红外测温技术在电力设备状态检修应用中的讨论.

红外测温技术在电力设备状态检修应用中的讨论万然李毅（江苏淮安供电公司，江苏淮安223002）［摘要］本文介绍了红外测温的原理，以及几种诊断方法，并通过实例简单阐述了红外测温技术在电力设备状态检修中的应用。［关键词］红外测温；电力设备；诊断方法1引言随着电网建设的步伐加快，电网科技含量的提升，新技术、新装置的大规模应用，以及企业自身发展要求和社会供电服务承诺工作的推进，对安全生产，提高供电可靠性和优质服务提出了更高的要求，改变原有周期检修的固定模式，寻求设备检修新思路成为一种必然。状态检修不是简单的延长设备的检修周期，也可能是缩短检修周期。状态检修是在保证设备安全的基础上，通过状态评价结果直接为制订检修计划提供明确的依据，改变以往不顾设备状态、“一刀切”地定期安排试验和检修，纠正状态检修概念混乱，盲目延长试验周期的不当做法。而红外测温技术作为一种先进的检测手段，具有远距离、不接触、不取样、不解体，又具有准确、快速、直观等特点，能在运行中有效的监测和诊断电力设备的过热缺陷，对电气设备的早期故障缺陷及绝缘性能做出可靠的预测，为设备的状态评价提供有效依据，是实现设备状态检修的有效手段之一。2红外测温原理任何物体由于其自身分子的运动，不停地向外辐射红外热能，从而在物体表面形成一定的温度场，红外测温技术正是通过吸收这种红外辐射能量，测出设备表面的温度及温度场的分布，从而判断设备的发热情况的。当运行中的电气设备由于自然原因或者内部部件老化、接触不良、接触点生锈腐蚀、负载不平衡等因素均会导致设备不正常的发热或温度分布异常。通过日常的红外测温工作，可以及时发现这些隐患，通过转移负荷、停电检修等手段消除隐患，或是根据测温结果，对照相关标准，对设备状态进行评分，制定检修计划，在计划时间内进行处理，从而防止设备加速老化，导致更为严重的系统故障。3诊断方法3.1表面温度判断法主要根据测得的设备表面温度值，对照有关规定，结合环境气候条件、负荷大小进行分析判断，来确定设备的热缺陷。主要使用于电流致热型和电磁效应引起的发热设备。这种方法能比较直观地判断出设备的故障，条件是设备的温升较高，所判断出的故障一般都要及时处理。3.2温差判断法按规定进行准确测量并计算相对温差值，判断设备的缺陷的程度，用公式表示为：δ=（t2-t1）/（t2-t0）×100%式中δ———相对温差；t2———发热点温度，℃；t1———正常相对应温度，℃；t0———环境温度，℃。理论及试验证明与相对接触电阻的相对偏差非常接近，此方法主要使用于电流致热型设备，对于负荷小、温升小，相对温差大的设备，如果有条件改变负荷率，可增大负荷电流后进行复测，以确定设备的缺陷性质。3.3同类比较法在同一电气回路中，当三相电流对称的设备，同时比较三相或两相电流致热型设备对应部位的温升值，来判断设备是否正常，当负荷电2062010年10月（上）流不对称时应考虑负荷电流的影响。对于电压致热的设备，温升很小，但温差相差几度，就可以判断出设备已经存在缺陷，当三相电压不对称时，应考虑工作电压的影响。3.4热谱图分析法主要适用于温升比较小的电压致热设备，根据同类设备热谱图的差异来判断设备是否正常。4实例以下为笔者在工作中遇到的用红外测温技术发现缺陷及对设备进行跟踪观察的实例。4.1500kV上河变上江5242线阻波器C相线夹发热2006年12月6日晚21：00，巡视人员在对站内设备进行正常普测时，发现上江5242线阻波器C相西侧线夹发热，温度为121摄氏度，而A、B两相相同位置处仅为20摄氏度。图1上江5242线阻波器C相热像图汇报网调降低本条线路的负荷，并于第二天进行停电检查处理，经检查为C相桩头表面氧化，处理后恢复送电，当晚测温温度正常。4.2110kV华庄变2号电容器1063刀闸B相与电缆头连接处发热2008年8月5日晚18：50，巡视人员进行奥运保电特巡时发现华庄变2号电容器1063刀闸B相与电缆头连接处温度达到92摄氏度，记为II类缺陷，第二天停电检查为连接处螺母接触不良。4.3220kV淮阴变2号主变35kV侧3025刀闸触头发热2008年7月3日晚20时36分，因当日气温高，负荷大，运行人员对220kV变电站进行重点测温，发现淮阴变2号主变35kV侧3025刀闸C相触头严重发热，达到125.5摄氏度。图2淮阴变3025刀闸C相热像图汇报调度后，转移负荷，将3025退出运行。第二天检修工区对此刀闸进行清扫、加油处理。4.4其他一般性过热a）图3清河变7022刀闸C相热像图b）图4清河变7191刀闸A相母线侧引线桩头热像图c）图5清河变46771刀闸B相拐臂软连接头部热像图以上几幅图为220kV清河变负荷较高时所测得的热像图，7022刀闸C相与7191刀闸A相母线侧引线桩头为因负荷电流较大导致的过热；46771刀闸B相拐臂软连接头部为接头处接触压力降低，同样为一般性过热。对于以上情况，可以不记入缺陷，进行跟踪监测，在不同负荷情况下对同样部位进行测温，若确实存在长期过热情况，可依此编制检修计划，进行处理。应用科技5注意事项5.1测温环境a）光线对测量结果有较大影响，要消除太阳光以及灯光的影响，所以现在测温时间一般选择在夜间熄灯巡视期间。b）雷、雨、雾、雪及大风的天气里也不适宜进行测温。c）不同环境温度时（尤其是冬天和夏天）测温结果会有很大的不同，因此在同一时间段里应尽量选择气温较恒定的日子进行测温。5.2测温人员不同的测温人员红外基础知识和仪器的使用等掌握程度不同将影响检测结果。而每个人的测温习惯不一样，所选取的设备部位以及测量距离都有所不同，在电气设备运行状态管理中，经常需要把同组设备相同部位在不同时期检测的结果进行比较，以便掌握设备运行状况及故障隐患的发展变化情况。所以，检测时应尽可能保障位置固定、高度相同、和摄像角度一样，这样才可保证不同时期的检测结果具有可比性，应尽量安排固定人员测量固定的设备。5.3被测设备电气设备在不同负荷的运行条件下发热量也是不同的，被测设备是否在额定电压和额定负荷下运行及运行时间的长短都将影响检测结果。5.4检测周期红外测温的周期包括周期普测和特巡点测两类。周期普测是指有计划、有组织和全面性的红外检测。特巡点测是对普查中分离出的异常部位编制计划，开展监测，直到隐患消除后验测合格，以及设备大修前后的对比检测和新设备投运后的初测。对一些设备的检测时间也可根据实际情况进行。6结论红外测温技术可以监测设备运行状态，判断设备缺陷、监控设备劣化趋势，预防电气设备发生一些重大事故，及时发现故障点，把事故扼杀于萌芽状态，为设备的定期检修、抢修逐渐转变为状态维修提供科学依据。但就目前红外测温技术发展的水平来看，还不能对所有设备的内部故障做出准确判断。因此我们应将其他常规试验手段和红外测温技术有机结合起来，才能为设备的状态评价提供更有效的依据，从而制定出合理的检修计划。[参考文献][1]胡世征等.DL／T664-1999带电设备红外诊断技术应用导则.北京:中国标准出版社,2000.[2]陈衡,侯善敬等.电力设备故障红外诊断.北京:中国标准出版社,1999.TECHNOLOGYTREND207