红外热成像技术在电力设备状态检修中的应用胡方钱

红外热成像技术在电力设备状态检修中的应用胡方钱

(浙江大立科技股份有限公司浙江杭州310053)

摘要:自19世纪,电被发明出来之后,到如今电的使用已经离不开生活、生产、工业的方方面面,如今人们对电的稳定更是重视,在历史上全球范围内曾经发生过几次大的停电事故,所以供电企业和电的使用者都开始想要最大限度的控制电流稳定,尽可能减少停电给人民带来的损失,所以电力公司越来越重视对电的检修工作,现在发现借助红外热成像技术,就可以实现对电力设备的带电检修操作,这一操作简化了以前工人传统作业形式又保证了安全,能在不影响供电设备工作的前提下,对故障进行修复。

关键词:红外热成像技术;带电检修;电力设备;排除故障

现如今国家飞速发展经济突飞猛进,各种企业纷纷诞生,所有的这些企业都需要电力支持,人民生产生活的方方面面,已经离不开电力设备,电力企业在国家经济发展中发挥着不可替代的作用,可以说如果没有电力设备,所有的经济都会倒退。随着电力企业的发展,同时也带领了一系列行业的发展,在这些行业中,电力检修,已经取得了非常大的进步,现在已经逐渐由传统的检修方式,过渡到红外热成像技术检修。在实际的检修工作当中,检修是非常困难的,有很多不确定的因素,所以现在要做的就是加强对红外热成像技术,在电力设备检修中的实践研究,逐渐对电力设备做出科学的预判,并确保电力设备稳定供电。

一、红外热成像技术在实际中的应用

1.1电力设备外部故障的检测

电力设备外部故障,是指暴露在电力设备外边的故障,电力设备在常年工作中会因为空气中水,二氧化碳还有阳光照射,造成电力设备外部出现一些问题故障。这种问题可以借助红外检测仪器,在红外检测仪器下这些有问题的部位,很容易在视场范围之内直接检测出来,而且有些部位通过红外检测仪可以直接寻找出故障的信息,这样一来就能非常简单直观的查找出外部部位的故障,给设备外部故障问题的解决,带来直观简单的方法。

1.2电力设备内部故障的检测

跟外部故障相比,内部的故障检测比较麻烦,在电力设备的内部是一个复杂的,交错纵横的结构,布满各种回路。电力设备内部问题的故障主要发生在绝缘表面以内的,或者设备外壳之内的绝缘体。还有电气回路内部可能引发的内部故障。由于这些故障分布太多,内部线路交错纵横,排查起来需要综合考虑整个电力设备的内部构造以及电力设备外部的红外检测装置,时刻注意外部温度,以及运用流体学热力学等进一步分析,结合热成像技术,通过图像排查出可能出现问题故障的部位。最后还应该根据检测人员的实际经验,综合考虑多方面因素,借助红外信号转化为电信号的方式,排查出电力设备内部究竟有什么问题故障,问题的特性以及发生的部位,方便在修理过程中,简化修理路径,尽量避免浪费人力物力。

根据以往经验以及电力设备的发热情况,大体来说,分为三种故障情况:第一,是因为电流通过电阻发热,电流通过每一个部位都会发热,即便通过导线也会发热,只不过因为导线的电阻很小,所以说电流通过越大的电阻,发热就会越大。由此产生的发热情况,更多发生在电阻较大的部位。第二,介质损耗产生的发热,这种发热主要是因为在交变电流的作用下,介质在交变电场中,不停损耗能量,也就是在不停的消耗电能,这种情况也带来发热问题,一般这种发热情况发生在有电压效应的附近。第三,铁损耗的发热,这种发热情况一般发生在铁心周围。

二、典型的内部故障图像

2.1变压器套管内部故障

在内部故障排查修复过程中,根据长期的工作经验以及结合图像的形状,科研人员已经发现,很多图像与典型的故障息息相关,所以在排查故障过程中,应该了解这些图像,在看到相同的图像时,省去一些麻烦。今天以某次试验为例,介绍变压器套管内部故障与图像的联系。在这次测验工作过程中发现,某地的标准电压站的变压器,A相套管,以及升高座,发生整体发热情况,在工作人员的检测过程中发现最高温度已经达到40摄氏度以上,然后工作人员进一步发现,a相套管的桩头,并没有发热,根据这些现象可以得出结论,热量实际上是由电力设备内接头接触不良产生的发热,这样一来就省去大量的排查时间。在这次实验过程中,通过测温仪测试发现,温度有着明显的增长,最高值的温度,可以达到60多摄氏度,所以再结合变压器的工作状态,就可以了解到故障的部位以及特性,再通过设备检查,电流电阻是否超标,根据电流电阻的超标情况,再根据红外线的检测图谱就可以大体推测问题故障。

2.2电压互感器的受潮故障

电力设备的受潮问题,是影响电力设备稳定供电的重要因素,而且由于空气中水蒸气的存在,很难绝对避免受潮带来的问题,在电力设备中,我们一般通过下面方式来排查电压互感器在受潮的情况下哪个部位会发生问题:首先我们对一个地方的变电站进行红外测温试验,发现他电容式电压互感器电磁单元,存在着较大温度差异,这个温度差异要比其他普通部位的温度差异高一些。在发现此问题的情况下,我们一般用如下方法去排查故障。首先我们对此产品进行再次实验,并重复实验将测验的结果,与以前的测验结果进行比较,观察实验数据是否合理,分析结果,分析数据。然后,通过大概分析,就可以进一步检测出可能出现问题的部位,所以我们在排查问题时要着重排查此部位,必要时我们可以将此产品进行拆解,进行详细的内部检查,直到检查出结果为止。做完这些之后可以发现,介质损耗及电容量存在较大变化,所以就可以初步确定是电压互感器电磁单元绝缘的受潮故障,然后还需要根据色谱以及电压测试等试验,进一步分析了解,到底是什么原因产生的局部放电现象。

结语

电力设备出现故障因素复杂多变,所以在排查过程中,利用红外热成像技术,就可以比之前传统检测技术更方便的解决这些电力设备内部外部的放电、放热问题,从而保证电力设备的持续工作。

参考文献

[1]任庆帅.红外诊断技术在电力系统状态检修中的应用研究[D].山东大学,2015.(01)

[2]林群武.红外热成像技术在电力系统设备故障检测中的应用研究[D].安徽理工大学,2016.(32)

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