林曉玲

摘 要：變電設(shè)備是電力系統(tǒng)的重要組成部分，保證變電設(shè)備的正常運(yùn)行能夠?yàn)槿藗兲峁└影踩?、可靠的用電，但是變電設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中容易受到多種因素的影響，發(fā)生故障的概率較高，不利于電能的正常供應(yīng)。針對(duì)這種現(xiàn)象，必須對(duì)變電設(shè)備故障作出及時(shí)、準(zhǔn)確的診斷，并制訂有效的措施排除故障。紅外診斷技術(shù)是一種新型的故障診斷技術(shù)，以紅外診斷技術(shù)的基本概念為出發(fā)點(diǎn)，闡述了該項(xiàng)技術(shù)的工作原理和優(yōu)點(diǎn)，并對(duì)紅外診斷技術(shù)在變電設(shè)備故障診斷中的具體應(yīng)用進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：紅外診斷技術(shù)；變電設(shè)備；設(shè)備故障；故障診斷

中圖分類號(hào)：TN219 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.22.142

變電設(shè)備故障一直是影響電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的主要因素，嚴(yán)重制約了我國(guó)電力事業(yè)的健康、穩(wěn)定發(fā)展，提高故障診斷技術(shù)能夠?yàn)楣收吓懦峁└訙?zhǔn)確的依據(jù)，對(duì)保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)行具有重要意義。當(dāng)前，我國(guó)已經(jīng)邁入了社會(huì)主義建設(shè)新時(shí)期，用電需求量呈現(xiàn)出與日俱增的狀態(tài)，這就對(duì)電力系統(tǒng)的可靠性提出了更高的要求，利用紅外診斷技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)更加理想的變電設(shè)備故障診斷效果，對(duì)推動(dòng)電力事業(yè)的發(fā)展意義重大，具有廣闊的應(yīng)用前景和發(fā)展空間。

1 紅外診斷技術(shù)的概念

紅外診斷技術(shù)是指利用紅外熱像儀對(duì)待續(xù)診斷的物體進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)紅外線所表現(xiàn)出來(lái)的輻射特性，判斷物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)是否出現(xiàn)故障和故障情況，為開(kāi)展其他工作提供方便，是一種精準(zhǔn)度較高的診斷技術(shù)。紅外線具有特殊的物理特性，當(dāng)物體絕對(duì)溫度高于0 ℃時(shí)，物體本身將會(huì)散發(fā)出紅外輻射能量，并且能量的強(qiáng)弱會(huì)隨著溫度的升高而增強(qiáng)。

2 紅外診斷技術(shù)的工作原理和應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

2.1 紅外診斷技術(shù)的工作原理

每一種物體都會(huì)時(shí)時(shí)刻刻向外散發(fā)出紅外輻射能量，并且輻射能量的強(qiáng)弱與溫度成正比關(guān)系，會(huì)隨著溫度升高而變強(qiáng)。對(duì)于變電設(shè)備來(lái)說(shuō)，其故障問(wèn)題的發(fā)生基本上都會(huì)與溫度變化有關(guān)，通常變現(xiàn)為溫度升高或者分布異常?；谶@種現(xiàn)象，可以利用專門(mén)的設(shè)備獲取變電設(shè)備所散發(fā)出的紅外輻射能量，并將其以電信號(hào)的形式表現(xiàn)出來(lái)，根據(jù)電信號(hào)反饋出來(lái)的信息得知變電設(shè)備表面的溫度分布情況，進(jìn)而獲取變電設(shè)備的故障情況，判斷出現(xiàn)故障的位置，同時(shí)還能知道故障類型和程度，為設(shè)備維修提供了更加可靠的依據(jù)，能夠快速將變電設(shè)備故障進(jìn)行排除，對(duì)于恢復(fù)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性具有重要意義。

2.2 紅外診斷技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

基于紅外診斷技術(shù)的特點(diǎn)，在對(duì)變電設(shè)備故障進(jìn)行診斷的時(shí)候，具有多方面的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，對(duì)提高故障診斷的精準(zhǔn)性、診斷效率和維護(hù)質(zhì)量具有重要意義。主要體現(xiàn)在：①紅外線診斷不會(huì)對(duì)變電設(shè)備運(yùn)行造成影響，可以使變電設(shè)備繼續(xù)處于工作狀態(tài)，能夠獲取更為真實(shí)的信息，同時(shí)還能保證診斷過(guò)程的安全性。②診斷方法比較簡(jiǎn)單，所用到的診斷設(shè)備只有紅外監(jiān)測(cè)探測(cè)裝置，不需要再使用其他輔助性工具，操作起來(lái)比較簡(jiǎn)單，十分容易掌握。③技術(shù)人員利用專用設(shè)備可以迅速完成診斷過(guò)程，既能提高診斷精確性和工作效率，還能減少技術(shù)人員的工作量，能夠同時(shí)完成較大面積設(shè)備的掃描檢測(cè)，將掃描結(jié)果更加直觀地表示出來(lái)，具有高效性、準(zhǔn)確性的特點(diǎn)。④適用范圍廣泛，不受變電設(shè)備類型的限制，可以完成對(duì)各種類型變電設(shè)備的診斷，并且可以獲取各種故障信息。紅外診斷技術(shù)還可以與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，建立資料數(shù)據(jù)庫(kù)，將診斷過(guò)程中生成的相關(guān)資料進(jìn)行保存，方便后期的查找，同時(shí)還能為其他變電設(shè)備故障斬?cái)嗵峁﹨⒖肌?/p>

3 在變電設(shè)備故障診斷中的應(yīng)用

3.1 變壓器故障診斷

當(dāng)變壓器使用性能正常時(shí)，其溫度高低從高到低呈現(xiàn)出遞減現(xiàn)象，在紅外線下形成的熱圖像整體亮度較高，其中最亮的部分位于套管升高座位置，根據(jù)變壓器正常工作狀態(tài)下溫度分布情況，將診斷結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)而判斷出現(xiàn)故障的位置。對(duì)比的重點(diǎn)主要有套管、散熱器，當(dāng)發(fā)現(xiàn)套管亮度較暗時(shí)，則套管頂端的接點(diǎn)發(fā)生斷開(kāi)故障；當(dāng)套管亮度分布不均，則套管內(nèi)部出現(xiàn)故障；當(dāng)散熱器亮度分布不均，則油路出現(xiàn)堵塞故障。

3.2 發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障診斷

發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障主要有漏磁現(xiàn)象、冷卻系統(tǒng)故障等。這些故障都會(huì)引起發(fā)電機(jī)內(nèi)部溫度升高，通過(guò)紅外診斷技術(shù)，可以獲取發(fā)電機(jī)的紅外線熱圖像，根據(jù)亮度情況確定出現(xiàn)漏磁現(xiàn)象的位置以及冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)故障的位置。在對(duì)定子繞組故障進(jìn)行診斷的時(shí)候，需要先對(duì)其進(jìn)行通電，使溫度處于一種穩(wěn)定升高的狀態(tài)，對(duì)接頭溫度升高情況進(jìn)行觀察，當(dāng)發(fā)現(xiàn)其狀態(tài)不夠穩(wěn)定時(shí)，則可以判斷該處接頭存在故障。

3.3 導(dǎo)流回路故障診斷

導(dǎo)流回路連接故障是一種常見(jiàn)的變電設(shè)備故障，當(dāng)導(dǎo)流回路出現(xiàn)接觸不良現(xiàn)象的時(shí)候，就會(huì)導(dǎo)致回路中的電阻升高，進(jìn)而出現(xiàn)發(fā)熱升溫現(xiàn)象?；谶@種原理，可以利用紅外線診斷技術(shù)對(duì)故障導(dǎo)流回路故障進(jìn)行診斷。如果在紅外熱像儀下，設(shè)備內(nèi)部的導(dǎo)流回路亮度較高，則表明導(dǎo)流回路連接不正常，運(yùn)行過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)故障問(wèn)題。

3.4 內(nèi)部絕緣故障診斷

絕緣性能是變電設(shè)備能夠正常工作的一項(xiàng)基本性能，但是如果使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、密封性較差，進(jìn)入潮濕空氣，就會(huì)對(duì)絕緣設(shè)備的正常使用性能造成影響，無(wú)法發(fā)揮出其絕緣性能，導(dǎo)致變電設(shè)備出現(xiàn)漏電或者擊穿現(xiàn)象，存在較大的安全隱患。當(dāng)因絕緣設(shè)備失去絕緣性能造成溫度變化時(shí)，所形成的熱圖像上部亮度明顯高于下部亮度，根據(jù)絕緣故障的這種紅外線輻射特性，可以判斷絕緣設(shè)備是否具有良好的絕緣性能。

3.5 外部接頭故障診斷

外部接頭故障也是一種常見(jiàn)的變電設(shè)備故障，容易引發(fā)電纜頭事故，嚴(yán)重威脅到用電的安全性。當(dāng)外部接頭出現(xiàn)故障的時(shí)候，電纜頭處的溫度將會(huì)出現(xiàn)局部升高現(xiàn)象，但是電纜的本體溫度卻沒(méi)有明顯變化，當(dāng)電纜所形成的紅外線熱圖像接頭位置亮度較高，而其他位置表現(xiàn)正常時(shí)，則可以判斷變電設(shè)備發(fā)生外部接頭故障。

4 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)不斷的研究和實(shí)踐，紅外診斷技術(shù)已經(jīng)變得越來(lái)越成熟，在變電設(shè)備故障診斷中所發(fā)揮的作用也越來(lái)越大。將該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于變電設(shè)備故障診斷中，能夠獲取更加精確的故障信息，對(duì)故障位置進(jìn)行準(zhǔn)確定位，提高了故障診斷效率，降低了故障診斷成本，對(duì)保證變電設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義，推動(dòng)了我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展。

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〔編輯：王霞〕