0引言

隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的繁榮發(fā)展，社會(huì)對(duì)電力的需求持續(xù)增長(zhǎng)。城市供電網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模和用電設(shè)備的總量也在不斷擴(kuò)大，這導(dǎo)致城市電力系統(tǒng)中潛在的網(wǎng)絡(luò)安全隱患日益增多。作為電力系統(tǒng)核心組成部分的變壓器，其安全、穩(wěn)定的工作直接關(guān)系到電能的質(zhì)量和供應(yīng)的穩(wěn)定性。紅外檢測(cè)溫度技術(shù)能夠在無需接觸和不停電的情況下，直接監(jiān)測(cè)變壓器的運(yùn)行狀態(tài)，為判斷電力設(shè)備是否正常運(yùn)行提供了重要的技術(shù)支持，因此，這項(xiàng)技術(shù)是值得廣泛推廣的。

1紅外測(cè)溫技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用條件

1.1紅外測(cè)溫技術(shù)的特點(diǎn)

輸變電機(jī)械設(shè)備在工作中產(chǎn)生的電流熱效應(yīng)會(huì)發(fā)出紅外線，形成高溫場(chǎng)。紅外線測(cè)溫技術(shù)利用這一原理，通過電子元件如放大器和A/D轉(zhuǎn)換器，將紅外熱能轉(zhuǎn)換成清晰可見的圖像。這種技術(shù)能直觀檢測(cè)到設(shè)備表面的微小溫度變化，有效反映內(nèi)部發(fā)熱狀況，因此具有很高的可信度和實(shí)用性，有助于發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備的潛在問題。

1.2紅外測(cè)溫技術(shù)的應(yīng)用條件

紅外溫度測(cè)量技術(shù)主要用于非接觸式監(jiān)測(cè)運(yùn)行中的電氣設(shè)備，以檢測(cè)其溫度分布，幫助發(fā)現(xiàn)電壓引起的過熱問題，如電線插頭和接線部分的過熱，以及絕緣子的氧化腐蝕。合適的使用條件是低風(fēng)速和低濕度環(huán)境，陰天或傍晚進(jìn)行測(cè)量可減少環(huán)境因素的干擾。

2紅外測(cè)溫的技術(shù)原理

紅外測(cè)溫技術(shù)運(yùn)用近紅外原理對(duì)變電站的電氣設(shè)備進(jìn)行溫度監(jiān)控，確保設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。該技術(shù)建立在物體由高速旋轉(zhuǎn)的原子和分子構(gòu)成的原理之上，這些原子和分子在運(yùn)動(dòng)過程中釋放熱能，形成熱輻射。紅外測(cè)溫技術(shù)通過測(cè)量這些熱輻射，不僅提升了測(cè)量的安全性，而且在變壓器管理方面發(fā)揮著重要作用，它能夠監(jiān)測(cè)設(shè)備的熱量并判斷其是否處于正常工作狀態(tài)。其主要流程涉及熱能的采集、利用紅外檢測(cè)器以及熱信號(hào)處理裝置將熱能轉(zhuǎn)換為溫度信息，進(jìn)而提供設(shè)備溫度的控制信息，輔助檢測(cè)并識(shí)別熱障礙問題。

3紅外測(cè)溫方法

3.1相對(duì)溫差

變電裝置產(chǎn)生的熱能通常通過溫度測(cè)量來評(píng)估，通過監(jiān)測(cè)特定部位的溫度變化來判斷是否存在過熱等異常。依據(jù)發(fā)熱點(diǎn)與參照體的溫度差值，使用特定公式進(jìn)行計(jì)算。在變電站中，一些設(shè)備的發(fā)熱點(diǎn)分布廣泛，不易集中檢測(cè)，可利用溫度判斷方法在負(fù)荷低峰時(shí)段進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)應(yīng)避免日照影響，以確保大型設(shè)備的準(zhǔn)確測(cè)量。

3.2同類比對(duì)

同類比對(duì)法涉及橫向比較兩個(gè)相同型號(hào)的發(fā)變電裝置的運(yùn)營(yíng)狀態(tài)，通過比較檢測(cè)點(diǎn)溫度差異來診斷設(shè)備故障。若溫度超出可接受范圍或升高超過30%，則可判斷變電裝置故障。使用此方法時(shí)，需先確定檢測(cè)部位，并可隨時(shí)進(jìn)行檢測(cè)以確保設(shè)備及電網(wǎng)運(yùn)行良好。

3.3熱譜圖分析

熱譜圖分析通過比較變電設(shè)備在不同工作狀態(tài)下的熱譜圖，識(shí)別其熱輻射能量的變化規(guī)律，從而準(zhǔn)確判斷設(shè)備內(nèi)部故障。通過歷史數(shù)據(jù)對(duì)比，提高故障診斷的準(zhǔn)確性，并根據(jù)發(fā)熱趨勢(shì)優(yōu)化運(yùn)維措施，預(yù)防故障。

4紅外測(cè)溫技術(shù)在變電運(yùn)維應(yīng)用上的發(fā)展必要性

變電站運(yùn)維的關(guān)鍵任務(wù)之一是設(shè)備巡檢，旨在發(fā)現(xiàn)安全隱患并檢查設(shè)備是否異常。傳統(tǒng)巡檢依賴目測(cè)、手摸和耳聽，但目測(cè)方法存在局限性，難以發(fā)現(xiàn)初期過熱等問題，導(dǎo)致設(shè)備損傷后才被發(fā)現(xiàn)。盡管科技進(jìn)步減少了注油裝置和漏油現(xiàn)象，設(shè)備異常問題仍然存在，異常發(fā)熱設(shè)備故障率超過1.05%。耳聽和手觸方法不適用于復(fù)雜且危險(xiǎn)的裝置，因此需要更先進(jìn)的解決方案。

5紅外測(cè)量技術(shù)在變壓器運(yùn)行保護(hù)工作中的運(yùn)用

5.1紅外熱像儀

紅外熱像技術(shù)自20世紀(jì)60年代起應(yīng)用于民用，90年代末法國(guó)AGEMA和美國(guó)FLUKE公司推動(dòng)了其發(fā)展。一代產(chǎn)品便于攜帶且非接觸，廣泛用于電氣巡檢和工程研究。21世紀(jì)初，二代產(chǎn)品適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，用于變電站、消防和安防。2010年后，三代技術(shù)結(jié)合移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，通過智能手機(jī)操作，推動(dòng)了家庭消費(fèi)領(lǐng)域的應(yīng)用。紅外測(cè)溫技術(shù)在電力維修中提高了效率，減少了工作時(shí)間和人員壓力，有助于發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)問題。使用時(shí)需確保安全，遵守規(guī)范，并在安全距離外檢測(cè)，避免惡劣天氣影響。

5.2電流致熱性缺失檢測(cè)

在變壓器維修時(shí)，需針對(duì)不同設(shè)備采取特定檢查措施，如使用紅外熱像儀測(cè)定環(huán)境溫度以減少誤差，并與理論值對(duì)比判斷是否需檢測(cè)。紅外測(cè)溫技術(shù)對(duì)監(jiān)控變壓器狀態(tài)和安全保護(hù)至關(guān)重要。變電所人員應(yīng)定期監(jiān)視設(shè)備，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并修復(fù)故障。紅外技術(shù)能檢測(cè)隔離開關(guān)和變壓器裝置的異常過熱，如發(fā)夾過熱和線夾松動(dòng)，這些都可能影響變壓器的安全運(yùn)行。安裝不當(dāng)或保護(hù)措施不嚴(yán)格可能導(dǎo)致線夾松動(dòng)，影響變壓器正常工作。

6安科瑞AcrelCloud-1000變電所運(yùn)維云平臺(tái)

6.1概述

利用互聯(lián)網(wǎng)＋、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)通訊等先進(jìn)技術(shù)構(gòu)建的云端管理平臺(tái)，能夠滿足用戶和運(yùn)維公司對(duì)多個(gè)變電所回路運(yùn)行狀態(tài)及參數(shù)、室內(nèi)環(huán)境的溫濕度、電纜及母線的運(yùn)行溫度、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備或環(huán)境視頻場(chǎng)景等信息的監(jiān)測(cè)需求。該平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的集中存儲(chǔ)與統(tǒng)一管理，便于用戶使用。它支持授權(quán)用戶通過電腦、手機(jī)、平板電腦等多種終端設(shè)備連接訪問、接收?qǐng)?bào)警，并執(zhí)行設(shè)備的日常及定期巡檢和任務(wù)分配等管理活動(dòng)。

6.2應(yīng)用場(chǎng)所

適用于多個(gè)行業(yè)的變配電系統(tǒng)新建、擴(kuò)建和改建，包括電信、金融、交通、能源、醫(yī)療、文體、教育科研、農(nóng)林水利、商業(yè)服務(wù)和公用事業(yè)。

6.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)由四層構(gòu)成：感知層、傳輸層、應(yīng)用層和展示層。

感知層包括多功能儀表、溫濕度監(jiān)測(cè)裝置、攝像頭和開關(guān)量采集裝置，主要通過RS485總線連接到智能網(wǎng)關(guān)。

傳輸層由智能網(wǎng)關(guān)和交換機(jī)組成，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集、規(guī)約轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)和上傳至服務(wù)器，網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)可本地存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

應(yīng)用層由應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器構(gòu)成，若變電所少于30個(gè)，兩者可合并配置，需固定IP地址接收數(shù)據(jù)。

展示層允許用戶通過多種終端訪問平臺(tái)信息。

6.4系統(tǒng)功能

6.4.1用能月報(bào)

用戶可利用月報(bào)功能，依據(jù)總用電量、變電站名稱或編號(hào)等條件，查詢并管理各站所的用電情況，查詢時(shí)間可設(shè)定為一個(gè)月。

6.4.2站點(diǎn)監(jiān)測(cè)

站點(diǎn)監(jiān)測(cè)涵蓋以下方面：概覽、運(yùn)行狀況、當(dāng)日事件記錄、逐時(shí)用電曲線以及用電概況。

6.4.3變壓器狀態(tài)

變壓器狀態(tài)查詢功能允許用戶檢索變壓器的功率、負(fù)荷率等運(yùn)行數(shù)據(jù)，并可按這些參數(shù)進(jìn)行升序或降序排名。

6.4.4運(yùn)維

運(yùn)維人員展示當(dāng)前用戶管理的變電所位置及其總量信息在地圖上。

6.4.5配電圖

配電圖展示了特定變電站的配電狀況，涵蓋了各回路開關(guān)的狀態(tài)以及電流等運(yùn)行數(shù)據(jù)，并提供了查詢電壓、電流、功率等詳細(xì)參數(shù)的功能。

6.4.6視頻監(jiān)控

視頻監(jiān)控實(shí)時(shí)顯示畫面，點(diǎn)擊特定變配電站即可查看其視頻信息。

6.4.7電力運(yùn)行報(bào)表

電力運(yùn)行報(bào)表記錄了特定站點(diǎn)和設(shè)備的各回路在選定的采集間隔內(nèi)的運(yùn)行參數(shù)和電能抄表的實(shí)時(shí)及平均值統(tǒng)計(jì)。

6.4.8報(bào)警信息

分析平臺(tái)所有報(bào)警信息。

6.4.9任務(wù)管理

允許發(fā)布和查看巡檢或消缺任務(wù)的狀態(tài)及完成情況，并提供具體任務(wù)信息的查看選項(xiàng)。

6.4.10用戶報(bào)告

用戶報(bào)告頁面匯總選定變配電站一個(gè)月運(yùn)行數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)變壓器負(fù)荷、用電量、功率因數(shù)、報(bào)警事件，并記錄巡檢發(fā)現(xiàn)的缺失及處理情況。

6.4.11APP監(jiān)測(cè)

電力運(yùn)維手機(jī)應(yīng)用包含監(jiān)控、設(shè)備管理、任務(wù)處理、巡檢、記錄、文檔和報(bào)告七大功能模塊。它提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、需量、用電量、視頻監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析圖表、環(huán)境監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)對(duì)比、電能質(zhì)量評(píng)估以及各類報(bào)警信息的查詢功能。此外，用戶可以進(jìn)行設(shè)備信息查詢、處理待辦事項(xiàng)、查看巡檢記錄、生成用戶報(bào)告和管理文檔資料。

6.5系統(tǒng)硬件配置

7結(jié)語

隨著電子信息技術(shù)的進(jìn)步，紅外測(cè)溫技術(shù)已與輸變電設(shè)備管理運(yùn)維策略相結(jié)合，提供非接觸式檢測(cè)，滿足設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行需求。該技術(shù)以其高靈敏度和廣泛的應(yīng)用范圍，支持電氣設(shè)備全生命周期的控制，符合風(fēng)險(xiǎn)管理原則和先進(jìn)管理理念。預(yù)計(jì)未來，紅外測(cè)溫技術(shù)將在輸變電設(shè)備管理中發(fā)揮更大優(yōu)勢(shì)。

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