热门关键词:

红外测温在输变电设备检测中应用

  • 该文件为pdf格式
  • 文件大小:251.73KB
  • 浏览次数
  • 发布时间:2014-08-07
文件介绍:

本资料包含pdf文件1个,下载需要1积分

山东电力技术SHAND0NG DIANLI JISHU 2013年第5期(总第195期)红外测温在输变电设备检测中应用Application on the Detection of Power Transmission and Transformation Equipments by InfraredTemperature Measurement任庆帅,范 婷(国网山东省 电力公 司检修公 司,山东 济南 250021)摘要:红外测温因具有快捷 、方便、灵敏度高、非接触性远距离测量、无需使被测设备停运或解体等优点,因此在电力系统故障诊断中得到广泛应用。在理论分析基础上,结合实际工作经验,从所测量设备、外界环境影响、检测人员因素、运行负荷因素、判别方法因素等方面.探讨清除或减小这些因素影响的方法 ,为红外检测技术在高压输变电设备中更深入、更精确的应用提供参考关键词 :红外测温 ;参数设 定;对策分析Abstract:Infrared temperature measurement is rapid,convenient,non-contact and has high sensitivity.It can measurement inthe remote distance and has no need for outage and disintegration.So it is widely used in the power system fault diagnosis.

Combining theory with practice,we have done some research on the methods of reducing the influence of equipments to betested,environment,the detecting personnel,the power load and the distinguishing method.This paper provides reference for themore deeply and precise application of the infrared temperature measurement in the detection of high voltage equipments.

Key words:infrared temperature measurement;parameter seting;countermeasure analysis中图分类号 :TH811.2 文献标 志码 :B 文章编号 :1007—9904(2013)05—0075—03O 引言随着状态检修、提高供电可靠性等理念的提出,目前国内很多电力公司开展了带电红外检测丁作。

红外检测能有效地发现变电站内的断路器、瓷套、电容器、电抗器等设备故障,由于红外测温工作中极易受到环境、气候 、检测距离等因素的影响,给高压输变电设备的红外检测 、红外诊断工作带来了一定的难度。根据有关成像探测资料、结合工作实践,对影响红外检测精度各种因素及对策进行分析。

1 红外测温技术红外 测温工作原理 。 根据普朗克辐射定律 ,所有温度高于绝对零度的物体都会辐射红外能量,所辐射红外能量的多少和物体温度的高低成正比。红外测温技术以此为依据,通过测量被测物体辐射红外能量的多少。经过黑体标定,从而得出被测物体的温度?。

红外测温仪。带电设备的红外诊断技术是一门新兴的学科,它是利用带电设备的致热效应,采用专用设备获取从设备表面发出的红外辐射信息,进而判断设备状况和缺陷性质的一门综合技术。 1953年 ,瑞典 AGA公司(即后来 AGEMA公司)研制 出世界上第一台红外热像仪 ,主要用于军事方面。 随后于 1965年第一套用于电气设备检查的商用热像系统问世 ,并取得 了良好效益。 国网山东省 电力公司检修公司采用瑞典 FLIR生产的较为先进 的 P30,操作界面已汉化,同时具备照相功能。

2 检测的影响因素2.1 仪器性能对检测的影响温度范围的影响。测温范围是测温仪的一个重要性能指标 ,一般来说仪器最大测温范围内都有 几个包含在其内的较小的测温范围,比如仪器的最大测温范围是 一40—1 500 。一般还把它分为几个小的测温范围:一40~120℃,0 oC一500 oC,350~1 500℃。对高压输变电设备连接器进行检测时。一般连接器温度均不会过高,且为了充分保证检测精度,所以一般检测时可以优先选用较低一档 的范 围,当检测到个别发热接头超出该温度范围后,再另行调整。

材料辐射率调整的影响。一切物体的辐射率都在 0~1的范围内.影响材料辐射率 的因素主要有材75 山东电力技术SHANDONG DIANLI JISHU 2013卞F第5期(总第195期)料种类 、表面粗糙程度 、理化结构和材料厚度等,而辐射率对红外检测精度有很大影响。因此在对不同材料进行红外检测时,首先应对仪器设置不同的辐射率参数。高压输变电设备连接器多数为铝材料,所以一般对输电线路连接器检测时仪器的辐射率可设为 0.90,当检测其它等设备时应根据不同材料进对仪器设定不 同辐射率系数。

其它参数影响。在检测时除了应根据被测物体的辐射率来调整仪器内的辐射率参数,还应对仪器巾的环境温度、大气温度 、检fiN,4距离、相对湿度、大气穿透率均应做相应的调整 ,但这并不意味着每拍摄一 张红外图像之前均需要重新调整所有参数 ,只要了解各参数对检测结果影响的重要性.就可以根据实际情况进行调整。各参数对检测结果影响由大到小 的顺序 为:辐射率 、环境 温度 、大气温度 、检测距离 、相对湿度 、大气穿透率 。所 以日常检测只需要根据实际情况,酌情进行调整即可满足要求。

2_2 环境因素的影响及对策大气吸收影响。虽然电力设备红外检测仪 主要波段是远红外 (8 14 m),其在大气 中穿透性较强 ,但南于空气中的水蒸气、二氧化碳、臭氧等气体分子及尘埃等悬浮粒子的吸收或散射,导致红外辐射在传输过程中受到一定的衰减,特别是大气中的云、雾等水滴与红外辐射的波长差不多时,散射相对严重。

因此应尽量在无雷、雨、雾、雪、空气湿度不大的环境条件下并尽量靠近被测物进行红外检测工作。

风力 因素影响。 在风力较大的环境下 ,受到风速的影响,发热缺陷没备的热量会被风力加速散发,使裸露导体及接触件的散热系数增大 ,而使热缺陷设备的温度下降。所以红外检测T作不应在大风天气进行。《带电设备红外诊断技术应用导则》中也明确规定红外检测不宜在风速超过 0.5 m/s的环境下进行,但一般检测时风速都不会过大.所以风的因素对检测精度的影响不是太大。

环境温度影响。当环境温度较低时,一方面由于发热缺陷设备的散热条件好.很容易向周围环境进行散热:另一方面传输过程中空气吸收的能量较多 ;而且根据实际检测经验 ,相 同设备夏天检测得到的温度明显高于冬天检测时的温度 所以高压输变电设备检测丁作最好在迎峰度夏前的一段时间内进行,若在温度较低环境下检测到发热接头时,在环境76温度升高后必须及时进行跟踪复测 。

太阳辐射影响。太阳光的反射和漫反射在 3~141,zm波长 区域内 ,这一波长 区域与红外热像仪 的波长区域相同,极大地影响了红外热像仪的图像质量和测温精度,再加上太阳光照射造成被测物体的温升,将叠加在被测设备的稳定温升上.所以当发现发热接头时.跟踪复测T作最好选择在阴天或没有 太阳光照射 的时间段进行 ,而且平时检测过程 中必须避开阳光直接照射或反射入镜。

2.3 现场检测人员的影响电气没备红外热像检测是保证电力安全生产服务的一项带 电检测技术 ,仪器操作较为复杂 。分析 、处理的数据繁冗.且所使用的仪器一般都较为昂贵。

从事电气设备红外热像检测人员应了解红外检测技术的基本条件和诊断程序 ,熟悉红外测温仪的T作原理、技术参数和性能,掌握仪器的操作程序和调试方法:应接受有关的红外热像检测技术的培训:应了解被检测设备的结构特点、外部接线、运行状况和导致设备故障基本因素。

2.4 负荷大小的影晌设备运行 中负荷常有不同 ,负荷不同将直接影响设备缺陷部位的温度,负荷率大时,缺陷相对暴露明显。故障设备的发热情况与设备的实际负荷大小有较大的关系 ,但 目前 尚无可靠的公式来说明这二者之间的关系 ,所以在检测过程中应记录好 当时的所检测线路的运行负荷,最好结合调度中心,尽量在设备负荷高峰状态下进行检测。当在较小负荷率的情况下检测到故障点时,应引起注意,当负荷率高时必须跟踪复测。

2.5 故障判别方法的影响现有的红外检测故障判别方法主要有警界温升法 、相对温差法 、同类 比较法 、绝对温差法 、台帐分析法等,一些相关资料也分别对这几种判别方法进行了优劣度分析 ,虽然这些判别方法各有 千秋 ,结合近年来检测、分析的数万只导线接头的实际T作经验,认为绝对温差法在高压输变电设备线路连接器检测时较为适应,即取被测对象附近 1 ITI远的地方正常运行 的导线或线路金具的最高温度为参考温度来判断热缺陷情况。因为该方法既可以消除太阳辐射造成的附加温升的影响,同时。由于同向性,检测距离、环境温度、湿度、风速等参数的不准确性带来的误差也 山东电力技术SHANDONG DIANLI JISHU 2013年第5期(总第 195期)减小 。

2.6 软件分析方法的影响分析方法仅限于最高温度.这种分析方法对于电流制热型缺陷有效 ,但对于套管、避雷器等电压制热型缺陷由于瓷瓶表明温度变化小.无法采用最高温度方法判断。 因此需借助 FLIR P30配套的分析软件 ,绘 出瓷瓶表明的温度变化折线 ,通过对历次测量的温度变化折线来发现设备内部缺陷。

接器(如直线管)发热现象,要引起高度重视,并及时进行处理。

对于一些 500kV线路 的山区较 高铁塔 的连接器红外检 测工作 ,可在直升机巡线时对其进行红外检测。

对于套管、避雷器等瓷质设备温度分布变化不明显的,应采用专业分析软件,对每次测温的图谱温度分布曲线进行对比分析,能有效发现设备内部缺陷。

3 结语 参考文献高压输变电设备是电力系统的动脉,输电线路的金具、接头、连接器等的性能直接决定电力系统安全和送电性能。红外测温仪给我们提供了一种方便有效的监督手段。

可以通过仪器参数调整、避免不利环境因素、提高人员素质、采用合理的判别方法等措施来提高高压输变电设备红外检测的精度,避免缺陷漏报或多报现象的发生,为检修工作提供可靠依据,进一步提高供电可靠性。

在红外检测过程中,还应考虑被检测连接器所承受 的机械荷载 ,对于一些 长期承受较大荷载的连【1] 田裕鹏.红外检测与诊断技术[M].北京:化学] 业出版社,2006.

[2] 胡红光.电力红外诊断技术作业与管理 [M].北京:中国电力出版社 .2006.

f3] DL/T664—1999带电设备红外诊断技术应用导则fS1.

[4] 胡世征.电气设备红外诊断的相对温差判断法及判断标准[J].

电网技术 ,1998,22(10):10—12.

[5] 张益滔.红外线检测技术判断电气事故[J].高电压技术,2006,32(2):112—114.

收稿 日期 :2013—06—15作者简介:任庆帅(198O一),男,工程师,从事变电检修工作;范 婷(1981一),女,助理工程师,从事油务试验等方面工作。

(上接第69页)低 0.61%,见表 4。

表 4 实际中压 缸效率计算结果测高中压缸轴封漏汽量 .可作为机组 日常运行时高中压前轴封运行状况监测的有效手段。

同时.变汽温法测量高中压港间轴封漏汽的准确性与试验工况的一致性、参数的稳定性 、主汽温和再热汽温温差以及测量数据 的精确度密切相关。此次试验因设备原因,主汽温和再热汽温温差不够大,对试验结果会产生一定程度偏差 。 因此 ,试验 时应严格满足各项试验要求,以提高试验的准确性。

4 结语 参考文献由于机组的频繁启停及负荷调整,同时高中压转子在前轴封处挠度最大,高中压缸间轴封漏汽量往往比设计明显偏大。此次变汽温法测得的260 MW负荷工况下高中压缸间轴封漏汽量约为设计值的1.1倍,较为客观地反映了目前机组实际高中压前轴封漏汽状况。随着机组运行时间的增长,启停次数增多,轴封漏汽量会逐渐增加,不仅使机组热耗增大,同时也使中压缸效率虚假增高程度加剧。变汽温法[1] 马宏.过桥漏汽量的测量及其对热经济性的影响[J].汽轮机技术 ,2007.49(4):301—304.

[2] 王学栋 ,张虎.125 MW机高压前轴封漏汽量的测量计算及中压缸效率核算[J].山东电力技术,1998(3):55—56.

f3] 章娟。包劲松.变汽温法测 300MW机组高中压缸间轴封漏汽量的应用实践[J].发电设备,2004(2):79—81.

收稿 日期:2013—06—13作者简介:李强(1977一),男,工程师,从事节能诊断及热力试验工作。

77

正在加载...请等待或刷新页面...
发表评论
验证码 验证码加载失败