紅外測溫技術在主變檢測中的應用

朱怡良 張騎虎 倪慧葉 李志偉 謝海軍

摘要：紅外測溫裝置將電力設備發(fā)出的紅外輻射能量收集到紅外探測器上，紅外探測器將收集到的能量轉換成電信號，經放大器放大處理后，以二維影像的方式直觀地呈現在溫度顯示裝置里。本文對紅外測溫技術在主變檢測中的應用進行分析，以供參考.

關鍵詞：紅外測溫;主變檢測;應用

引言

紅外測溫與診斷技術適用于電力行業(yè)中具有電流、電壓致熱效應及其他致熱效應的設備，目前已在發(fā)電廠及變電站高壓電力設備帶電檢測中得到廣泛應用。紅外測溫可檢測電氣設備表面熱像，若設備部件被完全封閉在金屬外殼內，部件發(fā)熱在金屬外殼表面表現不出來，則可透過紅外視窗對金屬殼內部件進行熱像診斷。某核電站在主變壓器低壓側連接倉外安裝紅外視窗，以保證在機組運行期間可測量低壓軟銅辮熱點溫度，防止局部溫度過高影響機組安全運行。

1缺陷概況

某日，試驗人員對某變電站進行紅外測溫檢測，發(fā)現其主變A相油枕油位很低，且明顯低于B、C相主變油枕油位。發(fā)現問題后，試驗人員更換紅外測溫設備進行復測，結果一致。

2概述

電力電纜在電力傳輸中起著關鍵作用，一旦發(fā)生故障，可能會造成重大的財務后果，例如b .大規(guī)模停電和電纜斷開。為了確保電力線的安全、可靠運行和正常運行，必須及早發(fā)現潛在的電纜問題，迅速有效地解決電纜故障。紅外規(guī)格是一種在線（無中斷）檢測技術，它通過吸收物體發(fā)出的紅外輻射并在屏幕上顯示熱量，準確地確定了物體表面溫度在屏幕上的分布情況。這將檢測設備熱狀態(tài)的微小變化，并準確反映設備的熱。紅外照明技術實現了電氣設備故障和絕緣性能的可靠預測，提高了傳統(tǒng)電氣設備的預防性維護，實現了可預測的狀態(tài)維修。

3紅外診斷原理

熱像儀通過在不接觸的情況下檢測紅外能量（熱量）并將其轉換為電氣信號，在顯示器上創(chuàng)建熱像儀和溫度值。溫度值可以準確測量和計算，以確保不僅可以準確識別和分析熱圖像，還可以準確識別和分析容易出錯的區(qū)域。電力系統(tǒng)中的許多電源故障通常是通過設備相應部分的溫度變化或溫度波動來報告的。通過監(jiān)控紅外傳感器上的狀態(tài)更改，可以更好地診斷設備故障并更好地控制設備的維護。

4紅外缺陷類別及成因

接觸站內正在運行的設備之間或設備內不同部件之間的金屬接頭是熱斷電，在z條件下會導致接觸電阻增大。b .由于底部松散，導致電接觸增加。另一個熱缺陷是較大磁場圍繞負載電流電阻的振動，當磁場內發(fā)生漩渦流出時，會引起電流周圍磁鐵的全部熱量。確定熱停電時，還必須考慮當時的載流量大小。如果由于超載而導致過熱，則不能立即將其視為故障。電氣設備中的不良絕緣，例如b .通過絕緣或濕度，導致中介值增加、短路、局部放電等。在負載工作電壓時，如果電壓下的電氣發(fā)射降低，電氣外的隔離級別降低，則隔離介質也會過熱，例如當瓷釉由于水分或表面污染導致泄漏電流增加，力場變化導致表面過熱時。這些缺陷稱為應力和熱缺陷，另一個原因是由電壓效應、電流效應或電磁效應引起的集成熱缺陷。

5主變低壓倉軟連接發(fā)熱缺陷誤判分析

與現場實踐相結合，主差池內的空氣在從軟連接吸出熱量后上升，將熱量傳導到上部。熱空氣通過壁面熱和對流外墻向外界傳導低壓鋁容器壁面熱，溫度較低，密度較低，壁面向下運動。這就產生了倉庫空氣中的自然對流氣流，傳熱率分布在熱鋁電路附近。外部環(huán)境是低壓電網罩由鋁外殼外部太陽輻射和換熱器等熱溫因素造成的最終熱陷。環(huán)境溫度32° C，用55° C的紅外線傳感器測量主變量c。低壓基線中的環(huán)境溫度接近機箱溫度，機箱溫度通過反射進入紅外傳感器，使測量值高于實際外部溫度。根據背光原理，將紅外圖像編輯程序的內部參數重置為55° C的背景溫度和0.8的發(fā)射率。恢復主變量c，軟點溫度為71.5°c，熱點溫度為81° C（保守），紅外圖像編輯程序參數更改后熱點溫度低于校正前，軟點溫度在主切換操作期間正常，軟連接安裝方法沒有錯誤。

6漏點查找

針對主變A相可能存在漏油情況，在主變四周進行仔細觀察，但未發(fā)現本體周圍有油跡，排除了主變本體、散熱器漏油的可能性;擴大檢查范圍，在充氮滅火柜下部四周縫隙處發(fā)現了油跡。打開充氮滅火柜門發(fā)現管道蓋板向外滲油，管道中有大量油跡，確定充氮滅火裝置排油管為漏油位置。

7缺陷原因分析

（1）電纜末端在制造過程中并非完全按照電纜末端的要求制造。制造過程中的環(huán)境條件不符合要求;如果保溫材料清洗不當，會導致清洗不完整;密封性和密封性檢查不足導致水、灰塵、雜質等進入電纜末端。這將導致電磁分布和一端的場強失真，電磁容量降低，電纜溫度升高。（2）纜線端技術含量不高，操作知識不夠準確。在設計中，分離銅導體和外導體時對厚度的控制不夠，從而損壞了外保溫材料和主保溫材料，并通過切割主保溫材料產生主保溫材料。分離半導體層后清洗主保溫材料時，主保溫材料上的半導體部分無法清洗。在這兩種情況下，氣流都保留在電纜末端，導致氣流錯誤。空氣流通不良可能導致力場扭曲，在某些條件下導致局部放電強度大，電纜末端老化速度快。該試驗雖然找不到顯著的放電點，但由于長時間運行后空氣的熱膨脹系數較高，放電的熱量效應可能會導致事故。

8缺陷處理

在找出故障點后，對該主變進行停電。檢修人員處理了該主變A相充氮滅火柜中的蝶閥并更換了油位計，同時清理了排油管道，并對變壓器補油，靜置后將主變投入運行。在該主變投入運行24h后，對其進行紅外檢測，并觀察油位指示，檢測結果及油位指示均正常。

9對紅外檢測工作的建議

應優(yōu)先考慮在低負荷狀態(tài)下檢測到的熱設備，測量周期不一定在峰值負載時進行，設備可能會出現溫度條件錯誤，尤其是在熱斷電時，但溫度錯誤的嚴重程度不同，在較低的負載條件下，正常電源按鈕和電源按鈕都支持這些錯誤，并且可以在合理范圍內進行調整。如果保護罩或開關柜沖擊電路都無法調整，則可以通過第二種方法將屏蔽端連接到開關主體的輔助觸點，以允許位置顯示。該方法的缺點是不能完全監(jiān)控截止符。在防護措施方面，對控制電路分界線的判斷發(fā)生了變化，實質上導致了部分隔離開關報警功能的缺失。第三種方法是在將開關嵌入內部斷路器之前，將帶有負Twij端的常開開關柜連接起來。該方法既允許監(jiān)控截止閥又允許滅菌，同時又不會降低回送風險。如果控制電路斷開警告可能會延遲流程，則最好選擇此選項。

結束語

利用紅外檢測技術，在不停電的情況下實現了對設備的連續(xù)檢測，及時發(fā)現了故障隱患，為及時消除缺陷創(chuàng)造了良好條件，對保證電力設備的安全和電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行具有重要的意義。在本次檢測中，通過紅外測溫，發(fā)現主變油枕油位偏低，通過及時處理，避免了變壓器缺油引起受潮、散熱、絕緣暴露等嚴重后果，對保證電力設備的安全運行具有重要意義。

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