全球服務(wù)紅外熱成像在變電站的應(yīng)用
一、背景
智能軌道巡檢機器人掛載有音視頻采集設(shè)備、紅外熱成像設(shè)備、超聲波局放監(jiān)測等設(shè)備，實現(xiàn)了實時圖像監(jiān)視、紅外熱成像測溫及局部放電監(jiān)測等功能。通過系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸通道將信號傳輸?shù)胶笈_主機進行智能分析并輸出分析結(jié)果。智能軌道巡檢機器人通過設(shè)置軌道的預(yù)置位及巡視路線，可以實現(xiàn)對多個目標(biāo)的自動巡檢，并生成巡檢報告。不工作時機器人停留在軌道上，占用空間少，對工作人員的工作無影響。
隨著公司科研生產(chǎn)任務(wù)日益繁重，保證供電系統(tǒng)的安全運行和保障電力設(shè)備時刻處于穩(wěn)定良好狀態(tài)，成為動力廠管理的突出問題，由于電力設(shè)備的熱效應(yīng)是多種故障和異常現(xiàn)象的原因，因此，加強設(shè)備巡檢，是保障電力設(shè)備的必要手段，變電站作為電力系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，應(yīng)用紅外熱成像技術(shù)巡視變電站運行設(shè)備顯得十分重要。
二、紅外熱成像技術(shù)介紹
紅外熱成像診斷技術(shù)具有安全、直觀、高效、防止漏檢4大核心優(yōu)勢。普通紅外線測溫儀僅有單點測量功能，而紅外線熱成像儀則可補貨被測目標(biāo)的整體溫度分布，快速發(fā)現(xiàn)高溫、低溫點，從而避免漏檢。紅外線測溫儀掃描一個高度約1米的電氣柜，需要反復(fù)來回掃描，還存在漏掉某個高溫的風(fēng)險，造成安全隱患，比較費時費力，一般測量一次需要10分鐘。而使用紅外熱成像儀，1分鐘的時間就可以完成，最關(guān)鍵的是一目了然，絕對無遺漏。普通紅外測溫儀雖有激光指示器，但僅起提示被測目標(biāo)作用，并不等于被測溫點，而是對應(yīng)的目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的平均溫度，但是大部分的使用者都會誤以為屏幕顯示的溫度值就是激光點的溫度，是不準(zhǔn)確的。而紅外熱成像技術(shù)則不存在這個問題，由于顯示的是整體溫度分布，一目了然，可以準(zhǔn)確地讀出所對應(yīng)點的溫度，便于現(xiàn)場快速定位識別。對于某些有安全距離限制的檢測環(huán)境，普通紅外測溫儀無法滿足要求，因為隨著測量距離增大，即擴大了準(zhǔn)確檢測的目標(biāo)面積，自然得出的溫度值會受到影響。但是，紅外熱成像儀卻能在使用者的安全距離外提供準(zhǔn)確測量，對于數(shù)據(jù)的記錄和分析，普通紅外測溫儀沒有這樣的功能，只能手工記錄，無法有效管理。而紅外熱成像儀則可在拍攝的同時自動保存可見光圖像，用于后期對比。
三、紅外熱成像技術(shù)原理
熱成像儀是利用紅外探測器和光學(xué)成像物鏡接受被測目標(biāo)的紅外輻射能量分布圖形反映到紅外探測器的光敏原件上，從而獲得紅外熱像圖，這種熱像圖與物體表面的熱分布場相對應(yīng)。通俗的講熱像儀就是將物體發(fā)出的不可見紅外能量轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姷臒嵯駡D，熱像圖上面的不同顏色代表被測物體的不同溫度。
基于這些原理發(fā)展而成的紅外熱成像技術(shù)是通過對電氣設(shè)備表面溫度及其分布的測試、分析和判斷，準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備運行中的異常和缺陷，從而得知設(shè)備運行狀況，提前安排設(shè)備檢修，可以為設(shè)備良好運行做好偵察兵。利用紅外熱像儀可實現(xiàn)變電站設(shè)備運行狀態(tài)下，檢測出設(shè)備故障引起的異常紅外輻射和溫度，有效地判斷出外部缺陷和內(nèi)部缺陷，從而實現(xiàn)故障隱患的提早發(fā)現(xiàn)并及時進行處理，給電力系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測提供了一種先進手段。
四、變電站運行設(shè)備發(fā)熱故障的預(yù)防措施
1.變電站運行設(shè)備發(fā)熱故障的預(yù)防。可以運用紅外線檢測技術(shù)，紅外線檢測技術(shù)是變電站運行設(shè)備發(fā)熱的故障檢測中最為有效的科學(xué)技術(shù)，紅外熱成像檢測設(shè)備，可以實現(xiàn)發(fā)熱設(shè)備的在線監(jiān)測，其檢測的方法是，當(dāng)變電運行設(shè)備發(fā)熱時，會產(chǎn)生紅外發(fā)熱的狀況，紅外成像儀會感應(yīng)并采集發(fā)熱信息，通過其他的技術(shù)程序?qū)l(fā)熱的設(shè)備顯示在熒光屏上，展現(xiàn)變電設(shè)備的運行狀態(tài)，所以通過紅外成像儀可以實時監(jiān)測運行中的設(shè)備，發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異常現(xiàn)象會以報警的形式提示，之后自行對其進行控制，降低了發(fā)熱故障的發(fā)生率，紅外成像技術(shù)的應(yīng)用可以節(jié)約了維修成本。
2.加強變電站運行設(shè)備的巡回檢查力度。嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹贫ㄑ惨暼藛T的安排制度，充分發(fā)揮巡視監(jiān)測的功能，要求巡視人員在巡回檢查的過程中，嚴(yán)格按照巡回檢查規(guī)范認(rèn)真檢查，提前制定好巡檢方法和路線，對于變電站設(shè)備的敏感部分重點檢查，例如變電運行設(shè)備的金屬連接處，依據(jù)金屬的特性可以分析，溫度過高時，金屬的光澤有明顯的變化，其會呈現(xiàn)灰暗狀態(tài)，是直接通過肉眼可以觀察到的，巡視人員一定要態(tài)度認(rèn)真，提高巡視的質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)變電運行設(shè)備有過熱故障時，及時進行處理解決，防止引發(fā)設(shè)備故障或擴大故障。
五、實例
鄒縣發(fā)電廠。2000年鄒縣發(fā)電廠利用紅外熱成像儀，發(fā)現(xiàn)了大量設(shè)備缺陷，避免了許多設(shè)備事故的發(fā)生，減少了損失上百萬。該儀器在狀態(tài)檢修工作中發(fā)揮的作用，是實現(xiàn)狀態(tài)檢修以來最明顯和最成功的的。發(fā)現(xiàn)的設(shè)備缺陷類型主要有：高壓設(shè)備接頭發(fā)熱、變壓器箱體渦流損耗、鍋爐汽機方面的問題、閥門保溫、高壓電機引線發(fā)熱、端子排端子發(fā)熱、電路板發(fā)熱、電纜鼻子發(fā)熱等。
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