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運(yùn)行中電氣設(shè)備紅外線測溫的正確判定論文
摘 要：紅外線測溫診斷技術(shù)是當(dāng)前電氣設(shè)備在線檢測技術(shù)中的一種，并已得到電力檢修部門的廣泛應(yīng)用。通過介紹紅外線診斷測溫的幾種方法，提出如何對紅外線診斷測溫的缺陷作出正確的判定，從而對當(dāng)前國網(wǎng)公司狀態(tài)檢修工作的常態(tài)開展及優(yōu)質(zhì)服務(wù)的深化推進(jìn)奠定基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備；紅外線測溫；判定
近年來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人們生活水平的不斷提高、用電量急劇升高、人們生活對電的依賴程度也越來越高，大面積停電已經(jīng)成為現(xiàn)代社會的災(zāi)難；再加上電力設(shè)備的不斷改進(jìn)，電力行業(yè)優(yōu)質(zhì)服務(wù)的不斷深化，“營銷圍著市場轉(zhuǎn)，生產(chǎn)圍著營銷轉(zhuǎn)”的理念已深入人心，當(dāng)前國網(wǎng)公司的設(shè)備檢修策略正從傳統(tǒng)的計(jì)劃性檢修向設(shè)備狀態(tài)性檢修轉(zhuǎn)變，這就對供電穩(wěn)定性及可靠性提出了更高要求。因此要求我們的電氣設(shè)備檢修采用更多的在線檢測方法并對設(shè)備狀態(tài)有更準(zhǔn)確的判斷，從而制訂停電計(jì)劃，而不必按照試驗(yàn)周期安排沒有問題的設(shè)備停電。紅外線測溫診斷技術(shù)就是當(dāng)前電氣設(shè)備在線檢測技術(shù)中的一種，并得到電力檢修部門的廣泛應(yīng)用。然而紅外線測溫技術(shù)雖然應(yīng)用了好幾年，可檢修試驗(yàn)人員往往只是單純地對設(shè)備絕對溫度加以判斷，從而判定設(shè)備狀態(tài)，制訂檢修計(jì)劃。這在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)及計(jì)劃檢修時代問題還不突出，也不甚引人注意，可卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到狀態(tài)檢修與優(yōu)質(zhì)服務(wù)的要求。因此如何正確判定紅外線測溫結(jié)果，已越來越引起電力生產(chǎn)人員的注意。
紅外線測溫診斷方法主要有表面溫度判斷法、相對溫差判斷法、同類比較法、熱譜圖分析法、檔案分析法五種。其中表面溫度判斷法就是當(dāng)前生產(chǎn)試驗(yàn)人員普遍運(yùn)用的一種方法，此方法就是根據(jù)測得的設(shè)備表面溫度值，對照有關(guān)規(guī)定，凡溫度(或溫升)超過標(biāo)準(zhǔn)者可根據(jù)設(shè)備溫度超標(biāo)的程度、設(shè)備的重要性及設(shè)備承受機(jī)械應(yīng)力的大小來確定設(shè)備缺陷的性質(zhì)，而大多生產(chǎn)人員往往即簡化地根據(jù)設(shè)備是否發(fā)熱及發(fā)熱的絕對溫度來主觀臆斷設(shè)備是否處于缺陷及缺陷程度，因此此種方法的主觀決定性太強(qiáng)，判據(jù)缺乏可靠性，往往引起誤判。筆者個人認(rèn)為相對溫差判斷法及同類比較法在現(xiàn)場判定更具有客觀性及正確性。
相對溫差法，顧名思義即是根據(jù)相對溫差判定的方法。相對溫差即兩個對應(yīng)測點(diǎn)之間的溫差與其中較熱點(diǎn)的溫升之比的百分?jǐn)?shù)。
溫升——用同一檢測儀器相繼測得的被測物表面溫度和環(huán)境溫度參照體表面溫度之差。
溫差——用同一檢測儀器相繼測得的不同被測物或同一被測物不同部位之間的溫度差。
環(huán)境溫度參照體——用來采集環(huán)境溫度的物體叫環(huán)境溫度參照體。它可能不具有當(dāng)時的真實(shí)環(huán)境溫度，但它具有與被測物相似的物理屬性，并與被測物處在相似的環(huán)境之中。如：對于LCWB6-110油浸式電流互感器而言，若測得頂部金屬連片發(fā)熱，那么環(huán)境溫度參照體則能選擇類似金屬連片或材料相同的金屬部件，而不能選擇瓷群或其他材質(zhì)的金屬等。
對電流致熱型設(shè)備，若發(fā)現(xiàn)設(shè)備的導(dǎo)流部分熱態(tài)異常，進(jìn)行準(zhǔn)確測溫后按公式⑴算出相對溫差值，按上表的規(guī)定判斷設(shè)備缺陷的性質(zhì)。當(dāng)發(fā)熱點(diǎn)的溫升值小于10K時，不宜按上述的規(guī)定確定設(shè)備缺陷的性質(zhì)。對于負(fù)荷率小、溫升小但相對溫差大的設(shè)備，如果有條件改變負(fù)荷率，可增大負(fù)荷電流后進(jìn)行復(fù)測，以確定設(shè)備缺陷的性質(zhì)。當(dāng)無法進(jìn)行此類復(fù)測時，可暫定為一般缺陷，并注意監(jiān)視。
同類比較法即是在同型號同廠家的設(shè)備之間比較。同類比較法可分為電流致熱型設(shè)備及電壓致熱型設(shè)備比較。在同一電氣回路中，當(dāng)三相電流對稱和三相(或兩相)設(shè)備相同時，比較三相(或兩相)電流致熱型(如電流互感器)設(shè)備對應(yīng)部位的溫升值，可判斷設(shè)備是否正常。若三相設(shè)備同時出現(xiàn)異常，可與同回路的同類設(shè)備比較。當(dāng)三相負(fù)荷電流不對稱時，應(yīng)考慮負(fù)荷電流的影響。對于型號規(guī)格相同的電壓致熱型設(shè)備(如避雷器)，可根據(jù)其對應(yīng)點(diǎn)溫升值的差異來判斷設(shè)備是否正常。電壓致熱型設(shè)備的缺陷宜用允許溫升或同類允許溫差的判斷依據(jù)確定。一般情況下，當(dāng)同類溫差超過允許溫升值的30%時，應(yīng)定為重大缺陷。當(dāng)三相電壓不對稱時應(yīng)考慮工作電壓的影響。
熱譜圖分析法是根據(jù)同類設(shè)備在正常狀態(tài)和異常狀態(tài)下的熱譜圖的差異來判斷設(shè)備是否正常。檔案分析法則是分析同一設(shè)備在不同時期的檢測數(shù)據(jù)(例如溫升、相對溫差和熱譜圖)，找出設(shè)備致熱參數(shù)的變化趨勢和變化速率，以判斷設(shè)備是否正常。
在作業(yè)現(xiàn)場實(shí)際操作中，首先要保證設(shè)備溫度測試的準(zhǔn)確性，才能進(jìn)行數(shù)據(jù)的后續(xù)判斷，而作到準(zhǔn)確測溫則應(yīng)該注意以下事項(xiàng)：
1.針對不同的檢測對象選擇不同的環(huán)境溫度參照體；
2.測量設(shè)備發(fā)熱點(diǎn)、正常相的對應(yīng)點(diǎn)及環(huán)境溫度參照體的溫度值時，應(yīng)使用同一儀器相繼測量；
3.正確選擇被測物體的發(fā)射率；
4.作同類比較時，要注意保持儀器與各對應(yīng)測點(diǎn)的距離一致，方位一致；
5.正確鍵入大氣溫度、相對濕度、測量距離等補(bǔ)償參數(shù)，并選擇適當(dāng)?shù)臏y溫范圍；
6.應(yīng)從不同方位進(jìn)行檢測，求出最熱點(diǎn)的溫度值；
7.記錄異常設(shè)備的實(shí)際負(fù)荷電流和發(fā)熱相、正常相及環(huán)境溫度參照體的溫度值。
得到設(shè)備準(zhǔn)確溫度值以后，若設(shè)備溫度異常，則應(yīng)在表面溫度判斷法的基礎(chǔ)上充分結(jié)合相對溫差判斷法及同類比較法進(jìn)行初步判定，現(xiàn)場得出初步結(jié)論，若有條件，能結(jié)合熱普圖分析法及檔案分析法，多方比較，現(xiàn)場得出最后結(jié)論。上表中列出了缺陷的三種性質(zhì)：一般缺陷，是指對近期安全運(yùn)行影響不大的缺陷�？闪腥肽�、季度檢修計(jì)劃中消除；重大缺陷，是指缺陷比較重大，但設(shè)備仍可在短期內(nèi)繼續(xù)安全運(yùn)行的缺陷。應(yīng)在短期內(nèi)消除，消除前應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)視；緊急缺陷，是指嚴(yán)重程度已使設(shè)備不能安全運(yùn)行，隨時可能導(dǎo)致發(fā)生事故或危及人身安全的缺陷。必須盡快消除或采取必要的安全技術(shù)措施進(jìn)行處理。我們對缺陷作出結(jié)論時需謹(jǐn)慎，結(jié)論的誤判可能會導(dǎo)致設(shè)備的不必要停電，影響供電可靠性或?qū)е略O(shè)備的漏檢，從而引發(fā)人員責(zé)任設(shè)備事故甚至電網(wǎng)事故或人身傷亡事故。
事例一：對110KV楊橋變電站的一次例行測溫中測得5022隔離開關(guān)靠母線兩相連接線夾發(fā)熱，A相57K，B相160K，而靠斷路器側(cè)對應(yīng)位置T2為37K，所取環(huán)境溫度體T0為30.5K(注：這里K指測得的實(shí)際溫度，測試前設(shè)定與攝氏度對等)，則經(jīng)過計(jì)算相對溫差值為A：75.47%，B：95%，對照表1，B相已處與緊急缺陷范圍，應(yīng)馬上處理，可是5022隔離開關(guān)系110KVII母側(cè)隔離開關(guān)，檢修牽涉到110KVII母及502斷路器停電轉(zhuǎn)檢修，由旁母帶502線路，即屬于大型操作又影響調(diào)度運(yùn)行方式，很難得到批復(fù)，馬上處理。這時現(xiàn)場人員經(jīng)過調(diào)查，發(fā)現(xiàn)由于某變電站檢修，給某一重要客戶供電負(fù)荷全部轉(zhuǎn)由楊橋變502提供，導(dǎo)致502負(fù)荷激增�？紤]到這一點(diǎn)，兩天后負(fù)荷正常時對發(fā)熱點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測，測得數(shù)據(jù)原發(fā)熱點(diǎn)A相41.8K，B相54K，T2為39K，所取環(huán)境溫度體T0為33.7K。經(jīng)過計(jì)算相對溫差值為A：34.56%，B：73.89%，，A相已屬于正常范圍，B相已是一般性缺陷，并不需要馬上處理，只需保持監(jiān)視復(fù)測即可。
事例二：110KV火馬沖變增加用戶，35KV鑫達(dá)硅業(yè)線414線路需增加負(fù)荷，增加負(fù)荷前對414間隔進(jìn)行例行測溫時發(fā)現(xiàn)4143隔離開關(guān)靠斷路器側(cè)B相線夾出口約30cm處導(dǎo)線溫度T1為23.8K，正常相T2為20.3K，所取環(huán)境溫度體T0為20.1K。這在當(dāng)時并沒有引起測試人員的注意，可后來經(jīng)過計(jì)算發(fā)現(xiàn)相對溫差高達(dá)94.59%，這引起作業(yè)人員的高度重視�？紤]到當(dāng)時414線路所帶負(fù)荷很小，經(jīng)與調(diào)度人員申請適當(dāng)增加負(fù)荷進(jìn)行復(fù)測后，明顯發(fā)現(xiàn)此處導(dǎo)線溫度急劇升高并能在成像熱譜圖上發(fā)現(xiàn)明顯的灼熱亮點(diǎn)。后經(jīng)過停電檢修發(fā)現(xiàn)，此處導(dǎo)線內(nèi)部有斷裂痕跡，經(jīng)更換導(dǎo)線后，溫度正常。
結(jié)論：我們對紅外線診斷測溫所反映的設(shè)備異常，需經(jīng)過反復(fù)論證，將表面溫度判斷法、相對溫差判斷法、同類比較法、熱譜圖分析法、檔案分析法等方法多方結(jié)合比較方能最后作出結(jié)論，這才符合我們狀態(tài)檢修工作的常態(tài)開展及優(yōu)質(zhì)服務(wù)的深化推進(jìn)的要求，才能真正意義上實(shí)現(xiàn)“應(yīng)修必修，修必修好”的檢修目的，從而以有限的人力物力保障逐漸增加的設(shè)備檢修效果，保證設(shè)備安全可靠運(yùn)作，保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，打造出真正的“電網(wǎng)堅(jiān)強(qiáng)、資產(chǎn)優(yōu)良、服務(wù)優(yōu)質(zhì)、業(yè)績優(yōu)秀”的“一強(qiáng)三優(yōu)”電網(wǎng)企業(yè)。
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