姚鋼

摘 要：我國地域廣大，人口眾多，電網(wǎng)構(gòu)成十分的復(fù)雜。隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力運(yùn)輸已經(jīng)成為了我國的一項(xiàng)基礎(chǔ)行業(yè)，關(guān)系到人們的日常生活、工業(yè)生產(chǎn)等多個(gè)領(lǐng)域。為了確保我國的用電安全，必須建立新的電網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，提高電網(wǎng)故障排除及檢修的效率。本文分析紅外測(cè)溫技術(shù)，利用溫度來檢測(cè)電網(wǎng)運(yùn)行中的故障，及時(shí)的進(jìn)行排除，著重分析了這一技術(shù)如何在變壓器檢測(cè)中的運(yùn)用。

關(guān)鍵詞：紅外測(cè)溫技術(shù)；配網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行；變壓器維護(hù)

配電網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)行的過程中，特別容易受到電流和電壓等因素的影響，會(huì)出現(xiàn)熱效應(yīng)征象。這一現(xiàn)象的產(chǎn)生，就會(huì)造成電網(wǎng)設(shè)備的損耗、故障。特別是變壓器作為電力系統(tǒng)的核心設(shè)備，一旦損壞，勢(shì)必導(dǎo)致大面積的停電。所以，在配網(wǎng)設(shè)備的維護(hù)運(yùn)行中，主要可以分為兩個(gè)方面，一方面是對(duì)于故障的防護(hù)與檢測(cè)，另一方面是當(dāng)發(fā)生了故障后，能夠?qū)收线M(jìn)行精確的定位與排除。而這兩方面的實(shí)現(xiàn)都離不開紅外測(cè)溫技術(shù)。

1 紅外測(cè)溫技術(shù)介紹

紅外測(cè)溫技術(shù)主要是基于兩個(gè)關(guān)鍵的理論來實(shí)現(xiàn)的。第一種是紅外輻射原理，在自然界中，只要物體的溫度高于絕對(duì)零度，就會(huì)因其內(nèi)部熱運(yùn)動(dòng)而以電磁波的形式向外輻射能量，輻射波長在0.76-1000μm之間。所以，紅外測(cè)溫技術(shù)的理論基礎(chǔ)，就是普朗克黑體輻射定律，這一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式如下：

Mλ=

Mλ表示光譜輻射的通量密度c表示輻射常數(shù)；λ表示光譜輻射的波長；T是絕對(duì)溫度。根據(jù)上式我們可以推斷出，溫度越高，物體的輻射能力就越長，隨著溫度的升高，輻射的峰值也會(huì)向短波方向移動(dòng)。在溫度變化的情況下，輻射能量的短波比長波的變化大。

在應(yīng)用中，被測(cè)物體的某一單位面積對(duì)應(yīng)測(cè)量機(jī)器的某一像素點(diǎn)，在物體發(fā)射率已知的情況下，就能的把輻射還原成溫度，通過像素的灰度值，聯(lián)系設(shè)備的電壓值，在經(jīng)過一系列的換算，就能夠測(cè)定出電壓溫度曲線的關(guān)系，準(zhǔn)確的定位被測(cè)物的溫度值。

2 紅外測(cè)溫計(jì)技術(shù)在配網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行中的維護(hù)作用

因?yàn)榧t外測(cè)溫技術(shù)是由機(jī)器進(jìn)行溫度的判定來實(shí)現(xiàn)的，所以，整體的運(yùn)用框架都是建立在一定的框架之上的。

2.1 運(yùn)用方法

首先，是通過對(duì)以下幾種情況的分析來確定是否機(jī)械設(shè)備發(fā)生了故障。第一，進(jìn)行溫度的對(duì)比，主要根據(jù)設(shè)備所處的溫度環(huán)境、本身的物理特性以及設(shè)備的負(fù)荷大小等對(duì)設(shè)備運(yùn)行的溫度進(jìn)行對(duì)比，計(jì)算出與對(duì)應(yīng)點(diǎn)溫度的差別，如果溫度差值較大，就證明設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn)故障。溫度計(jì)算公式為：

θ=[（T1-T2）/（T1-T0）]×100%

其中T1表示檢測(cè)點(diǎn)的溫度；T2表示設(shè)備正常運(yùn)行的溫度；T0表示環(huán)境參照物的溫度；還可以與同類設(shè)備相比較。這一方法主要是對(duì)比同一回路中的同類型設(shè)備，或者是同一設(shè)備的三相進(jìn)行對(duì)比。首先根據(jù)對(duì)應(yīng)點(diǎn)溫度升高差異推斷出這一類型電網(wǎng)的正常運(yùn)行規(guī)律，根據(jù)這一規(guī)律判斷設(shè)備是否超出正常運(yùn)行范圍，但是要注意有可能發(fā)生三相設(shè)備都發(fā)生故障的可能性；還可以根據(jù)電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)信息，對(duì)同一個(gè)設(shè)備在不同時(shí)間段的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，根據(jù)數(shù)據(jù)的變化情況來判斷目前運(yùn)行的狀況是否符合正常水準(zhǔn)。這一方法要求我們平時(shí)就要對(duì)電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，建立良好的檔案管理系統(tǒng)；最后還可以采用熱譜分析的方法，分析設(shè)備在不同的運(yùn)行條件下熱譜圖的差異，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行推斷。

2.2 紅外測(cè)溫技術(shù)在配網(wǎng)運(yùn)行中的作用

紅外測(cè)溫技術(shù)的應(yīng)用主要是通過紅外測(cè)溫儀為載體來實(shí)現(xiàn)的，這一設(shè)備有便攜式和紅外熱像儀兩種。便攜式設(shè)備可以在工作人員日常巡視中進(jìn)行運(yùn)用，可以對(duì)電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行快速、大面積的檢測(cè)。紅外熱像儀能夠發(fā)現(xiàn)設(shè)備溫度場(chǎng)的分布，便于進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算。相比于便攜式紅外測(cè)溫儀，這一設(shè)備能夠?qū)υO(shè)備的情況進(jìn)行更加準(zhǔn)確的判斷。這一設(shè)備較為沉重，可以安裝在固定地方實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備溫度的實(shí)施監(jiān)控。在進(jìn)行巡視前，相關(guān)人員應(yīng)該熟悉檢測(cè)設(shè)備正常的運(yùn)行參數(shù)，或者是其他對(duì)故障的判定方法，以便在巡視或者是實(shí)時(shí)監(jiān)控中能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)故障，并進(jìn)行排除。在巡視的過程中，要特別的注意對(duì)關(guān)刀口、持續(xù)金具、線夾等已發(fā)生故障的部位的重點(diǎn)檢查。

3 紅外測(cè)溫技術(shù)對(duì)變壓器過熱故障的在線檢測(cè)技術(shù)

巡視人員的經(jīng)歷和時(shí)間畢竟是有限的，但是電網(wǎng)的運(yùn)行卻是時(shí)時(shí)刻刻的，為了保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，需要我們對(duì)重要設(shè)備實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)。根據(jù)我國現(xiàn)行的技術(shù)規(guī)范，我們應(yīng)該建立以紅外熱像儀為核心的信息采集系統(tǒng)，利用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，建造一個(gè)可操作性強(qiáng)、功能多樣的變壓器熱故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。首先，在變壓器旁安裝紅外熱像儀設(shè)備，采集電力設(shè)備的實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備把溫度數(shù)據(jù)發(fā)送到變電站的控制終端。變電站控制室利用在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)所發(fā)數(shù)據(jù)進(jìn)行接收，并進(jìn)行處理，包括對(duì)溫度進(jìn)行檢測(cè)確定是否溫度反常，如果反常進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警，并顯示數(shù)據(jù)情況，同時(shí)進(jìn)行相關(guān)的儲(chǔ)存工作。通過IP地質(zhì)，可以快速的確定故障發(fā)生地點(diǎn)，最后將收集的信息傳送至電局的檢修中心。

4 結(jié)語

本文介紹了紅外測(cè)溫技術(shù)的工作原理以及如何在配網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)行中予以應(yīng)用，并探討如何建立配網(wǎng)變壓器或重點(diǎn)設(shè)備的紅外熱像儀在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。希望通過本文的分析，能夠幫助配電系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。

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