設(shè)備檢修的效率，改變整個(gè)變電設(shè)備的運(yùn)行和檢修模式。而這種高科技技術(shù)的應(yīng)用對(duì)運(yùn)行人員也就提出了更高的要求。主要通過對(duì)紅外成像檢測(cè)技術(shù)在變電設(shè)備運(yùn)行中的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行分析，探討如何提高運(yùn)行人員的相關(guān)業(yè)務(wù)技能。

關(guān)鍵詞：紅外成像檢測(cè)技術(shù)；變電設(shè)備；運(yùn)行

作者簡(jiǎn)介：丁金花（1979-），女，寧夏石嘴山人，寧夏電力公司石嘴山供電局，技師。（寧夏 石嘴山 753200）

中圖法分類號(hào)：TM64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）27-0222-01

一、紅外成像檢測(cè)技術(shù)概述

19世紀(jì)初英國(guó)物理學(xué)家赫歇爾研究單色光的溫度時(shí)發(fā)現(xiàn)了一種看不見的“熱線”，也就是后來我們所稱的紅外線，紅外線由于波長(zhǎng)的特點(diǎn)而使得它具有與其他光不同的特點(diǎn)，后來很多科學(xué)家對(duì)此不懈研究，根據(jù)紅外線的分子運(yùn)行機(jī)理使紅外線得到廣泛的應(yīng)用[1]，如相機(jī)、紅外線膠片等等。經(jīng)過多年的研究分析，如今，基礎(chǔ)紅外線的技術(shù)層出不窮，比如利用紅外線可以進(jìn)行熱量探測(cè)，因而可以作為夜視鏡、監(jiān)控，以及利用紅外成像對(duì)一些發(fā)生故障的設(shè)備進(jìn)行檢查檢修等工作。在變電設(shè)備中，如果某些部位發(fā)生了故障就會(huì)在故障之前產(chǎn)生大量的熱。利用紅外成像可以進(jìn)行準(zhǔn)確的定位并將嚴(yán)重程度模擬成型，可以在故障發(fā)生之前及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患，避免發(fā)生因設(shè)備故障而引起停電、火災(zāi)等事故。紅外成像檢測(cè)技術(shù)一經(jīng)使用便將它的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)了出來，得到迅速的發(fā)展。如今，紅外成像檢測(cè)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各種變電設(shè)備運(yùn)行的檢測(cè)之中。利用紅外成像檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行定期或不定期的檢查，并在故障發(fā)生之前及時(shí)采取有效的措施減少事故發(fā)生，有效提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

二、紅外成像檢測(cè)技術(shù)在變電設(shè)備運(yùn)行中的應(yīng)用現(xiàn)狀

1.缺乏對(duì)運(yùn)行人員專業(yè)培養(yǎng)的重視

紅外成像檢測(cè)技術(shù)是在高端的科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)上利用先進(jìn)的設(shè)備對(duì)變電設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)。[2]這些技術(shù)設(shè)備設(shè)施在檢測(cè)過程中起到了關(guān)鍵的作用，檢測(cè)設(shè)備的質(zhì)量和性能都直接關(guān)系著檢測(cè)結(jié)果的質(zhì)量。因而，一些企業(yè)往往把精力主要放在了設(shè)備的建設(shè)和完善上，而忽略了對(duì)運(yùn)行人員的重視。須知人員是操作儀器的主體，規(guī)范的操作是檢測(cè)結(jié)果精確的根本保障，如果運(yùn)行人員專業(yè)知識(shí)不足，對(duì)設(shè)備的操作不規(guī)范或者不正確，必然無法更好地發(fā)揮設(shè)備的性能，甚至?xí)捎谝恍┎徽_的操作導(dǎo)致儀器受到損傷。目前在很多企業(yè)中時(shí)常出現(xiàn)儀器設(shè)備保養(yǎng)方式不當(dāng)、儀器出現(xiàn)問題的時(shí)候?qū)ζ溥M(jìn)行維修、紅外線鏡頭出現(xiàn)劃傷或裂痕、充電電池報(bào)廢等問題，不僅對(duì)企業(yè)造成很大的經(jīng)濟(jì)損失，也對(duì)日常工作開展造成一定的影響。

2.缺乏對(duì)紅外成像分析的重視和掌握

如今，隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的發(fā)展，信息技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。紅外成像檢測(cè)技術(shù)便充分與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，將相關(guān)檢測(cè)設(shè)備與相應(yīng)的軟件系統(tǒng)結(jié)合，通過軟件系統(tǒng)對(duì)紅外成像熱圖分析、歸納和總結(jié)。然而目前能夠嫻熟掌握紅外成像分析軟件的運(yùn)行人員寥寥無幾，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行人員的分析和判斷缺乏規(guī)范性，在對(duì)圖像的分析上缺乏經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，從而造成了分析不準(zhǔn)確，或者沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的一些隱患，為設(shè)備的運(yùn)行和事故處理埋下了安全隱患。

3.缺乏完善的制度保障

任何行為活動(dòng)都需要依據(jù)較完善的制度，而目前在紅外成像檢測(cè)技術(shù)的規(guī)范保障制度上還比較缺乏，致使很多工作人員在測(cè)溫的過程中存在著很大的隨意性，并且沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，不同的測(cè)試人員對(duì)于故障的分析判斷按照自己的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。這些問題容易導(dǎo)致紅外成像檢測(cè)工作制度上有短板。另外一個(gè)嚴(yán)重的問題是很多運(yùn)行人員在溫度測(cè)試的時(shí)候只測(cè)試了一次，使得測(cè)試數(shù)據(jù)存在著較大的片面性。[3]同時(shí)，在電力系統(tǒng)中，由于室外端子箱端子易被潮氣侵蝕，端子接觸面加速氧化、腐蝕，接觸電阻增大，造成端子運(yùn)行溫度升高，由此而引起的故障也不在少數(shù)。如果二次端子松動(dòng)，就可能會(huì)引起電流互感器開路、控制回路斷線、二次設(shè)備著火的事故，對(duì)變電設(shè)備造成重大的影響。

4.缺乏對(duì)電壓致熱型缺陷的重視

在致熱型熱缺陷中，百分之九十以上都是由于電流致熱。因此很多電力企業(yè)往往只看重電流致熱熱缺陷的檢查，而疏于對(duì)電壓致熱型缺陷的檢測(cè)，加上電壓致熱型熱缺陷設(shè)備和正常設(shè)備的溫差并不明顯，如果值班人員稍微疏忽大意，沒有注意到紅外圖像上出現(xiàn)的輕微變化，就很容易遺漏該類型的熱缺陷，從而導(dǎo)致安全事故發(fā)生。

5.無人值班變電站紅外檢測(cè)存在不足

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，很多行業(yè)在發(fā)展的過程中不斷趨于“無人化管理”。在這種背景下，無人值班變電站的數(shù)量也在不斷增加。很多無人值班變電站紅外成像測(cè)溫周期為每月一次，較長(zhǎng)周期的檢測(cè)就使得很多設(shè)備熱缺陷很難及時(shí)被發(fā)現(xiàn)，從而導(dǎo)致設(shè)備發(fā)生故障。在事故狀態(tài)下，電網(wǎng)負(fù)荷將急劇變化，需要及時(shí)對(duì)邊遠(yuǎn)場(chǎng)站的設(shè)備開展紅外成像測(cè)溫，以及時(shí)掌握設(shè)備運(yùn)行狀況。然而我國(guó)電網(wǎng)呈跨越式發(fā)展，人力資源不足，因而無法做到值班員實(shí)時(shí)開展測(cè)溫。

三、加強(qiáng)紅外成像檢測(cè)技術(shù)在變電設(shè)備運(yùn)行管理中的應(yīng)用，提高運(yùn)行人員業(yè)務(wù)技能

1.加強(qiáng)運(yùn)行人員的知識(shí)培訓(xùn)，提高人員的專業(yè)水平

目前紅外成像培訓(xùn)的主要方式還是以師傅和徒弟的“口口相傳”為主，沒有專業(yè)的培訓(xùn)教材和權(quán)威的培訓(xùn)師資，造成了一線人員缺乏熱像儀的操作技能培訓(xùn)。在加強(qiáng)運(yùn)行人員的知識(shí)培訓(xùn)上可以通過以下幾個(gè)方面來進(jìn)行：首先是將紅外成像檢測(cè)技術(shù)編入變電運(yùn)行培訓(xùn)教材當(dāng)中，并在運(yùn)行人員的職能鑒定和考核中融入紅外成像檢測(cè)技術(shù)的考核，以此來提高每一位運(yùn)行人員對(duì)紅外成像檢測(cè)技術(shù)的了解和掌握程度；其次是鼓勵(lì)員工參加專業(yè)的紅外成像認(rèn)證考試，并協(xié)調(diào)分配運(yùn)行人員在每個(gè)站上；最后聯(lián)合電力教育培訓(xùn)中心以及一些相關(guān)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)建立培訓(xùn)中心，定期開展培訓(xùn)活動(dòng)，加強(qiáng)知識(shí)培訓(xùn)和考核，培養(yǎng)紅外成像檢測(cè)技術(shù)專業(yè)人才。

2.提高運(yùn)行人員對(duì)紅外成像的分析能力

紅外成像的掃描和測(cè)溫是檢測(cè)的首要步驟，很多運(yùn)行人員對(duì)此也掌握得比較熟練。然而這一步驟只是檢測(cè)的基礎(chǔ)部分，最重要的是根據(jù)掃描和測(cè)溫的結(jié)果來分析判斷是否存在安全隱患。因此要加強(qiáng)運(yùn)行人員對(duì)紅外成像的分析能力?？梢酝ㄟ^加強(qiáng)對(duì)運(yùn)行人員使用分析軟件的培訓(xùn)，使其充分掌握測(cè)溫和各種參數(shù)和掃描結(jié)果的分析方法，比如測(cè)溫時(shí)間、測(cè)溫距離、系數(shù)、環(huán)境溫度、同比設(shè)備溫度、電流、風(fēng)速、輻射率等等，[4]同時(shí)多為運(yùn)行人員提供一些熱缺陷特征圖片等相關(guān)資料，加強(qiáng)運(yùn)行人員對(duì)故障的分析判斷水平。

3.建立健全紅外成象檢測(cè)規(guī)范制度

明確要求在測(cè)溫、掃描和分析判斷的各個(gè)環(huán)節(jié)中的每一項(xiàng)操作規(guī)范，對(duì)紅外檢測(cè)的準(zhǔn)備、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控、規(guī)范、安全注意事項(xiàng)等各項(xiàng)操作做出詳細(xì)的規(guī)定，在檢測(cè)過程中要做好記錄工作。[5]另外在對(duì)斷路器、隔離開關(guān)及引流線接頭認(rèn)真開展測(cè)溫的同時(shí)，還必須同步對(duì)端子箱、保護(hù)屏柜、直流系統(tǒng)、站用電系統(tǒng)等二次回路開展梳理，避免在檢查過程中存在疏漏。

4.提高運(yùn)行人員尤其是值班人員對(duì)電壓致熱型熱缺陷的重視

要讓他們認(rèn)識(shí)到電壓致熱型熱缺陷的危害，做到防微杜漸，對(duì)測(cè)溫工作發(fā)現(xiàn)的細(xì)小問題必須查證清楚為止，絕不放過任何疑點(diǎn)。并通過培訓(xùn)等方式提高運(yùn)行人員對(duì)電壓致熱型熱缺陷分析和判斷的能力。從運(yùn)行人員的能力和責(zé)任心兩方面來提高其分析和判斷電壓致熱型熱缺陷的能力，杜絕安全隱患。

5.引進(jìn)先進(jìn)的設(shè)備

利用“紅外遙視測(cè)溫”技術(shù)[6]通過監(jiān)視屏幕進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，還可以進(jìn)行拍照、掃描等操作。既可以避免人工操作的局限性和安全風(fēng)險(xiǎn)，又可以解決無人值班變電站紅外檢測(cè)存在的不足之處。

四、結(jié)束語

變電設(shè)備在我們的生活中有著至關(guān)重要的作用，而由于其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，容易在運(yùn)行的過程中發(fā)生故障。一旦發(fā)生了故障將造成嚴(yán)重的后果，因此，對(duì)電力設(shè)備的日常檢測(cè)就非常必要。紅外成像檢測(cè)技術(shù)是一種非常先進(jìn)、有效的方式，但是在紅外檢測(cè)的過程中要注意其存在的不足，加以改正，這樣才能更有效提高檢測(cè)準(zhǔn)確度，避免事故的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃玉柱.紅外成像檢測(cè)技術(shù)在變電設(shè)備運(yùn)行中的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古石油化工，2011，（22）：104-105.

[2]王少華，葉自強(qiáng)，梅冰笑.輸變電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)及帶電檢測(cè)技術(shù)在電網(wǎng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀[J].高壓電器，2011，（4）：84-90.

[3]王少華，梅冰笑，葉自強(qiáng)，等.紫外成像檢測(cè)技術(shù)及其在電氣設(shè)備電暈放電檢測(cè)中的應(yīng)用[J].高壓電器，2011，（11）：92-97.

[4]胡偉濤，劉海鋒，白彥坤，等.組合檢測(cè)技術(shù)在避雷器狀態(tài)檢修中的應(yīng)用[J].電工技術(shù)，2013，（6）：18-19.

[5]卞玉萍，康宇斌.紅外、紫外檢測(cè)技術(shù)在特高壓輸電線路線路中的應(yīng)用[J].華北電力技術(shù)，2012，（2）：23-26.

[6]唐偉華.紅外測(cè)溫技術(shù)在變電運(yùn)行中的應(yīng)用分析[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2012，（16）：97.