对照,只要是测量的温度(或温升)超过规定所列的标准的,就可根据设备温度超标的程度、设备的重要程度以及设备所承受的机械应力的大小这三方面的数值来确定设备缺陷的性质。
但是,实际情况并非如此,我们大部分的生产人员并没有严格按照上述步骤进行操作,而是简单的根据设备有没有发热以及发热的程度高低来判断设备是否处于缺陷以及缺陷的程度如何。这样的判断方法是非常不严肃并且也是极其不可靠的,主观意志太强没有科学可靠的测量数据进行比对,是非常容易出现误判的。
1.2相对温差法
这种测温诊断技术方法其实道理非常简单,就是根据测量的相对温差来判定的方法。相对温差的概念是指两个对应测温点间的温差跟其中一个相对比较热的测温点的温度升高之比的百分数。
温升的概念是指用相同的检测仪器分别去测量被测物表面温度然后记录测量数据,再用同一检测仪器去检测环境温度参照体表面温度也记录下测量数据,这两场测量出来的数据之差就代表温升。
环境温度参照体:是指一类物体,这类物体是用来采集环境温度的,所用把这类物体叫做环境温度参照体。环境温度参照体不一定就具有当时的真实环境温度,但是这类参照体具有与被测物相似的物理属性,而且这类参照体还跟被测物同时处在一个相似的环境内。例如:某电力设备中的油浸式电流互感器,如果采用温度探测器测得油浸式电流互感器的顶部金属连片有发热的情况,那么就要根据上述环境温度参照体的概念以及解释来选取环境温度参照体,所以环境温度参照体也就只能选取类似金属连片或材料相同的金属部件了,瓷群或其他材质的金属显然就不能选择当做环境温度参照体了。
1.3同类比较法
同类比较法指的是在相同厂家生产的相同型号的设备之间进行对比。同类比较法还可以分为两种类型设备比较,一种是电流致热型设备比较,另一种是电压致热型设备比较。
1.4热谱图分析法
热谱图分析法主要应用的是同类设备不同状态下热图谱的差异来对设备是否异常来进行判断的。
1.5档案分析法
档案分析法主要是一种动态曲线分析,利用同一设备在不同时期的检测数据来制作出变化曲线图,通过曲线图就可以轻易的找出设备致热参数的变化趋势和变化速率以此来判断设备是否正常。
2 红外测温在现场应用中应注意的问题
在红外测温现场,必须要保证测量数据的准确性,这就要求测温设备必须在合适的环境下工作。所以必须要注意如下一些注意事项来达到准确测温的目的:
1)环境参照温度是要根据检测对象的变换而变换的,不同的检测对象就要对应不同的环境参照温度,不能一个环境参照温度对应很多的检测对象;
2)在对设备进行红外测温的时候必须要要保证同一台仪器相继的测量设备的发热点、正常的对应点及环境温度参照体的温度值;
3)正确选择被测物体的发射率;
4)在进行同类比较时的时候一定要特别注意保持仪器与各对应测点的距离一致,方位一致;
5)正确键入大气温度、相对湿度、测量距离等补偿参数,并选择适当的测温范围;
6)在测量温度值的时候要力争做到科学准确的测量方法,应从不同方位对设备进行检测,最终求出最热点的温度值;
7)要正确记录下异常设备的准确测量数值,如异常设备的实际负荷电流以及异常设备的具体发热部位、正常部位,还要准确记录下异常设备的环境温度参照体的温度值等测量数据。
3 红外测温实例分析一
2010年1月8日,我工区巡视人员在对新利110kV变电站进行红外测温巡视时,发现301断路器C相内部温度分布异常, 其中间法兰处有明显发热现象。1月11日,再次对其进行跟踪监测,发现发热情况加剧,根据红外图谱通过热谱图分析法判断出发热原因为断路器内部动静触头、静触头及基座间接触不良引起的。红外图谱如图1:
2010年11月13日,更换下来的301断路器返厂检修,进行解体查明发热原因,从现场解体情况看,发热情况非常严重,断路器中间导电部位与开关静触头压气缸导电接触面严重发热,导电滑环已熔断并与开关静触头压气缸导电接触面熔接在一起,造成开关无法正常分断。经过强行敲击,才迫使开关中间导电部位与开关静触头压气缸导电接触面脱离。解体后照片如下:
1)该台断路器经过多次开断电流后引起导电滑环触指表面氧化,接触电阻增大,发热,引起温度过高后导致与气缸、动触座熔接在一起从而无法分闸;
2)元件在装配过程中,对导电部分没有处理干净,导电部位夹杂有绝缘物,引起导电能力下降,产生发热现象;
3)导电滑环质量差或装配过程中工艺差,开关在分合过程中导电滑环出线断裂,引起导电能力下降,产生发热现象。
4 红外测温实例分析二
2012年4月25日,我工区巡视人员在对某110kV变电站进行红外测温巡视时,发现323-3隔离开关开关侧接线板明显发热。如图3:
巡视人员通过多个角度反复进行测试,初步分析是由于接线板螺栓松动,在风沙天气下接线板内部贮存了污垢,导致接线板导电能力下降,且该线路属于用户专线,负荷较大,从而导致发热。
巡视人员通知运行值班人员后,经单位领导批准,对该间隔设备进行停电处理。停电后,检修人员爬上隔离开关检查后后明显看到接线板内部贮存了大量的脏污,且螺栓松动明显,接线板表面由于高温导致氧化。随即将螺栓全部松动后清理了接线板内部脏污后并重新接好引线。
由于我单位地处高耗能、高污染地区,输变电设备都长期处在风沙天气的环境下,且向用户输送大量的电能,负荷电流也较大,经常出现设备因脏污、风沙导致接线螺栓松动降低设备导电能力,增大电阻,进而导致设备严重发热的现象。
5 结论
本文通过对红外测温在应用过程中的一些方法和注意事项,并以一台发热的断路器和隔离开关接线板发热现象为例,详细阐述了红外测温技术的重要性和有效性,并得到以下结论:
1)红外检测可以监测到设备在运行状态下的真实信息,在保障安全的情况下,可以做到省时、省力、降低设备维修费用,大大提高设备运行可靠性。
2)可以实现大面积快速成像扫描,状态显示快捷、灵敏、形象、直观,监测效率高,劳动强度低。
3)红外检测与故障诊断有利于实现电力设备的状态检修管理。
参考文献
[1]陈衡,侯善敬.电力设备故障红外诊断.中国电力出版社.
[2]中华人民共和国电力行业标准:带电设备红外诊断技术应用导则.
[3]韦强.红外技术在电力设备状态检修故障诊断中的应用[J].机械研究与应用,2011(1).