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運行中電氣設備紅外線測溫的正確判定論文
摘 要：紅外線測溫診斷技術是當前電氣設備在線檢測技術中的一種，并已得到電力檢修部門的廣泛應用。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)服務的深化推進奠定基礎。
關鍵詞：電氣設備；紅外線測溫；判定
近年來，隨著國民經(jīng)濟的飛速發(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)代社會的災難；再加上電力設備的不斷改進，電力行業(yè)優(yōu)質(zhì)服務的不斷深化，“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，當前國網(wǎng)公司的設備檢修策略正從傳統(tǒng)的計劃性檢修向設備狀態(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備檢修采用更多的在線檢測方法并對設備狀態(tài)有更準確的判斷，從而制訂停電計劃，而不必按照試驗周期安排沒有問題的設備停電。紅外線測溫診斷技術就是當前電氣設備在線檢測技術中的一種，并得到電力檢修部門的廣泛應用。然而紅外線測溫技術雖然應用了好幾年，可檢修試驗人員往往只是單純地對設備絕對溫度加以判斷，從而判定設備狀態(tài)，制訂檢修計劃。這在計劃經(jīng)濟及計劃檢修時代問題還不突出，也不甚引人注意，可卻遠遠達不到狀態(tài)檢修與優(yōu)質(zhì)服務的要求。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前生產(chǎn)試驗人員普遍運用的一種方法，此方法就是根據(jù)測得的設備表面溫度值，對照有關規(guī)定，凡溫度(或溫升)超過標準者可根據(jù)設備溫度超標的程度、設備的重要性及設備承受機械應力的大小來確定設備缺陷的性質(zhì)，而大多生產(chǎn)人員往往即簡化地根據(jù)設備是否發(fā)熱及發(fā)熱的絕對溫度來主觀臆斷設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，判據(jù)缺乏可靠性，往往引起誤判。筆者個人認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測點之間的溫差與其中較熱點的溫升之比的百分數(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。它可能不具有當時的真實環(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。
對電流致熱型設備，若發(fā)現(xiàn)設備的導流部分熱態(tài)異常，進行準確測溫后按公式⑴算出相對溫差值，按上表的規(guī)定判斷設備缺陷的性質(zhì)。當發(fā)熱點的溫升值小于10K時，不宜按上述的規(guī)定確定設備缺陷的性質(zhì)。對于負荷率小、溫升小但相對溫差大的設備，如果有條件改變負荷率，可增大負荷電流后進行復測，以確定設備缺陷的性質(zhì)。當無法進行此類復測時，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備之間比較。同類比較法可分為電流致熱型設備及電壓致熱型設備比較。在同一電氣回路中，當三相電流對稱和三相(或兩相)設備相同時，比較三相(或兩相)電流致熱型(如電流互感器)設備對應部位的溫升值，可判斷設備是否正常。若三相設備同時出現(xiàn)異常，可與同回路的同類設備比較。當三相負荷電流不對稱時，應考慮負荷電流的影響。對于型號規(guī)格相同的電壓致熱型設備(如避雷器)，可根據(jù)其對應點溫升值的差異來判斷設備是否正常。電壓致熱型設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，當同類溫差超過允許溫升值的30%時，應定為重大缺陷。當三相電壓不對稱時應考慮工作電壓的影響。
熱譜圖分析法是根據(jù)同類設備在正常狀態(tài)和異常狀態(tài)下的熱譜圖的差異來判斷設備是否正常。檔案分析法則是分析同一設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)，找出設備致熱參數(shù)的變化趨勢和變化速率，以判斷設備是否正常。
在作業(yè)現(xiàn)場實際操作中，首先要保證設備溫度測試的準確性，才能進行數(shù)據(jù)的后續(xù)判斷，而作到準確測溫則應該注意以下事項：
1.針對不同的檢測對象選擇不同的環(huán)境溫度參照體；
2.測量設備發(fā)熱點、正常相的對應點及環(huán)境溫度參照體的溫度值時，應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測點的距離一致，方位一致；
5.正確鍵入大氣溫度、相對濕度、測量距離等補償參數(shù)，并選擇適當?shù)臏y溫范圍；
6.應從不同方位進行檢測，求出最熱點的溫度值；
7.記錄異常設備的實際負荷電流和發(fā)熱相、正常相及環(huán)境溫度參照體的溫度值。
得到設備準確溫度值以后，若設備溫度異常，則應在表面溫度判斷法的基礎上充分結(jié)合相對溫差判斷法及同類比較法進行初步判定，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，是指對近期安全運行影響不大的缺陷�？闪腥肽辍⒓径葯z修計劃中消除；重大缺陷，是指缺陷比較重大，但設備仍可在短期內(nèi)繼續(xù)安全運行的缺陷。應在短期內(nèi)消除，消除前應加強監(jiān)視；緊急缺陷，是指嚴重程度已使設備不能安全運行，隨時可能導致發(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措施進行處理。我們對缺陷作出結(jié)論時需謹慎，結(jié)論的誤判可能會導致設備的不必要停電，影響供電可靠性或?qū)е略O備的漏檢，從而引發(fā)人員責任設備事故甚至電網(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指測得的實際溫度，測試前設定與攝氏度對等)，則經(jīng)過計算相對溫差值為A：75.47%，B：95%，對照表1，B相已處與緊急缺陷范圍，應馬上處理，可是5022隔離開關系110KVII母側(cè)隔離開關，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)度運行方式，很難得到批復，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荷全部轉(zhuǎn)由楊橋變502提供，導致502負荷激增�？紤]到這一點，兩天后負荷正常時對發(fā)熱點進行復測，測得數(shù)據(jù)原發(fā)熱點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)視復測即可。
事例二：110KV火馬沖變增加用戶，35KV鑫達硅業(yè)線414線路需增加負荷，增加負荷前對414間隔進行例行測溫時發(fā)現(xiàn)4143隔離開關靠斷路器側(cè)B相線夾出口約30cm處導線溫度T1為23.8K，正常相T2為20.3K，所取環(huán)境溫度體T0為20.1K。這在當時并沒有引起測試人員的注意，可后來經(jīng)過計算發(fā)現(xiàn)相對溫差高達94.59%，這引起作業(yè)人員的高度重視。考慮到當時414線路所帶負荷很小，經(jīng)與調(diào)度人員申請適當增加負荷進行復測后，明顯發(fā)現(xiàn)此處導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。后經(jīng)過停電檢修發(fā)現(xiàn)，此處導線內(nèi)部有斷裂痕跡，經(jīng)更換導線后，溫度正常。
結(jié)論：我們對紅外線診斷測溫所反映的設備異常，需經(jīng)過反復論證，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)服務的深化推進的要求，才能真正意義上實現(xiàn)“應修必修，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備檢修效果，保證設備安全可靠運作，保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行，打造出真正的“電網(wǎng)堅強、資產(chǎn)優(yōu)良、服務優(yōu)質(zhì)、業(yè)績優(yōu)秀”的“一強三優(yōu)”電網(wǎng)企業(yè)。
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