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

黄椿雄

广西电网有限责任公司河池大化供电局 广西河池 530800

摘要：近几年，随着我国电力产业的不断发展和进步，产业运行期间所使用的各项设备数量也越来越多，且设备运行无论在功能上还是效率上均得到了显著地提升。但随之而来的，设备故障检修工作也越来越复杂，此时红外检测技术在变电检修中的应用频率也随之提升。在此基础上，本文首先阐述了变电检修的意义，分析了红外检测技术及其应用原理，随后围绕此项技术的具体应用情况展开了分析工作，旨在通过本次研究内容的展开，进一步为变电检修技术应用质量提升起到促进作用。

关键词：红外检测技术；变电设备；故障检修

引言

红外检测技术应用于变电设备检测中，不仅具备定位精准且检测效率高的优势，同时还可以赶在设备故障恶化之前，就做好设备负载转移工作，促使故障设备和正常设备之间处理隔离状态，从而预防出现大范围停电问题。现阶段，我国超出80%以上的一线生产企业在经营期间，会于生产线之上配置相应的红外线成像检测设备，借助此设备的检测，达到预防故障发生的同时，对于设备故障检测的及时性提升也具有重要作用。但当前时期下，有些电力企业在进行变电检测时，仍旧存在一些不足，有待改善。鉴于此，针对红外检测技术在变电检修中的运用这一主题进行深入分析具有重要现实意义。

1、变电检修工作的意义

变电检修的主要工作就是检查处于运行状态的电力设备，发现并及时处理电力设备的潜在性问题。具体来说，就是负责调试、检修、更换隔离开关，维修变压器等变电设备，保证电力设备可以安全、稳定地运行。这种预防性检修，不仅可以延长电力设备的使用寿命，减少相关成本，而且还可以保证电力设备长期处于正常稳定的状态，从根本上减少了设备出现故障的概率，大大降低了设备及人员事故的发生概率。

2. 红外检测技术

当一束具有连续波长的红外光通过物质，物质分子中某个基团的振动频率或转动频率和红外光的频率一样时，分子就吸收能量由原来的基态振（转）动能级跃迁到能量较高的振（转）动能级，分子吸收红外辐射后发生振动和转动能级的跃迁，该处波长的光就被物质吸收。采用强度按正弦规律变化的外激励源对试件或材料进行激励，在构件表面引起的温度变化也为正弦规律变化，构件表面温度以加载频率振荡变化，其幅值和相位和材料特性有关，当样件结构内部存在缺陷或结构不连续时，则在样件有缺陷处与无缺陷处或结构不连续与连续处对应表面引起的温度变化将产生幅值和相位差异，通过计算样件表面温度变化的相位图和幅值图可确定内部缺陷或结构不连续特征。可用于检测胶接或焊接件中的脱粘或未焊透部位，固体材料中的裂纹、空洞和夹杂物等缺陷。

3、红外检测技术应用原理

电气设备的工作状态和热有着密切的联系，不同类型的故障都会以温度差异的形式表现出来，此时应用红外检测技术，不但可以进一步满足变电设备在高温、高电压以及大电流等不同状态下的技术检测要求，特别是温度要求，同时还具备不受电磁干扰、效率高且可靠且安全等优势，故障检修的判断以及图像呈现方面也更具直观性，目前，红外检测技术已经成为变电设备检测过程中的核心技术。其中焦平面阵列型红外成像仪是一种非常常见的红外检测技术应用设备，其在构成上，主要是由焦平面阵列探测器、扫描电路、图像处理系统、显示器等部分组成。具体来说，设备的敏感元件排列成阵列形式，组成感温靶面，实现温度的传感功能，被测目标的红外辐射通过焦平面的阵列探测器的靶面，产生和被测目标温度成正比的电荷，经过探测器的扫描电路转换成反应被测目标表面热状态的电信号，输出到图像处理系统，经图像处理系统放大、A/D转换和数据处理后输出到显示器，显示被测目标的热图像。

4、红外检测技术在变电检修中的运用

4.1变压器热故障检修应用

变压器检测中，当裸露在外、接近外壳部位或是热传导途径比较简单的构件发生过热故障时，使用红外检测技术检测故障非常有效，一般常见的故障包括变压器冷却系统堵塞、箱体之内漏磁引发的涡流过热问题等。在变压器油枕检测中，变压器油枕油位表的设定，主要能够实现对于设备实际油枕中是否存在变压器油缺乏问题的有效检测目标，同时该表也属于一项关键性的参考依据。借助红外检测技术，不仅能够确认变压器内是否出现少油情况，提升故障确认的精准性，同时，还能够更突出性地展现出变压器油枕之内是否出现渗油状况，此故障出现时，变压器内油位会呈现偏低的状态，从而进一步提升变压器检测工作开展质量。

4.2断路器内部检修应用

变电设备检修中，进行设备之内断路器的检测时，可使用红外检测完成，其可以精准检测出断路器之内所出现的载流回路接触不良问题，从而检测出设备发生发热故障。针对SF6气体绝缘类断路器进行检测后，围绕其红外热成像进行分析期间，一定要和设备的结构构成实况进行结合，才可以提高故障判断的精准性，此过程中，会得出红外温度成像结果，此结果可将断路器当前运行状态是否正常清晰反馈出来，而当设备出现故障时，则可观察到断路器的温度极高状况，从而找出故障点。但需注意，为了更好地预防出现设备“带病生产”现象，继而诱发电力生产安全事故，就必须结合技术检测手段及时进行故障处理。

4.3互感器内部检修应用

在互感器设备之内，所发生故障的因素主要包括两种，一种是绝缘介质因素，另一种为接触不良因素。在此基础上，使用红外检测技术检修互感器时，将相间比较方法应用于检测中十分有必要。此外，在进行互感器外部检修时，特别是在设备缺油或是引线接头是否存在接触不良问题检测时，则可使用直观检测方法。例如，在某变电站中，应用红外技术进行互感器检测时，发现一组设备中，其油浸氏电压互感器中A相的中偏上位置出现了微小温差现象，随后停电进行具体检查，发现造成A相电压互感器故障原因为缺油，随后进行补油处理。

4.4出线连接板发热检修应用

变电站运行过程中，各个进出线主要由连接板所连接，在变电站的正常检修工作开展中，很少会专项围绕连接板进行检修，长时间后，连接板就会出现接触电阻过高的情况，从而增加变电站安全运行的风险。对于此种检测不到位的情况，技术人员可以充分将红外检测技术应用于设备故障检测过程中，针对站内各个连接线的连接板进行统一检测，从而确认出连接板是否需要开展相应的故障维修工作。此外，该过程中红外线检测技术的使用，可以通过直观法完成相应的检修指导工作，从而为变电站的运行提供最大程度的安全保障。

4.5二次设备检修应用

变电设备检修工作开展过程中，二次回路属于变电设备的重要构成部分，其故障情况主要以发热为主，发热因素通常以锈蚀或是端子松动而引起，由此可见，在进行该类设备的红外检修时，应该将检修的重点集中在端子排TA接线端子一类的位置。与TA二次回路相比较，直流二次回路也属于变电设备中的重要构成成分，此设备的检测中，发热的关键点主要集中在直流屏中，其内的熔断器、断路器、保护单元以及降压硅链等均需进行重点检测处理。

5、结束语

综上所述，电力系统运行过程中，进行变电检修工作是非常重要的。作为变电检修人员，利用红外检测技术针对变电技术进行检测时，可以更加突出地完成故障检测和设备检修等工作内容，并进一步节省整个设备检修工作开展过程中的人力及物力资源，最终促进检修工作开展的经济效益的进一步提升。

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