國網(wǎng)陜西省電力有限公司榆林供電公司 武 剛 張曉博

在電力企業(yè)的不斷發(fā)展過程中，電氣設(shè)備運(yùn)行的問題逐步成為電力企業(yè)日常工作的重點(diǎn)，同時(shí)也成為了關(guān)鍵的技術(shù)性問題。因?yàn)殡姎庠O(shè)備運(yùn)行過程中很容易出現(xiàn)金屬件發(fā)熱或是連接處發(fā)熱的情況，這也就導(dǎo)致電氣設(shè)備的安全性遭到了威脅和影響。所以，作為相關(guān)的技術(shù)人員一定要將切實(shí)提高電氣設(shè)備的安全與質(zhì)量作為工作的重點(diǎn)。

目前利用紅外成像技術(shù)是一種比較高效的技術(shù)手段，其可以有效對變電設(shè)備進(jìn)行實(shí)施監(jiān)督和控制，提高了其安全性的同時(shí)也降低了變電所帶來的損失。通過在電氣設(shè)備運(yùn)行過程當(dāng)中切實(shí)應(yīng)用紅外成像技術(shù)，可以具備檢查效率更高、安全性更強(qiáng)、定位更加準(zhǔn)確的優(yōu)勢。所以，一旦出現(xiàn)了電氣設(shè)備故障的狀況，那么紅外成像技術(shù)就可以在第一時(shí)間檢查出故障存在的位置，并且在故障惡化之前也可以及時(shí)針對故障進(jìn)行隔離處理，在最大程度上避免了大規(guī)模的停電狀況。

在利用紅外成像技術(shù)進(jìn)行故障檢測的時(shí)候，可以滿足不斷電、不取樣的要求，也就是說可以通過故障設(shè)備本身及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障的具體位置，確保后期變電設(shè)備在維修、檢測過程中的相關(guān)工作得以順利進(jìn)行，并且也切實(shí)有效的提高了故障檢測人員工作的實(shí)際效率。所以，在變電運(yùn)檢工作開展和落實(shí)過程中，紅外成像技術(shù)的應(yīng)用格外廣泛。為此，本文首先客觀針對紅外成像技術(shù)在變電運(yùn)檢過程中的應(yīng)用現(xiàn)狀及其存在問題進(jìn)行分析，重點(diǎn)提出了未來紅外成像技術(shù)在變電運(yùn)檢工作中的應(yīng)用手段，希望能夠切實(shí)地提高電力企業(yè)電氣設(shè)備運(yùn)行的安全性與可靠性。

1 現(xiàn)階段紅外成像技術(shù)在變電運(yùn)檢過程中的應(yīng)用現(xiàn)狀及其存在問題

1.1 沒有完善的制度作為保障

在利用紅外成像技術(shù)進(jìn)行變電運(yùn)檢工作的過程中，因缺乏制度層面的約束和保障，所以很容易導(dǎo)致在變電運(yùn)維人員使用相關(guān)技術(shù)開展工作時(shí)沒有具體的機(jī)制進(jìn)行約束，為此紅外成像技術(shù)本身的優(yōu)勢和價(jià)值也沒有辦法體現(xiàn)出來[1]。從技術(shù)操作領(lǐng)域來看，因?yàn)闆]有明確的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，所以這也就導(dǎo)致了操作人員的工作開展喜歡依據(jù)自身的實(shí)際習(xí)慣或者是主觀判斷，從而針對設(shè)備進(jìn)行檢測，這樣就會存在比較大的主觀性，同時(shí)檢測活動也變得更加隨意，整體質(zhì)量水平難以保障，甚至還會導(dǎo)致許多既存故障沒有解決的情況，為后期電力設(shè)備的使用與供電工作的開展帶來了嚴(yán)重的安全隱患。

還有一些電力企業(yè)的相關(guān)人員為了減少工作強(qiáng)度，針對電力設(shè)備的檢測工作敷衍了事，甚至只進(jìn)行一次檢測工作，這樣就會導(dǎo)致檢測結(jié)果本身具有一定的隨機(jī)性，并不能切實(shí)將設(shè)備本身的狀況反映出來。與此同時(shí)大多數(shù)的設(shè)備都是露天的，為此會受到室外環(huán)境、周邊空氣等因素的影響，造成電力設(shè)備表面存在一定的侵蝕以及腐蝕、氧化等情況[2]。久而久之必然會造成嚴(yán)重的安全隱患。沒有完善的制度就沒有辦法將責(zé)任落實(shí)到人，同時(shí)也沒有辦法全面發(fā)揮出紅外成像技術(shù)的優(yōu)勢和價(jià)值。

1.2 技術(shù)人員針對紅外成像技術(shù)的掌握能力較低

紅外成像技術(shù)的使用需要和計(jì)算機(jī)程序相結(jié)合，這樣才能充分發(fā)揮出紅外成像技術(shù)本身的功能。比如紅外成像技術(shù)具備成像圖像分析的功能，還具備數(shù)據(jù)整合的功能?？墒窃趯?shí)際的操作過程中完全可以掌握這一技術(shù)的專業(yè)人員數(shù)量較少，同時(shí)具備一定操作經(jīng)驗(yàn)的運(yùn)檢人員數(shù)量更是少之又少。長此以往就會造成其科學(xué)技術(shù)水平較低，檢測的精度也會受到影響，對于電力設(shè)備檢測的安全性造成了嚴(yán)重的隱患[3]。

1.3 缺乏無人值班變電站紅外成像技術(shù)的應(yīng)用與推廣

現(xiàn)代化信息技術(shù)的發(fā)展，必然會推進(jìn)自動化、智能化技術(shù)的應(yīng)用，人工智能在各領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用更是表明無人化的管理將成為未來變電站日常工作開展過程中的主要趨勢，并且無人值守的模式也必然會降低企業(yè)的人力資源成本，切實(shí)更提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益?？v觀當(dāng)前我國電力企業(yè)的日常發(fā)展，許多地區(qū)電力企業(yè)在變電所的日常工作開展過程當(dāng)中都在實(shí)行無人化的管理模式，所以其也在逐步利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，針對電力設(shè)備進(jìn)行全面的監(jiān)測，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程操作的目標(biāo)，切實(shí)提高了變電運(yùn)檢的整體質(zhì)量和效果。

通過在變電站的故障檢測過程中采用無人化的管理模式，確實(shí)可以有效為紅外成像技術(shù)設(shè)備的使用提供條件，并且利用紅外成像技術(shù)檢測周期比較長，如果長期設(shè)置專門的值班人員，必然會帶來比較沉重的工作負(fù)擔(dān)，并且與無人化的操作模式相違背，所以缺乏無人值守的變電站是導(dǎo)致紅外成像技術(shù)推廣與應(yīng)用受阻的關(guān)鍵[4]。

2 紅外成像技術(shù)在未來變電運(yùn)檢工作中的應(yīng)用方式

2.1 利用紅外線進(jìn)行精確測溫

電力設(shè)備在日常使用和運(yùn)行的過程當(dāng)中很容易出現(xiàn)發(fā)熱的情況，究其原因主要可從以下方面來看：第一，因?yàn)殡娏魍ㄟ^了導(dǎo)體，所以電力設(shè)備會出現(xiàn)發(fā)熱的情況；第二，絕緣體因?yàn)槭艹被蛘呤浅霈F(xiàn)了老化的情況，導(dǎo)致了配電線路上的電壓增高，進(jìn)而造成配電線以及電力設(shè)備出現(xiàn)發(fā)熱的狀況；第三，渦流導(dǎo)致了電力設(shè)備的金屬面出現(xiàn)了發(fā)熱的狀況。所以面對上述三種變電運(yùn)檢過程中電力設(shè)備容易出現(xiàn)溫度變化的情況，可以采用紅外成像技術(shù)對其進(jìn)行準(zhǔn)確的溫度測量[5]。

首先，進(jìn)行表面溫度的判斷。這種方式比較適用于因?yàn)殡娏鲗?dǎo)致的發(fā)熱情況，或是因?yàn)殡姶判?yīng)而造成的電力設(shè)備發(fā)熱狀況。通過依據(jù)紅外成像技術(shù)，可以針對電力設(shè)備表面的溫度進(jìn)行測量，并且通過將其測量結(jié)果和電力設(shè)備不同部件的溫度、絕緣設(shè)備的溫度、材料的溫度等指標(biāo)進(jìn)行對比，最終依據(jù)環(huán)境以及氣候的實(shí)際情況、電力設(shè)備的負(fù)荷大小等，判斷出電力設(shè)備的溫度是否處于正常的狀態(tài)。如果確實(shí)超出了正常的范圍值，那么就必須要及時(shí)對其進(jìn)行檢查和處理，這樣才能有效保障電力設(shè)備的安全可靠穩(wěn)定運(yùn)行。

其次，利用圖像特點(diǎn)進(jìn)行判斷。這種方式的選擇比較適合于電壓不穩(wěn)定從而導(dǎo)致的設(shè)備過熱情況。通過利用紅外成像技術(shù)，可以有效將同類設(shè)備處于正常狀態(tài)以及處于異常狀態(tài)時(shí)候的成像進(jìn)行圖像呈現(xiàn)，然后通過二者的比較，進(jìn)而判斷出電力設(shè)備是不是已經(jīng)出現(xiàn)了故障。成像圖還可以非常明顯的體現(xiàn)出故障的具體位置，是切實(shí)保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。

最后，通過采用實(shí)時(shí)分析的方式，可以有效針對一段時(shí)間范圍內(nèi)利用紅外成像儀器針對被檢測的設(shè)備進(jìn)行長期且持續(xù)的檢測。在負(fù)荷以及時(shí)間不斷變化的狀況之下，分析設(shè)備溫度的改變情況，從而更好的判斷出電力設(shè)備的運(yùn)行狀況。簡言之，利用紅外測溫技術(shù)，可以在確保不影響設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的情況之下準(zhǔn)確針對設(shè)備溫度進(jìn)行檢測，同時(shí)也可以在設(shè)備出現(xiàn)故障的初期階段對其進(jìn)行控制，快速解決了故障的同時(shí)也有效維護(hù)了電力設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2 利用懸式絕緣子進(jìn)行檢測

通過針對懸式絕緣子進(jìn)行制作，需要明確其往往會因?yàn)楣に嚵鞒痰牟顒e、配方的差異等，從而造成了絕緣子的內(nèi)部出現(xiàn)了細(xì)微的裂痕，同時(shí)還有可能會出現(xiàn)吸濕性的氣孔等，這樣就會造成絕緣子的內(nèi)部出現(xiàn)了應(yīng)力不均勻的情況，絕緣子本身的使用壽命嚴(yán)重降低，導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)了嚴(yán)重的安全隱患。在懸式絕緣子的實(shí)際運(yùn)行過程當(dāng)中，往往也會因?yàn)槠鋬?nèi)部材料存在膨脹系數(shù)的差異，進(jìn)而一旦出現(xiàn)與外部強(qiáng)應(yīng)力相對抗的狀況或是出現(xiàn)熱脹冷縮的情形時(shí)，絕緣子的某些部位都會出現(xiàn)嚴(yán)重的退化狀況。

一般看來，懸式絕緣子在不同的狀況之下，其存在發(fā)熱的問題主要表現(xiàn)為以下集中存在形式：介質(zhì)本身出現(xiàn)損耗引起的發(fā)熱情況、表面電流的泄漏導(dǎo)致的發(fā)熱情況、內(nèi)部電流泄漏造成的發(fā)熱情況。所以通過利用紅外成像技術(shù)，確實(shí)可以很好的針對懸式絕緣子零值進(jìn)行檢測，并且也可以通過紅外成像的圖像形式，更為直觀的將絕緣子本身的溫度與環(huán)境之間的溫度差異展現(xiàn)出來。

絕緣子溫度的分布以及變化，可以便于相關(guān)的工作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備本身存在的安全隱患，切實(shí)提高了電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性以及可靠性。另外絕緣子溫度差是紅外線檢測過程中非常重要的參數(shù)值，為此這也就在一定程度上關(guān)系到了紅外線檢測是不是具備一定的精確性。所以，未來必須要格外重視絕緣子和外部環(huán)境之間的溫度差異變化，盡可能確保絕緣子能夠處于一種相對適宜的溫度狀態(tài)之下。

通過利用懸式絕緣子進(jìn)行紅外檢零工作，導(dǎo)致其最終結(jié)果準(zhǔn)確性受到影響的因素包括以下幾點(diǎn)：紅外成像儀器本身的精準(zhǔn)度、周邊環(huán)境的影響、零值絕緣子的具體位置、選擇的檢測方法、設(shè)備本身的被污染程度等。為此利用這種方式針對電力設(shè)備進(jìn)行變電運(yùn)檢工作過程中，需要相關(guān)的技術(shù)人員從以下方面入手，給予高度重視。

2.3 利用紅外成像檢驗(yàn)漏氣的情況

在變電設(shè)備當(dāng)中，經(jīng)常存在一些充氣類的設(shè)備，如在法蘭密封面的位置、罐體預(yù)留孔的位置、充氣口位置、管路口位置、設(shè)備本體位置等，都是很容易出現(xiàn)漏氣情況的。為此利用紅外成像技術(shù)針對可能存在的漏氣現(xiàn)象進(jìn)行檢測，可以滿足早發(fā)現(xiàn)、早處理的原則，同時(shí)也確實(shí)提高了設(shè)備檢測過程中預(yù)警方案本身的系統(tǒng)性以及科學(xué)性。

首先，最為常見的漏氣現(xiàn)象出現(xiàn)在密封圈位置，通過利用紅外成像技術(shù)，可以發(fā)現(xiàn)因?yàn)槊芊馊θ毕輳亩斐闪寺獾臓顩r，尤其在一些安裝了新邊界的設(shè)備過程當(dāng)中，經(jīng)常會因?yàn)楣に囁礁叩汀惭b流程選擇等，從而出現(xiàn)嚴(yán)重的漏氣狀況。通過環(huán)繞法蘭圈位置進(jìn)行紅外線檢測，可以及時(shí)通過溫度變化找到漏氣點(diǎn)。尤其在換季的時(shí)候，比較大的溫度差異會使得變電設(shè)備的密封口位置極易因冷熱不均出現(xiàn)漏氣的情況。所以通過紅外成像技術(shù)可以有效對其進(jìn)行安全隱患的排查，從而切實(shí)降低了事故發(fā)生的可能性，提高了設(shè)備本身檢測的精確度。

其次，要明確具體的檢測要點(diǎn)。第一，針對其進(jìn)行漏氣檢測的過程當(dāng)中，必須要從三個(gè)及其以上不同的方位針對變電設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)檢測，這樣才能確保每一個(gè)漏氣點(diǎn)都能夠在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)；第二，要利用電子表格針對相關(guān)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行記錄，并且還需要針對圖像、技術(shù)模型等進(jìn)行全面的分析，針對檢測當(dāng)中的圖像進(jìn)行系統(tǒng)的分析，整合出紅外光譜，這樣才能針對漏氣現(xiàn)象進(jìn)行綜合檢測，也便于相關(guān)的工作人員針對不同的變電設(shè)備進(jìn)行比較，同時(shí)滿足了變電設(shè)備不同檢測情況下的橫向以及縱向比較要求；第三，在檢測工作開展之前，需要盡可能確保檢測現(xiàn)場始終處于通風(fēng)情況比較好的狀況，可以在檢測開始之前的15分鐘開窗通風(fēng)，這樣才能確保所有被檢測的變電設(shè)備都能夠與氧氣之間實(shí)現(xiàn)全面的結(jié)合。

3 結(jié)語

在電氣設(shè)備的正常運(yùn)行過程當(dāng)中，經(jīng)常會出現(xiàn)電力設(shè)備莫名不正常發(fā)熱的情況，所以這一問題就會為電力設(shè)備是否可以安全可靠的運(yùn)行帶來很嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，同時(shí)也帶來了諸多的安全隱患。紅外成像技術(shù)在電力企業(yè)的電力設(shè)備檢測以及變電設(shè)備運(yùn)檢工作中所發(fā)揮的作用至關(guān)重要，并且在未來也必然會作為一種常用的手段，全面應(yīng)用在變電站系統(tǒng)的運(yùn)檢以及維護(hù)過程當(dāng)中。

確實(shí)有效使用紅外成像技術(shù)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)變電設(shè)備存在的故障位置、故障情況，同時(shí)也滿足了不斷電、不取樣檢測的要求，降低了停電的概率，減少了不必要的人力資本投入，同時(shí)也提高了變電檢修工作的整體效率，在未來具有極其重要的推廣價(jià)值，同時(shí)也必然會成為一種有效的技術(shù)手段，為電力企業(yè)的發(fā)展奠定穩(wěn)固的技術(shù)基礎(chǔ)。