电气设备红外测温技术的实现

2018年08月05日 00:22来源于:科学与财富

陈文韬

摘 要:红外测温技术是电气设备故障检测中的重要手段,在近几年的发展中受到了很多科研团队的关注。这种测温技术能够通过电气设备故障处所产生的温度,来对故障进行深入的分析。同时还能在带电情况下对电气设备其他部位进行故障检测,从而来确保电气设备的平稳运作。但是部分电气设备管理团队在实际工作中,对于红外测温技术的应用原理和技巧掌握程度不够,导致故障检测中出现很多影响电气设备后期运作效果的问题。本篇文章就电气设备红外测温技术的实现进行简单的论述,希望能对相关人士的研究有所帮助。

关键词:电气设备;红外测温;技术

随着国家科技实力的提高以及城市化进程的加快,越来越多的电气设备出现在了社会的建设与发展中,不仅为电力领域的发展提供了有利条件,还为国家建设奠定了可靠的基础。但是很多电气设备在实际运作过程中会受到某些因素的影响而出现故障,如果相关维修团队没有对其进行及时的处理,或者采用了错误的方式进行检测。那么电气设备的安全性能不但会受到影响,日后的运作效率和质量也会有所降低。因此在近几年的发展中,相关科研团队逐渐提高了对红外测温技术的研究,从而为电气设备的维护工作提供提供便利条件。

1 电气设备红外测温技术的应用意义

随着电力系统的发展,红外测温技术在变电站的应用越来越广泛。尽管电气设备发生故障的物理机理涉及到电、磁、热、力等方面,但故障的具体表象绝大多数表现为温度的异常,可以将这些部件的温度监测值作为设备状态评估和分析的依据。因此,电气设备红外测温技术对电气设备的安全运行具有重要的意义。变压器、断路器、电压互感器和电流互感器等设备由于绝缘老化或接触不良而造成温度异常变化,进而引发事故,且内部缺陷不易被发现。为解决该问题,主要采用测温仪对设备进行定期巡检。从而可以直观地发现电气设备故障部分,尽早发现设备异情况。

2 电气设备出现故障的原因

2.1 内部原因

导致电气设备出现故障的内部原因主要体现在以下几个方面:第一,电气设备中的绝缘介质耗损量过大时会导致其发热功率提升,如果相关管理人员不对设备进行及时的处理,那么电气设备就会出现故障。第二,电气设备内部的氧化锌避雷器受到潮湿空气的影响会出现增温情况,温度过高时就会导致电气设备出现故障。第三,电气设备运作过程中出现缺油情况也会在很大程度上提高故障出现的概率。

2.2 外部原因

而导致电气设备出现故障的外部原因主要体现在以下几点:第一,相关工作人员在设计或安装电气设备的过程中,会由于某些因素的影响而使得设备的电阻增大,或者相关线路接触不良而导致电气设备出现故障。第二,电气设备的周围环境条件较差,如灰度较大、具有有害气体或者温度控制不佳等,都会在一定程度上提高故障出现的几率,影响电气设备安全运行。

2.3 红外测温技术应用原理

一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围发出红外辐射能量。物体的红外辐射能量的大小及其按波长的分布与它的表面温度有着十分密切的关系。因此,通过对物体自身辐射的红外能量的测量,便能准确地测定它的表面温度,这就是红外辐射测温所依据的客观基础。红外测温必须根据波长划分测温范围,高温测温仪多工作在短波处,低温测温仪多工作在长波处,辐射能量随温度的变化而变化,短波处温度比长波处高,且它的灵敏度高,抗干扰性强。随着温度升高,辐射能量增加,这是红外辐射理论的出发点,也是单波段红外测温仪的设计依据。

在红外测温系统实际工作中,影响辐射测温精度和可靠性的因素很多,例如被测物体发射率、被测物体温度、测试角度、距离系数、背景辐射、大气吸收以及太阳辐射和风力等因素。因此应充分考虑各种可能影响准确性的各种因素。另外由于仪器本身的误差,也应将红外传感器测量的温度数据进行校正,从而有效地获取真实数据,准确地查找电气设备的热缺陷,避免电网事故的发生。

3 红外测温检测技术检测分析方法

红外测温技术能够探测到上述电气设备内、外部发热故障。通过接收物体发出的红外线在显示屏上绘出设备运行中的温度梯度热像图,揭示出如导线接头或线夹发热,以及电气设备中的局部过热点等,能够将探测到的热量精确量化,对发热的故障区域进行准确识别和细致地分析,从而可以有效防止电力设备故障和计划外停电事故的发生。

3.1 表面温度判断法

通过红外测温技术可以测得电气设备表面温度值,对照《交流高压电器在长期工作时的发热》的相关规定进行判断。这种方法可以判定部分设备的故障情况,但还没能充分表现出红外诊断技术可超前诊断的优越性。

3.2 相对温差判断法

相对温差是指两个相应测点之间的温差与其中较热点的温升之比的百分数。现场实际工作中往往会遇到环境温度低,负荷电流小,设备的温度值没有超过规定的情况,运用“表面温度判断法”并不能完全确认该设备没有热缺陷存在,这就需要用“相对温差判断法”进行判断。“相对温差判断法”主要用于判断电流致热型设备是否存在热缺陷。

3.3 同类比较法

其是指在同类型设备和同一设备的三相之间进行比较,也就是常说的“纵向比较”和“横向比较”。具体做法就是比较红外热成像图中同类型设备对应部位的温升值来判断设备是否正常。对于同类型的电压致热型设备,可根据其对应点温升值的差异来判断设备是否正常。

3.4 档案分析法

就是建立设备在不同时期的红外热成像图谱档案,结合设备运行状况、负荷率的大小、温升等因素,分析判断设备是否存在热缺陷。

3.5 热图谱分析法

通过分析同类型设备在正常状态和异常状态下的红外热成像图谱的差异来判断设备是否存在热缺陷。

4 结束语

如今,红外测温技术不仅在电气设备故障检测中发挥着重要作用,还被广泛的应用到了石油化工、冶金以及交通运输领域的发展中,为国家建设与发展提供着诸多便利条件。虽然在近几年的发展中,相关科研团队提高了对红外测温技术的研究力度,并对技术应用理念和方式进行了创新与完善,同时也将一些其他先进技术与之相结合,从而在更多领域发展中实现价值。但是与国外一些科技实力雄厚的国家相比,国内红外测温技术的整体水平还是存在些许不足之处。所以在日后的发展中,相关科研团队还要继续注重红外测温技术的更新升级,从而提高技术的应用价值,为国家发展贡献可靠的力量。

参考文献

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[2]李永祥,杨冬冬,王天正,等.基于红外测温技术的电气设备汇控柜内部异常发熱的分析与处理[J].高压电器,2016(6):183-186.

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