红外检测技术在变电检修中的运用

红外检测技术在变电检修中的运用

吴伟平

国网山东省电力公司烟台市牟平区供电公司 山东省烟台市 264100

摘要：随着电力事业的蒸蒸日上，我国电网规模逐渐扩大，电网的复杂程度也在不断上升。因此，及时检查变电运行设备的故障，并将其处理才能最大限度地减少损失，保障人们的生命财产安全。红外测温技术是一种实时检测的技术，红外线能量是一种肉眼看不见的能量，能快速准确地发现设备运行过程中存在的问题，及时解决问题，提高电网的稳定性，使电网更好、更安全地为人们服务，随着科学技术的发展，其具有广泛的应用前景与发展前景。

关键词：红外检测技术；变电检修；运用

1红外测温原理

任何温度高于绝对零度的物体，会向周围空间不断进行红外辐射，只要参与辐射活动的物体就将之称为红外辐射源，电力设备在工作过程中不断参与辐射活动，其属于良好的红外辐射源。物质都是由原子与电子构成，不管物质处于静止状态还是运动状态，原子和电子都会按照一定的规律运动着，并且不断向外散发热辐射。同样，变电设备在运行过程中，也会不断产生热辐射，红外测温的工作原理是：不同温度的设备会发出不同波长的红外线，在设备运行过程中使用特殊的红外线设备吸收周围辐射，将此种热辐射进行处理，监测各种设备的温度信息，将监测到的信息转变为相应的图像信号，根据温度范围，判断出故障所在的具体位置。

2红外检测技术在变电检修中的运用

2.1在变压器热故障检修中的应用

一般来说，变压器设备中的变压器结构非常复杂，在传输路径上具有多种多样性。设备发生热故障后，如依靠红外测温技术来判断故障，检测结果的准确性不高，因此有必要将其它检测技术整合到检测环节中，这是比较常见的如油色谱分析技术。在变压器检测中，当外露部位、靠近壳体或导热路径简单的部件发生过热故障时，利用红外检测技术完成故障检测是非常有效的。常见故障有变压器冷却系统堵塞、箱体漏磁引起涡流过热等。在变压器油枕检测中，变压器储油柜油位计的设置主要是为了达到设备实际油枕中是否存在变压器缺油问题的有效检测指标，也是一个关键的参考依据。但经过大量变压器检测记录，发现油位故障的概率很低，一旦出现故障，就无法显示正确的油位显示值。具体分析，在确定变压器油位时，主要要利用温差的检测，即变压器内的油温在正常情况下会超过储油柜的温度，因此可以用来检测变压器的油位是否符合生产要求。同时，借助红外探测技术，不仅可以确认变压器内是否有少量油，提高故障确认的准确性，而且可以更突出地显示变压器油枕内是否有漏油现象。当这种故障发生时，变压器内的油位会偏低，从而进一步提高变压器检测的质量。基于上述技术操作和原理应用，某变压器厂对全厂主变内所有油位异常的变压器进行了红外检测。经检测，发现两台变压器油位计有故障。技术人员对故障进行了处理，有效地缩短了设备检修工作的停电时间，并将检修资源投入运行，实现了对项目的管理和控制。

2.2在变压器内部检修中的应用

一般来说，电压互感器可能发生的故障有绝缘介质缺陷、铁芯缺陷和绕组缺陷。设备正常运行时，损耗很小，相应的相位温差和温升都比较小。其结果是消除了环境风力的影响。如果加入微风冷却的影响因素，温差将进一步减小。在电流互感器中，导线耗铜量、绝缘介质损耗和铁芯铁损是设备正常发热的主要组成部分。设备正常散热时，散热点主要为顶部储油柜出口位置。在变压器设备中，故障因素主要包括两个方面，一是绝缘介质因素，二是连接接触不良因素。在此基础上，将相间比较法应用于红外检测技术在变压器检修中是十分必要的。另外，变压器检修时，特别是设备缺油或引线接头有无接触不良问题时，可采用目视检查的方法。以某变电站为例，采用红外技术进行变压器检测时，发现在一组设备中，油浸式电压互感器a相中上部位置存在微小温差。然后，进行停电专项检查。发现a相电压互感器故障为缺油，进行补油处理。

2.3在断路器内部检修中的应用

在变电站设备的维护过程中，利用红外检测基础对设备中的断路器进行检测。它能准确地检测断路器载流电路接触不良问题，从而检测设备的发热故障。SF6气体绝缘断路器在进行红外热成像分析时，必须结合设备的实际结构，提高故障判断的准确性。在此过程中，得到了红外温度成像结果。结果可以清楚地给出断路器的当前运行状态。当设备发生故障时，可通过观察断路器高温状态，提高故障诊断的准确性，找出故障点。例如，在V变电站中，对断路器B相中间位置进行了红外测量，发现温度明显高于其它两相。通过对固定断路器结构的分析，发现穿芯电流互感器嵌入高温部位，然后检测变压器接线盒，发现二次端子会烧毁断路，导致断路器温度过高在这方面会出现问题。此外，在断路器内部故障修复中，充分应用了红外检测技术，不仅可以提高断路器故障定位判断的效率，而且能提高位置确认的准确性。但要注意，为防止设备“带病生产”的发生，进而诱发电力生产安全事故，必须结合技术检测方法及时处理故障。

2.4变电所进出线连接板加热维护中的应用

变电站运行过程中，各进出线主要通过连接板连接。然而，由于需要在室外深部长期操作，它往往会面临风、太阳、雨等条件。过去，氧化事件不可避免地会发生。然而，在变电站的正常维护中，很少有专门围绕连接板进行维护的情况。长期以来，连接板的接触电阻过高，增加了变电站安全运行的风险。对于检测不到位的情况，技术人员可将红外检测技术充分应用于设备故障检测过程，对站内各连接线连接板进行统一检测，以确认连接板是否需要进行相应的故障维护工作。此外，在过程中使用红外检测技术，可以通过直观的方法完成相应的维修指导工作，从而为变电站的运行提供最大的安全保障。

2.5二次设备维护应用

在变电站的维护过程中，TA二次回路是变电站设备的重要组成部分。主要故障是加热，发热因素通常是由腐蚀或端子松动引起的。因此，在此类设备的红外维修中，应重点关注端子板TA端子的位置。与TA二次电路相比，直流二次电路也是变电站设备的重要组成部分。在检测该设备时，加热的关键点主要集中在直流屏上。对设备内的熔断器、断路器、保护单元、降压硅链进行检查处理。

2.6完善红外成像检测相关制度

规范操作是测温、扫描和分析等各个环节所需的，根据红外检测的风险预控、规范和注意事项等，做好记录工作。同时，在对隔离开关、断路器与引流线开展测温的同时，还需要对保护屏柜、直流系统、站用系统等进行梳理，防止出现检查漏项。

结论

经济社会发展至今，在人们的日常生活中，变电设备均发挥着至关重要的作用。由于变电设备结构复杂，运行的安全性很难保障，容易在运行过程中发生各种类型的故障，且一旦出现故障，可造成严重的后果。因此，加强对电力设备的日常检测，及时发现设备存在的安全风险与潜在故障，也就显得很有意义。

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