楊航 肖雷 王晨 陳壯 劉必青

南京志新電氣科技有限公司， 江蘇南京 ?210001

摘要：紅外測(cè)溫技術(shù)已然成為故障檢測(cè)中的主流方式，能夠有效探測(cè)設(shè)備中存在的風(fēng)險(xiǎn)隱患，諸如一次設(shè)備可能存在的接頭溫度過(guò)高、線路連接不良以及絕緣老化等問(wèn)題。期望電力裝置能夠按照預(yù)期穩(wěn)定工作，本文主要針對(duì)實(shí)際中基于紅外檢測(cè)的變電站故障測(cè)定案例進(jìn)行深入剖析，提出優(yōu)化意見(jiàn)。

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備;二次回路;紅外測(cè)溫;異常發(fā)熱

狀態(tài)檢修是以全新的測(cè)試、檢驗(yàn)技術(shù)為核心，獲取裝置運(yùn)行過(guò)程中的各項(xiàng)參數(shù)信息，同時(shí)根據(jù)裝置相關(guān)零件的運(yùn)行情況進(jìn)行整體判定，明確需要檢修的對(duì)象并制定相關(guān)方案。主要優(yōu)勢(shì)有以下幾點(diǎn)：可以有效探測(cè)裝置中存在的安全風(fēng)險(xiǎn)，防止出現(xiàn)無(wú)計(jì)劃的檢修情況，增強(qiáng)裝置的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。紅外測(cè)溫技術(shù)是當(dāng)前主流的故障檢測(cè)方式，能夠在持續(xù)供電、不接觸、不拆解的情況下完成相應(yīng)的檢修任務(wù)，同時(shí)可以精確測(cè)定出裝置的溫度參數(shù)，并將數(shù)值通過(guò)二維模型反饋給用戶?；诰C合分析后，能夠根據(jù)裝置溫度確定實(shí)際運(yùn)行工況，并測(cè)定出裝置是否存在過(guò)熱異常和風(fēng)險(xiǎn)隱患。

1紅外測(cè)溫原理及診斷方法

1.1紅外測(cè)溫基本原理：根據(jù)黑體輻射的基本理論不難發(fā)現(xiàn)，自然界中的任何物質(zhì)均會(huì)持續(xù)釋放紅外線，并伴隨一定能量。該能量數(shù)值同物體溫度有著直接關(guān)聯(lián)，若物體自身溫度較高，其向外釋放的紅外線越多。所以，可以利用獲取到的物體紅外輻射參數(shù)來(lái)進(jìn)一步確定溫度數(shù)值。紅外溫度檢測(cè)設(shè)備可以把電力裝置釋放的紅外線能量全部采集到探測(cè)模塊上，探測(cè)裝置又能將其進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，經(jīng)由放大器處理后，為用戶展示出二維數(shù)據(jù)模型。

1.2紅外測(cè)溫診斷方法：裝置存在的發(fā)熱異常一般可以根據(jù)對(duì)電網(wǎng)的影響程度，劃分出高危、嚴(yán)重和一般三個(gè)等級(jí)?？v觀裝置的實(shí)際運(yùn)行來(lái)說(shuō)，確定是否出現(xiàn)發(fā)熱異常并采用針對(duì)性的解決方案是極為必要的。當(dāng)前，基于紅外探測(cè)技術(shù)的發(fā)熱故障檢測(cè)有以下幾種模式：（1）同類比較判斷法。利用三相裝置和相同類別裝置之間存在的溫度差可以準(zhǔn)確判定是否出現(xiàn)異常。部分由于電壓引起發(fā)熱的裝置，應(yīng)當(dāng)結(jié)合溫度波動(dòng)情況來(lái)判定是否存在異常。如果是因?yàn)殡娏鲗?dǎo)致的發(fā)熱，則需要根據(jù)指定位置的溫度改變進(jìn)行測(cè)定。（2）表面溫度判斷法。通常是基于獲取的裝置表面溫度，并根據(jù)裝置所承受負(fù)荷情況以及機(jī)械受力來(lái)綜合確定異常問(wèn)題。該模式主要應(yīng)用于由電流導(dǎo)致的發(fā)熱故障。（3）圖像特征判斷法。根據(jù)相同類型裝置正常運(yùn)行中的數(shù)據(jù)模型和發(fā)熱模型對(duì)比分析，判定是否存在故障。（4）檔案統(tǒng)計(jì)分析法。根據(jù)采集相同裝置不同周期內(nèi)的溫度改變情況，分析出現(xiàn)溫度波動(dòng)的內(nèi)部因素，進(jìn)而測(cè)定出現(xiàn)的異常問(wèn)題。

2應(yīng)用紅外測(cè)溫技術(shù)檢測(cè)TA二次回路故障實(shí)例

2018年8月13日，在某變電站日常巡檢過(guò)程中，可以看出回路端子設(shè)備中出現(xiàn)了二次電流過(guò)熱的問(wèn)題。正常運(yùn)行的端子溫度僅為24℃，而發(fā)熱組件溫度達(dá)到37.5℃?；诨緢D紙可以看出發(fā)熱組件為回路側(cè)二次端子。為防止在解決異常時(shí)造成二次回路中裝置運(yùn)行波動(dòng)或造成人員傷亡，需要搭建起完善的臨時(shí)安全體系。通過(guò)故障排查發(fā)現(xiàn)第二套保護(hù)體系中部分端子出現(xiàn)螺絲松動(dòng)的問(wèn)題，再重新加緊后溫度恢復(fù)正常。

3幾種可應(yīng)用紅外測(cè)溫技術(shù)進(jìn)行檢查的二次設(shè)備故障類型

紅外溫度檢測(cè)技術(shù)的意義在于測(cè)定TA回路中是否出現(xiàn)接觸過(guò)熱、組件熔斷以及局部溫度過(guò)高等問(wèn)題。基于變電站長(zhǎng)期運(yùn)行中對(duì)二次裝置溫度探測(cè)的結(jié)果不難看出，TA回路中存在過(guò)熱異常所占比重達(dá)到五分之一，熔斷組件出現(xiàn)過(guò)熱異常占比達(dá)到二分之一，局部位置出現(xiàn)過(guò)熱異常的比重為四分之一。

3.1TA回路過(guò)熱：TA回路中出現(xiàn)的過(guò)熱異常大多是由于端子接觸不良引起的，甚至?xí)霈F(xiàn)開(kāi)路問(wèn)題，導(dǎo)致一次裝置誤動(dòng)作的發(fā)生。TA回路中端子接觸不良的產(chǎn)生原因可以歸結(jié)為以下幾個(gè)方面：接觸設(shè)計(jì)方案不當(dāng)、選型偏差、運(yùn)行環(huán)境惡劣等。長(zhǎng)期以來(lái)均采用鋼片彎接模式，以至于螺絲未能有效緊固，同時(shí)暴露在外的銅線還會(huì)出現(xiàn)氧化、腐蝕等問(wèn)題，導(dǎo)致組件無(wú)法發(fā)揮出應(yīng)有作用。對(duì)于新建變電站來(lái)說(shuō)，導(dǎo)致TA端子出現(xiàn)接觸異常的原因在于電鍍處理未能達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)或安裝不規(guī)范。之前處理導(dǎo)線絕緣皮時(shí)，未能按照標(biāo)準(zhǔn)要求借助剝線鉗完成，僅通過(guò)端子頭進(jìn)行壓接，以致于出現(xiàn)虛接問(wèn)題。

3.2直流空氣開(kāi)關(guān)或熔斷器過(guò)熱：直流空氣開(kāi)關(guān)和熔斷裝置出現(xiàn)的過(guò)熱異常大多是因?yàn)槌跏荚O(shè)計(jì)和裝置生產(chǎn)企業(yè)給出的額定值不達(dá)標(biāo)。系統(tǒng)一旦出現(xiàn)異常，往往會(huì)引起誤動(dòng)作，難以穩(wěn)定運(yùn)行。

3.3保護(hù)插件局部過(guò)熱：保護(hù)組件局部過(guò)熱異常會(huì)引起外部溫度高于電子器件溫度，可能會(huì)影響組件的正常運(yùn)行。造成這一問(wèn)題的主要原因是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不當(dāng)、散熱性能不達(dá)標(biāo)以及灰塵無(wú)法及時(shí)清理等。

4改進(jìn)措施探討

對(duì)于上述三種基本二次裝置發(fā)熱異常來(lái)說(shuō)，根據(jù)實(shí)際情況給出對(duì)應(yīng)的優(yōu)化方案：（1）針對(duì)時(shí)間較舊的變電站來(lái)說(shuō)，出現(xiàn)TA回路端子松動(dòng)等問(wèn)題，第一步要對(duì)原有線路進(jìn)行改造優(yōu)化，并縮減維護(hù)間隔。第二步要借助紅外測(cè)溫設(shè)備對(duì)存在的風(fēng)險(xiǎn)隱患進(jìn)行檢測(cè)，確保安全的基礎(chǔ)上重新緊固端子，并加強(qiáng)防水防潮性能。（2）針對(duì)新建變電站來(lái)說(shuō)，出現(xiàn)接觸異常后，需要落實(shí)好項(xiàng)目驗(yàn)收工作。（3）針對(duì)預(yù)試定檢環(huán)節(jié)后出現(xiàn)的接觸異常，需要提高操作人員的技術(shù)水平，加強(qiáng)責(zé)任意識(shí)，避免由人工誤操作引起的安全問(wèn)題。（4）針對(duì)空開(kāi)和熔斷組件出現(xiàn)的過(guò)熱異常來(lái)說(shuō)，第一步要明確裝置選型，防止性能不達(dá)標(biāo)的組件進(jìn)入系統(tǒng)。第二步要強(qiáng)化在運(yùn)行和待運(yùn)行設(shè)備的維護(hù)質(zhì)量，落實(shí)好全面檢測(cè)，為系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行奠定良好基礎(chǔ)。

5結(jié)語(yǔ)

將紅外測(cè)溫技術(shù)融入到二次設(shè)備故障測(cè)定中仍存在不足之處，其中主要問(wèn)題在于：（1）變電站搭建的二次系統(tǒng)中所涉及的組件類型較多，部分模塊無(wú)法利用紅外測(cè)溫進(jìn)行檢測(cè)。一旦無(wú)法準(zhǔn)確判定哪些裝置要采用紅外探測(cè)技術(shù)，就有可能出現(xiàn)以偏概全的問(wèn)題，加大工作人員的負(fù)擔(dān)。（2）目前應(yīng)用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中僅對(duì)一次系統(tǒng)的溫差有著清晰標(biāo)定，而二次系統(tǒng)尚未建立起相應(yīng)的異常等級(jí)，導(dǎo)致操作人員無(wú)法準(zhǔn)確判定異常情況，因此無(wú)法在發(fā)熱異常的初始階段進(jìn)行處理。

參考文獻(xiàn)

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