關(guān)于500kV變電運行中紅外測溫技術(shù)的應用

黃小龍

摘要：紅外測溫診斷技術(shù)大大提高了發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備與輸送系統(tǒng)缺陷的能力，在減少人力的同時，有效地保障了錯峰調(diào)電、特殊保電、高負荷供電等，保證了電網(wǎng)的常年安全運行。本文就紅外測溫診斷技術(shù)的理論特點與運用做一個探討，并結(jié)合該技術(shù)在500kV 變電運行的實際應用分析。

關(guān)鍵詞：紅外測溫診斷技術(shù)；500kV 變電設(shè)備；線路監(jiān)測；檢測實踐

一、紅外測溫診斷技術(shù)論述

1 紅外測溫的基礎(chǔ)理論

紅外線是一種電磁波，它的頻段位于可見光與無線電波之間，紅外線是物體自身分子運動而產(chǎn)生的輻射波，凡是自身溫度在絕對零度以上的物體，都可以釋放出紅外線。基于這一原理，使用紅外線探測儀，就可以探測到肉眼看不見的物體，經(jīng)過電子顯影儀，把紅外檢測儀探測到的紅外信號轉(zhuǎn)換成電信號，輸出可以成像的電信號，得到熱相圖，就可以看到物體表面的熱分布輪廓，進行科學合理的分析之后，就能夠得到探測物體的變化情況。

2 紅外檢測的特點

紅外測溫診斷技術(shù)的核心是紅外測溫，其主要特點是應用性非常廣泛，溫度高的、溫度低的；導熱性好的、導熱性差的；運動的、靜止的；體積大的、體積小的；熱容量高的、熱容量低的；固體、液體、氣體；表面的、內(nèi)部的等情況，只要有溫度，都可以使用紅外測溫技術(shù)進行檢測。檢測速度快、范圍寬、干擾小、靈敏度高、使用方便。在一些危險環(huán)境下、具有腐蝕性、傷害性特點的地方，使用紅外測溫診斷技術(shù)，是十分方便可靠的。

3 淺析紅外成像

紅外成像儀將紅外測溫檢測到的光輻射信號變成電信號，經(jīng)過放大，呈現(xiàn)到屏幕上，從而可以得到直觀的被測物體的熱狀態(tài)特征。在具體的電力設(shè)備與輸送系統(tǒng)的檢測過程中，首先檢測到電力設(shè)備的熱缺陷，就能夠及時發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備在運行中存在的隱患與先兆，方便專業(yè)人員及時制定相應的處理措施，排除隱患，從而消滅隱患，降低電氣設(shè)備故障率，提高電氣設(shè)備運行的安全性、可靠性。在整個檢測過程中，可以做到不停機、不觸碰，具有快速、準確、客觀、普遍的特性。目前常用的紅外熱像儀為ThermaCAMP60 第四代非致冷長波焦平面紅外熱像儀。

二、紅外測溫診斷技術(shù)的應用

1 變電運行中的熱缺陷

（1）一般性熱缺陷：其特點是溫度比正常值升高10～20℃，經(jīng)紅外測溫，呈現(xiàn)輕微的熱像特征，多是由于負荷電流超標而導致，升溫部位一般在線路的接頭處。當出現(xiàn)這種情況的時候，需要引起重視，密切關(guān)注熱缺陷的發(fā)展狀況。

（2）嚴重性熱缺陷：其特點有三，一是溫度比正常值升高20～40℃；二是界面溫度在60～80℃；三是不同地方的相同設(shè)備之間，發(fā)生熱缺陷的設(shè)備的溫度是正常設(shè)備溫度的l.5～2 倍，紅外成像特征明顯。這表明發(fā)生熱缺陷的地方，已發(fā)生嚴重的熱損傷現(xiàn)象，已經(jīng)嚴重威脅到設(shè)備的正常運行。當出現(xiàn)這種情況的時候，必須密切監(jiān)視，最好能夠立即停運檢修。

（3）緊急性熱缺陷：其特點是發(fā)熱點的溫度比正常值升高40℃或以上，紅外成像非常清晰，外觀呈現(xiàn)顯著的燒傷。根據(jù)國標GB763—90 所規(guī)定，在這種情況下，發(fā)熱點的溫度實際上已經(jīng)超過了電力材料最高耐溫值。該種缺陷隨時，當出現(xiàn)這種情況的時候，必須立即停電，徹底檢修相關(guān)線路與設(shè)備，否則極易產(chǎn)生惡性事故。

2 檢測熱缺陷的方法

2.1 警戒溫升法

警戒溫升法就是設(shè)置電力線路的警戒值，根據(jù)不同工作環(huán)境而設(shè)置不同的相對升溫數(shù)值，當檢測到工作環(huán)境的溫度升至警戒數(shù)值的時候，就可以按照事先制定的標準執(zhí)行不同的補救措施。該方法的優(yōu)點是簡單、直觀、實用性較強，同時也存在若干不足：對于高空輸變電線路，不能準確測定工作環(huán)境的溫度，一般采用與地表工作環(huán)境的溫度作為參考標準，勢必存在相當大的誤差；另外，設(shè)備在不同工作環(huán)境下的溫度變化是不一樣的，但是，其自身發(fā)熱出現(xiàn)隱患與外境的溫度變化沒有直接關(guān)系。比如，光照強度與時長必然會影響設(shè)備的溫度變化情況。顯而易見，單純使用這種方法對熱缺陷進行分析，存在著若干不方便。

2.2 相對溫升法

該方法的具體做法是選取被測對象附近的線路與設(shè)備正常的工作溫度作為參考值，依照《導則》中的計算公式進行計算，當計算結(jié)果大于等于35 時為一般缺陷，大于等于80 時為重大缺陷，大于等于95 時為緊急缺陷。該方法可以有效地避免 警戒溫升法的不足，克服了外界環(huán)境的干擾，提高了檢測的準確性。

3 紅外診斷技術(shù)在電力線路檢測中的應用

紅外診斷技術(shù)在電力線路檢測中具有廣泛的應用，從以下5 個方面做一個詮釋。

3.1 在日常巡檢中的應用

在巡檢人員進行日常巡檢的時候，攜帶便攜式紅外檢測儀，對巡檢對象做常規(guī)的紅外測溫檢測，對于發(fā)現(xiàn)的微小問題做隨機處理，做好檔案記錄，積累設(shè)備與線路的運行參數(shù)。

3.2 在設(shè)備與線路的定期普查中的應用

不同的設(shè)備，不同的線路，不同的工作環(huán)境，決定了它們的普查時間是不一樣的，依據(jù)不同的標準制定各自的定期普查日期，應用紅外檢測儀對其進行全面細致的紅外測溫檢測，同時做好定期普查檔案記錄。

3.3 在重點目標做重點檢測中的應用

對于重點設(shè)備與線路，除了認真做好常規(guī)與定期檢查之外，還需要進行重點檢測，尤其是對于負荷長期比較高的設(shè)備與線路，應該做重點檢測安排，運用紅外測溫技術(shù)開展多角度的全方位的檢測。

3.4 在停機大修中的配合性應用

當計劃對系統(tǒng)設(shè)備做停機大修的時候，可以在停機前和送電后，運用紅外測溫技術(shù)，對相關(guān)設(shè)備與線路進行確認目標、跟蹤監(jiān)測、檢查效果等應用。

3.5 在新設(shè)備基礎(chǔ)檢修中的應用

當系統(tǒng)更新設(shè)備或材料的時候，運用紅外測溫技術(shù)，測定其運行狀態(tài)中的溫度變化，做好檔案記錄，為調(diào)試設(shè)備提供基本素材，為日后分析缺陷、排除故障和預測壽命打下基礎(chǔ)。

4 紅外測溫檢測技術(shù)工作實例

（1）2014 年06月20 日10：30，晴，測試距離為3.5m，環(huán)境溫度29 ℃，投35 kV #3M第二組電抗器334，發(fā)現(xiàn)B相刀閘開關(guān)側(cè)接線板發(fā)熱，測得溫度為94℃，同組其它相刀閘接線板溫度正常，為41℃。運行人員發(fā)現(xiàn)異常情況后，詳細記錄熱缺陷異常情況，立即向廣東中調(diào)及惠州地調(diào)匯報，并將詳細情況告知相應的領(lǐng)導及專責，通知相關(guān)班組進站處理。廣東中調(diào)發(fā)出調(diào)度指令，將設(shè)備做停電檢測，發(fā)現(xiàn)是由于螺絲松動而造成熔絲接頭發(fā)熱，擰緊螺絲后，經(jīng)開機測試，熱缺陷完全消除，避免了在迎峰度夏期間，高峰用電的長時間停電事故。

（2）2013年12月23 日09：30，晴，測距距離為0.4m，環(huán)境溫度為21 ℃，運行人員在巡視中發(fā)現(xiàn)220kV #5M-#6M母聯(lián)2056開關(guān)機構(gòu)箱加熱器接線端子發(fā)熱，經(jīng)測溫得知，發(fā)熱點的溫度為147℃，相鄰設(shè)備為40℃。表現(xiàn)為嚴重熱缺陷，現(xiàn)場初步判斷是加熱器接線松動，當時正逢初冬取暖開始時期，用電量處于逐漸增加的狀況，結(jié)合以上分析，為防止因端子發(fā)熱導致端子排受損，造成設(shè)備停電，遂決定采取立即告知相關(guān)領(lǐng)導及專責，并通知相關(guān)班組進站處理的措施，處理后安排作重點觀測，再未發(fā)現(xiàn)發(fā)熱異常。由于發(fā)現(xiàn)及時，處理得當，避免設(shè)備停電的風險。

四、結(jié)語

在電力輸送中應用紅外測溫診斷技術(shù)，可以及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的隱患，指導設(shè)備的檢修工作，減少涉及全系統(tǒng)的損傷，有效避免重大事故；可以完善巡查檔案的記錄工作，為電力設(shè)備與線路的平穩(wěn)運行保駕護航；可以有效幫助檢修人員對設(shè)備出現(xiàn)的問題做出正確的判斷，提高設(shè)備與線路的使用壽命。

參考文獻

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[2] 湯運哲. 紅外測溫技術(shù)的應用[J]. 上海電力，2009（02）.