在電力行業(yè)中,電力設(shè)備的故障有多種,大多數(shù)伴有發(fā)熱并產(chǎn)生安全隱患,電力設(shè)備測(cè)溫在無(wú)人值守的變電站,是安全運(yùn)行一個(gè)非常薄弱的環(huán)節(jié)。
由于電力生產(chǎn)系統(tǒng)工作狀態(tài),與溫度變化有很大的關(guān)系,利用紅外熱成像測(cè)溫技術(shù),生產(chǎn)人員能準(zhǔn)確方便地發(fā)現(xiàn)和測(cè)量生產(chǎn)設(shè)備溫度變化,對(duì)于消除生產(chǎn)設(shè)備的安全隱患、保障生產(chǎn)系統(tǒng)平穩(wěn)高效的發(fā)展有著至關(guān)重要的作用。
電力系統(tǒng)運(yùn)行中,載流導(dǎo)體會(huì)因?yàn)殡娏餍?yīng)產(chǎn)生電阻損耗,而在電能輸送的整個(gè)回路上存在數(shù)量繁多的連接件、接頭或觸頭。在理想情況下,輸電回路中的各種連接件、接頭或觸頭接觸電阻低于相連導(dǎo)體部分的電阻,那么,連接部位的損耗發(fā)熱不會(huì)高于相鄰載流導(dǎo)體的發(fā)熱,然而一旦某些連接件、接頭或觸頭因連接不良,造成接觸電阻增大,該部位就會(huì)有更多的電阻損耗和更高的溫升,從而造成局部過(guò)熱。此類通常屬外部故障。
外部故障的特點(diǎn)是:局部溫升高,易用紅外熱成像發(fā)現(xiàn),如不能及時(shí)處理,情況惡化快,易形成事故,造成損失。外部故障占故障比例較大。
所謂高電壓電器設(shè)備的內(nèi)部故障,主要是指封閉在固體絕緣以及設(shè)備殼體內(nèi)部的電氣回路故障和絕緣介質(zhì)劣化引起的各種故障。由于這類故障出現(xiàn)在電氣設(shè)備的內(nèi)部,因此反映的設(shè)備外表的溫升很小,通常只有幾K。檢測(cè)這種故障對(duì)檢測(cè)設(shè)備的靈敏度要求較高。
內(nèi)部故障的特點(diǎn)是:故障比例小,溫升小,危害大,對(duì)紅外檢測(cè)設(shè)備要求高。
紅外熱成像測(cè)溫技術(shù)
紅外熱成像測(cè)溫技術(shù)以其非接觸、不間斷、測(cè)溫準(zhǔn)確的特點(diǎn),具備了在電力行業(yè)廣泛使用的潛力,與計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等的結(jié)合更使它成為在線測(cè)溫?zé)o人值守的首選監(jiān)測(cè)設(shè)備。
在電力行業(yè),很早就將熱成像運(yùn)用于設(shè)備的安全檢修上,通過(guò)其對(duì)電氣設(shè)備和線路的熱缺陷進(jìn)行探測(cè),如變壓器、套管、斷路器、刀閘、互感器、電力電容器、避雷器、電力電纜、母線、導(dǎo)線、組合電器、絕緣子串、低壓電器以及具有電流、電壓致熱效應(yīng)或其他致熱效應(yīng)的設(shè)備的二次回路等,這對(duì)于及時(shí)發(fā)現(xiàn)、處理、預(yù)防重大事故的發(fā)生可以起到非常關(guān)鍵而有效的作用。
紅外熱成像是以設(shè)備的熱狀態(tài)分布為依據(jù),對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)良好與否進(jìn)行診斷,由于設(shè)備的熱像圖是設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)下熱狀態(tài)及其溫度分布的真實(shí)描寫,而電力設(shè)備在運(yùn)行狀態(tài)下的熱分布正常與否,是判斷設(shè)備狀態(tài)良好與否的一個(gè)重要特征,因而,采用紅外成像技術(shù)可以通過(guò)對(duì)設(shè)備熱像圖的分析,診斷設(shè)備狀態(tài)及隱患。
在變電站安裝紅外熱成像測(cè)溫監(jiān)控頭,對(duì)重點(diǎn)設(shè)備區(qū)域進(jìn)行監(jiān)視,并通過(guò)現(xiàn)有相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)通道(如光纖、無(wú)線)把熱圖像和測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)或定時(shí)遠(yuǎn)傳至后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng),已成為電力系統(tǒng)紅外熱成像在線監(jiān)控的發(fā)展方向。測(cè)溫預(yù)警型熱成像系統(tǒng)可大大地降低由帶電運(yùn)行設(shè)備熱故障而引發(fā)的事故率,從而保障電力系統(tǒng)安全運(yùn)營(yíng)。
景陽(yáng)科技“測(cè)溫預(yù)警型熱成像系統(tǒng)”
景陽(yáng)科技“測(cè)溫預(yù)警型熱成像系統(tǒng)”主要由前端監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(紅外熱成像與高清可見光成像系統(tǒng)、云臺(tái)控制系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、室外防護(hù)系統(tǒng)、信號(hào)采集系統(tǒng))、中間的網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)、后端的監(jiān)控管理系統(tǒng)(包括本地及遠(yuǎn)程監(jiān)控管理系統(tǒng))三部分所組成。
第一部分:前端監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
前端監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由紅外熱像儀及高清可見光攝像機(jī)組成,完成變電站現(xiàn)場(chǎng)各種信息采集、處理與上傳工作,前端設(shè)備可將采集到的被測(cè)目標(biāo)的各種溫度及圖像信息以數(shù)字方式通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)的傳輸?shù)胶蠖吮O(jiān)控中心,同時(shí)還可接受到監(jiān)控中心對(duì)它發(fā)出的各種監(jiān)控命令與控制指令,實(shí)現(xiàn)雙向?qū)崟r(shí)智能通訊。
第二部分,網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)
系統(tǒng)結(jié)合最先進(jìn)的紅外熱成像技術(shù)與先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù),僅需一個(gè)RJ45標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)通訊接口,用一根網(wǎng)線即可實(shí)現(xiàn)前端設(shè)備與后端監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)交換,從而實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守的智能化的被測(cè)設(shè)備的設(shè)置、超溫自動(dòng)報(bào)警等日常自動(dòng)巡檢工作。本系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)傳輸連接方便簡(jiǎn)單,前端設(shè)備采集到的圖像及溫度信息由超五類RJ45網(wǎng)線或者通過(guò)光端機(jī)轉(zhuǎn)換成光纖(距離遠(yuǎn)時(shí))進(jìn)入變電站控制室內(nèi)的本地監(jiān)控中心,再經(jīng)過(guò)電力系統(tǒng)局域網(wǎng)連接到遠(yuǎn)端的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)或者用戶集控中心,即可完成本地及遠(yuǎn)程的設(shè)備監(jiān)控和監(jiān)視。
第三部分,監(jiān)控中心管理系統(tǒng)
由服務(wù)器(計(jì)算機(jī))和屏幕顯示系統(tǒng)等組成。本地監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)通過(guò)本公司自行開發(fā)的一級(jí)服務(wù)器端監(jiān)控軟件,對(duì)被測(cè)目標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制、實(shí)時(shí)分析、實(shí)時(shí)超溫自動(dòng)報(bào)警、實(shí)時(shí)信息存儲(chǔ)、歷史溫度報(bào)表查看及變化曲線分析等操作管理。
遠(yuǎn)程監(jiān)控中心硬件系統(tǒng)主要由系統(tǒng)服務(wù)器(計(jì)算機(jī))、網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備、存儲(chǔ)打印設(shè)備等組成,可位于主控中心和區(qū)域監(jiān)控中心,通過(guò)本公司自行開發(fā)的二級(jí)客戶端監(jiān)控軟件,對(duì)多一級(jí)服務(wù)器監(jiān)測(cè)點(diǎn)(如多個(gè)變電站站點(diǎn))進(jìn)行遠(yuǎn)端遙控和管理。包括:實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)所有視頻及溫度信息、控制前端設(shè)備、實(shí)時(shí)報(bào)警響應(yīng)等。