紅外成像技術(shù)在變電運(yùn)檢中的應(yīng)用探討

柯廷清

摘要：變電運(yùn)檢工作中應(yīng)用紅外成像技術(shù)有利于運(yùn)檢效率的提升。基于此，本文筆者對(duì)變電運(yùn)檢工作中應(yīng)用的紅外成像技術(shù)進(jìn)行分析研究，在文章中簡(jiǎn)要闡述紅外成像技術(shù)的工作原理，并以具體案例總結(jié)紅外成像技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：紅外成像技術(shù);變電運(yùn)檢;電力設(shè)備

在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的過程中，電力設(shè)備的投入使用非常關(guān)鍵，而電力設(shè)備在工作過程中難免出現(xiàn)故障問題，所以為了防止電力設(shè)備故障造成電力系統(tǒng)運(yùn)行市場(chǎng)，在當(dāng)前的電力系統(tǒng)運(yùn)行中，要開展電力運(yùn)檢工作，對(duì)電力系統(tǒng)的電力設(shè)備進(jìn)行循環(huán)檢查，從而保證電力系統(tǒng)能夠高效運(yùn)行。而在電力運(yùn)檢工作中，紅外成像技術(shù)是其應(yīng)用的先進(jìn)檢測(cè)技術(shù)之一，對(duì)電力運(yùn)檢工作質(zhì)量提升大有益處。

1.??? 紅外成像技術(shù)的檢測(cè)原理

紅外成像技術(shù)是當(dāng)前社會(huì)發(fā)展中的先進(jìn)技術(shù)之一，其在社會(huì)生產(chǎn)中應(yīng)用也比較廣泛。在地球上，物體都具有自身的溫度，而當(dāng)溫度達(dá)到絕對(duì)零度時(shí)就會(huì)產(chǎn)生電磁輻射波，并且物體散發(fā)的電磁輻射波也會(huì)隨著物體表面的增長(zhǎng)而發(fā)生變化，而在電磁輻射波研究中，相關(guān)研究人員將電磁輻射波波長(zhǎng)范圍在0.75μm到1000μm之間稱作為紅外線[1]。所以，在紅外檢測(cè)技術(shù)中，正是利用物體溫度變化檢測(cè)來實(shí)現(xiàn)紅外線監(jiān)測(cè)分析。并且紅外成像技術(shù)使用中，利用了可見光和紅外光的光差實(shí)現(xiàn)了技術(shù)成像，而紅外成像圖也可以以稱之為紅外熱圖。

在當(dāng)前，電力運(yùn)檢工作中實(shí)現(xiàn)設(shè)備檢測(cè)主要應(yīng)用紅外成像檢測(cè)設(shè)備，其主要包括紅外探測(cè)頭、紅外成像系統(tǒng)以及信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊組成。在電力設(shè)備運(yùn)行中，由于電力生熱原理電力設(shè)備會(huì)隨著工作狀態(tài)的變化而產(chǎn)生溫度變化。所以，應(yīng)用紅外成像技術(shù)正可以高效完成電力設(shè)備運(yùn)行檢測(cè)。

2.??? 紅外成像技術(shù)在變電運(yùn)檢工作中的具體應(yīng)用

2.1? 紅外成像技術(shù)在電力設(shè)備測(cè)溫中的具體應(yīng)用

電力系統(tǒng)正常運(yùn)行中電力設(shè)備內(nèi)部電阻會(huì)形成熱效應(yīng)、渦流也會(huì)引起電力設(shè)備表面金屬差熱力變化，并且電力設(shè)備內(nèi)部絕緣裝置受潮也會(huì)導(dǎo)致電力設(shè)備自身溫度增加，所以在電力設(shè)備正常運(yùn)行的過程中，電力設(shè)備溫度變化是常見現(xiàn)象，但是一旦電力設(shè)備的溫度變化過快、過高，就會(huì)造成電力設(shè)備出現(xiàn)故障問題，從而影響到電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。因而在電力運(yùn)檢工作中，可以利用紅外成像檢測(cè)技術(shù)對(duì)電力設(shè)備的運(yùn)行溫度進(jìn)行檢測(cè)，并采用多種溫度分析方法對(duì)電力設(shè)的運(yùn)行故障問題進(jìn)行分析。在紅外成像技術(shù)應(yīng)用中，使用紅外檢測(cè)儀對(duì)電力設(shè)備的表面溫度進(jìn)行測(cè)量。在利用紅外檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行測(cè)量成像后再使用溫度判斷分析方法進(jìn)行溫度分析。當(dāng)前，對(duì)于紅外成像技術(shù)溫度判斷方法分為溫度值直接判斷方法、圖像特征分析法以及同類比較方法三種：1.溫度直接判斷方法是指在紅外成像后，利用設(shè)備紅外熱圖計(jì)算分析設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行溫度，通過其實(shí)時(shí)運(yùn)行溫度值分析其運(yùn)行狀態(tài)。2.圖像特征方法是利用電力紅外設(shè)備的熱成像圖，在電力設(shè)備紅外熱圖成像后，檢測(cè)人員可以使用設(shè)備正常熱圖與實(shí)時(shí)熱圖進(jìn)行對(duì)比，出現(xiàn)圖像異常證明設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)異常。3.同類對(duì)比方法也是一種通過設(shè)備溫度值對(duì)比來分析設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的方法。

2.2? 紅外成像技術(shù)在懸式絕緣子檢測(cè)中應(yīng)用

懸式絕緣子是高壓輸電線路建設(shè)中的重要組成部分，對(duì)于電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行也起到了至關(guān)重要的作用[2]。而相比于其他電力設(shè)備生產(chǎn)制造而言，懸式絕緣子制造工藝比較復(fù)雜，在懸式絕緣子制造生產(chǎn)中很容易出現(xiàn)微裂紋和吸濕性氣孔問題，并且直接影響到懸式絕緣子的正常運(yùn)行，也是導(dǎo)致懸式絕緣子過熱的主要原因。而在電力運(yùn)檢工作中，利用紅外成像技術(shù)針對(duì)懸式絕緣子進(jìn)行溫度檢測(cè)，通過懸式絕緣子的熱成像圖可以有效的分析出懸式絕緣子與外界環(huán)境的溫度差值，通過溫度差值也可以分析到懸式絕緣子的工作運(yùn)行狀態(tài)。另外，由于懸式絕緣子長(zhǎng)期在室外運(yùn)行，所以在其紅外檢測(cè)中一定要保證懸式絕緣子清潔，防止絕緣子表面臟污影響紅外檢測(cè)精度。

2.3? 紅外成像技術(shù)在電力設(shè)備漏氣檢測(cè)中應(yīng)用

在電力運(yùn)檢工作中，對(duì)于SF6充氣類設(shè)備的檢測(cè)中可以應(yīng)用紅外成像技術(shù)。在SF6充氣類設(shè)備正常運(yùn)行中，可能會(huì)出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象，從而造成電力系統(tǒng)故障，但是由于發(fā)生細(xì)小漏氣問題時(shí)采用肉眼觀測(cè)的方法無法準(zhǔn)確的判斷設(shè)備是否漏氣。所以，應(yīng)用到紅外成像技術(shù)進(jìn)行漏氣檢測(cè)。在SF6充氣類設(shè)備中漏氣位置主要包括設(shè)備法蘭封面、設(shè)備充氣口位置以及SF6充氣管路等位置。在實(shí)際的設(shè)備漏氣檢測(cè)中應(yīng)用紅外成像技術(shù)對(duì)設(shè)備各位置進(jìn)行漏氣檢測(cè)，SF6充氣類設(shè)備泄露氣體與外界空氣、設(shè)備表面溫度的熱成像圖具有不同，一旦發(fā)生漏氣SF6充氣類設(shè)備泄露位置的熱成像圖將會(huì)發(fā)生異常，通過準(zhǔn)確的判斷就能夠了解到SF6充氣類設(shè)備是否存在漏氣現(xiàn)象[3]。

3.??? 紅外成像技術(shù)在變電運(yùn)檢中應(yīng)用案例

在某220kv電站進(jìn)行變電運(yùn)檢工作時(shí)，檢測(cè)維修人員發(fā)現(xiàn)1 號(hào)主變壓裝置的側(cè)套管接頭附近出現(xiàn)過熱問題，技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)商討后決定采用紅外熱成像技術(shù)進(jìn)行側(cè)套管接頭溫度檢測(cè)（如圖1 為紅外檢測(cè)圖）。在實(shí)際的檢測(cè)中采用對(duì)比檢測(cè)分析方法，發(fā)現(xiàn)被檢測(cè)接頭A位置的檢測(cè)溫度達(dá)到40℃，而無發(fā)熱異常問題的B接頭處實(shí)際溫度為24.5攝氏度。實(shí)際檢測(cè)中環(huán)境溫度測(cè)量為20℃是正常溫度檢測(cè)水平，對(duì)于接頭處溫度檢測(cè)不產(chǎn)生影響。但是經(jīng)過對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，A接頭處于B接頭處的溫度差達(dá)到15.8攝氏度，其相對(duì)溫差已經(jīng)達(dá)到了82.3%，而在熱成像技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)中，相對(duì)溫差超過80%，則代表設(shè)備出現(xiàn)異常故障。所以，根據(jù)本次紅外熱成像檢測(cè)我們可以判斷A接頭處出現(xiàn)故障。

結(jié)束語(yǔ)

本文筆者主要介紹了紅外成像技術(shù)在電力設(shè)備測(cè)溫中應(yīng)用、在懸式絕緣子檢測(cè)中應(yīng)用、在電力設(shè)備漏氣檢測(cè)中應(yīng)用，并以具體的案例應(yīng)用總結(jié)紅外成像技術(shù)在電力運(yùn)檢中的實(shí)際應(yīng)用分析方法。希望能夠?qū)t外成像技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展有所幫助。

參考文獻(xiàn)：

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