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借助紅外熱像儀分析電氣隱患

文檔作者：楊健丁娜文檔來(lái)源：沈陽(yáng)電氣傳動(dòng)研究所(有限公司)，		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年06月04日
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《電氣開(kāi)關(guān)》(2013．No．1) 10l
文章編號(hào)：1004—289X(2013)01—0101—04
借助紅外熱像儀分析電氣隱患
楊健，丁娜
(沈陽(yáng)電氣傳動(dòng)研究所(有限公司)，遼寧 沈陽(yáng) 110141)
摘要：利用紅外攝像儀的成像功能，將電氣線路中的安全隱患降到最低?？梢酝ㄟ^(guò)紅外熱像儀對(duì)電器元件表面
溫度及端子、導(dǎo)線等溫度，將成像圖片高溫部分的數(shù)值做進(jìn)一步分析，進(jìn)而判定電氣隱患所在。
關(guān)鍵詞：紅外攝像儀；電氣故障；元件發(fā)熱點(diǎn)；發(fā)熱點(diǎn)分析
中圖分類(lèi)號(hào)：TM71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B
Analying Electrical Trouble by an Infrared Thermal Imaging System
YANG Jian，DING Na
(Shenyang Electrical Driving Research Institute(Co．，Ltd．)，shenyang 1 10141，China)
Abstract：With the imaging function of an infrared thrermeal imaging system，reduce safe hidden peril of electrin lines．
The value of the high temperature parts of the imaging picture is fruther analyzed through the the surface temperature of
electric components and the terminal and conductor temperatures，thus determ ining the places where the electric hidden—
peril．
Key words：infrared imaging system；electric fault；heated point of component；heated point analysis
1 引言
電氣火災(zāi)一般是指各種發(fā)、送、變、配、用電設(shè)備及
線路在帶電運(yùn)行狀態(tài)下，由于非正常的原因，在電能轉(zhuǎn)
化為熱能的過(guò)程中引燃可燃物而導(dǎo)致的火災(zāi)。還包括
靜電和雷電引起的火災(zāi)。除違章操作等偶然性原因
外，相當(dāng)一部分電氣火災(zāi)是由于電氣系統(tǒng)存在隱患并
長(zhǎng)期未被發(fā)現(xiàn)，特別是各種不同原因造成的局部過(guò)熱
或火花放電，在某種環(huán)境條件下導(dǎo)致周?chē)扇嘉锉稽c(diǎn)
燃，蔓延成災(zāi)。因此，需要定期對(duì)電氣系統(tǒng)進(jìn)行防火安
全檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消防不安全隱患。
傳統(tǒng)的電氣防火安全檢查方法，主要依靠人的直
接感官(手、眼、耳、鼻)來(lái)判斷電氣系統(tǒng)的外在表征和
環(huán)境特征，輔以常用的電工儀表，測(cè)量系統(tǒng)的電壓、電
流、接地電阻等值。但是，電氣系統(tǒng)的局部過(guò)熱的火花
放電往往由于處于十分隱蔽的部位，不容易被傳統(tǒng)的
檢查所發(fā)現(xiàn)。
2 電力設(shè)備的紅外檢測(cè)與診斷
電氣防火檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀借助于紅外探測(cè)設(shè)備、超
聲探測(cè)設(shè)備等現(xiàn)代技術(shù)檢測(cè)手段，能夠在電氣系統(tǒng)正
常運(yùn)行的狀態(tài)下，實(shí)施非接觸式檢測(cè)，快捷地發(fā)現(xiàn)過(guò)熱
和火花放電部位。
目前在火災(zāi)，包括電氣火災(zāi)方面，先進(jìn)的檢測(cè)儀器
儀表有：紅外點(diǎn)溫儀、紅外熱電視、紅外熱像儀、超聲波
探測(cè)儀、可燃?xì)怏w探測(cè)儀、漏電電流檢測(cè)儀、風(fēng)速儀、聲
級(jí)計(jì)、照度計(jì)，、諧波分析儀等，在非接觸，不斷電，不影
響受檢單位正常工作的情形進(jìn)行檢測(cè)，以便能及時(shí)發(fā)
現(xiàn)安全隱患，為消除火災(zāi)隱患提供科學(xué)技術(shù)依據(jù)。
在世界各國(guó)，紅外檢測(cè)與診斷技術(shù)已經(jīng)成為電力
行業(yè)維護(hù)檢測(cè)的重要工具。30多年來(lái)，全世界數(shù)以千
計(jì)的電力企業(yè)使用紅外技術(shù)，以避免發(fā)生故障和電氣
火災(zāi)，提高運(yùn)營(yíng)可靠性。
早在20世紀(jì)80年代，已將紅外熱成像技術(shù)廣泛
應(yīng)用與電力設(shè)備的故障診斷及飛機(jī)巡線中，而且還有
專(zhuān)門(mén)成立的學(xué)會(huì)、協(xié)會(huì)以及專(zhuān)門(mén)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)從事紅外
診斷服務(wù)。從事紅外診斷工作的人員，上崗前必須經(jīng)
過(guò)培訓(xùn)、考核取得相應(yīng)的證件。在應(yīng)用方面，如美國(guó)
B&amp;amp;G公司將一臺(tái)AGEMA公司生產(chǎn)的750型熱成像儀
裝在卡車(chē)上，監(jiān)視馬里蘭公司的大約40000mile長(zhǎng)的

106 《電氣開(kāi)關(guān)》(2013．No．1)
電解效應(yīng)帶來(lái)的有功功率變化。飽和電抗器的淺控會(huì)
帶來(lái)另一個(gè)好處是可以降低調(diào)壓變有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)檔
位，同時(shí)減少無(wú)功功率需求量，從而減小線路損耗和增
加發(fā)電的出力，但是人為調(diào)整需要現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的運(yùn)行經(jīng)
驗(yàn)，調(diào)節(jié)繁瑣。自動(dòng)調(diào)整是穩(wěn)流PLC對(duì)交流有功功率
的采集計(jì)算，通過(guò)PID技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)交流有功功率的恒
值控制，使用簡(jiǎn)單，操作方便。
以整流二所為例，整流二所使用的人為調(diào)整，控制
電流在4A，當(dāng)電解效應(yīng)時(shí)，自備電廠有功功率變化范
圍在±3MW，完全不影響孤網(wǎng)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行。
2．3 交流異網(wǎng)直流并列運(yùn)行方式異網(wǎng)間負(fù)荷控制策略
交流異網(wǎng)直流并列運(yùn)行方式中由于直流側(cè)并列，
當(dāng)兩個(gè)不同電源點(diǎn)電壓存在波動(dòng)的時(shí)候，必然會(huì)導(dǎo)致
負(fù)荷在兩個(gè)電源點(diǎn)間涌動(dòng)。然而自備電廠孤網(wǎng)供電對(duì)
大負(fù)荷的暫態(tài)沖擊時(shí)電壓調(diào)整能就差，以霍煤鴻駿鋁
電公司整流二所為例，整流二所為6臺(tái)整流機(jī)組5供
1備配置，正常運(yùn)行為6臺(tái)全部投入運(yùn)行。對(duì)應(yīng)廠電
和網(wǎng)電順序，運(yùn)行方式有6+0，5+1，4+2，3+3，2+
4，1+5，0+6七種運(yùn)行方式，實(shí)際運(yùn)行中當(dāng)有4+2方
式向5+1方式轉(zhuǎn)變操作中，廠電投入第5臺(tái)整流機(jī)組
合閘沖擊變壓器時(shí)，由于勵(lì)磁電流大，會(huì)導(dǎo)致廠電系統(tǒng)
電壓突然降低，廠電所帶整流機(jī)組負(fù)荷突減，整流二所
實(shí)際錄波數(shù)據(jù)分析最大有過(guò)近45MW負(fù)荷的波動(dòng)，然
而穩(wěn)流控制技術(shù)的控制計(jì)算周期最小時(shí)半個(gè)周波，對(duì)
此負(fù)荷突變無(wú)法實(shí)現(xiàn)及時(shí)的控制，對(duì)于在網(wǎng)電單獨(dú)運(yùn)
行的整流機(jī)組就會(huì)嚴(yán)重過(guò)載，過(guò)流保護(hù)動(dòng)作跳閘。
這種情況的發(fā)生必然影響供電系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠。
解決此問(wèn)題的方案時(shí)增大網(wǎng)電運(yùn)行整流機(jī)組的阻抗，
降低所帶負(fù)荷量，從本質(zhì)上消除異網(wǎng)運(yùn)行間電壓波動(dòng)
而對(duì)整流機(jī)組負(fù)荷的增量。以整流二所為例，整流二
所實(shí)際使用的方案是對(duì)網(wǎng)電所帶整流機(jī)組負(fù)荷量減少
至原負(fù)荷量的五分之四來(lái)減少負(fù)荷沖擊。
對(duì)于我公司整流二所和整流三所兩個(gè)所220kV
系統(tǒng)都是交流異網(wǎng)直流并列，并且共用自備電廠電源
的情況，實(shí)際的運(yùn)行方式更是多種多樣，供電情況更是
復(fù)雜，除了使用上述方法進(jìn)行負(fù)荷控制之外，還需要在
送電至廠電之前，使另外一個(gè)整流所的整流機(jī)組進(jìn)行
阻抗調(diào)整，避免出現(xiàn)機(jī)組連跳現(xiàn)象。
2 結(jié)束語(yǔ)
220kV交流異網(wǎng)直流并列運(yùn)行方式在鋁電解行業(yè)
得到廣泛的應(yīng)用，這種供電方式雖然能夠帶來(lái)比較大
的經(jīng)濟(jì)效益，但是運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)較大，所以對(duì)其的運(yùn)行技術(shù)
管理顯得至關(guān)重要。
參考文獻(xiàn)
[1] 莫正康．半導(dǎo)體變流技術(shù)[M]．機(jī)械工業(yè)出版社，2004，2．
[2] 張紅．自飽和電抗器理論分析和計(jì)算[J]．江西電力，1994，3
收稿日期：2012—10—10
作者簡(jiǎn)介：鄭偉(1982一J。河北邯鄲、電氣助理工程師、大專(zhuān)、供用電技術(shù)專(zhuān)業(yè)、主
要從事整流所變電運(yùn)行、檢修管理工作；
孫英【1982一)。遼寧錦州、電氣助理工程師、本科、電氣工程及其自動(dòng)
化專(zhuān)業(yè)、主要從事整流所變電檢修工作。
(上接第103頁(yè))
(2)超聲波探測(cè)技術(shù)應(yīng)用超聲波探測(cè)法和磁場(chǎng)強(qiáng)
度檢測(cè)法可以檢測(cè)放電型電氣火災(zāi)隱患。前者的工作
原理是，電火花和電弧輻射的電磁波具有一定波長(zhǎng)，是
在超聲波范圍內(nèi)，將它接收變頻為聲波，從耳機(jī)中就能
聽(tīng)到發(fā)生放電型電氣火災(zāi)隱患的狀態(tài)和確切位置，檢
測(cè)裝置為超聲波探測(cè)器。后者的工作原理是，電火花
和電弧輻射的電磁波引起周?chē)艌?chǎng)強(qiáng)度的變化，用場(chǎng)
強(qiáng)儀這類(lèi)測(cè)試磁場(chǎng)強(qiáng)度的儀器，也可以發(fā)現(xiàn)放電型電
氣火災(zāi)隱患。
此外，應(yīng)用現(xiàn)代電工i貝0量技術(shù)通過(guò)檢測(cè)電氣線路
技術(shù)參數(shù)，也能發(fā)現(xiàn)電氣火災(zāi)隱患。比如，電氣線路中
非線性負(fù)載會(huì)產(chǎn)生高次諧波電流，對(duì)中性線及其連接
點(diǎn)都會(huì)產(chǎn)生過(guò)熱性危害，此時(shí)使用諧波分析儀和真有
效值的電流表，去測(cè)量造成過(guò)熱性危害的諧波分量和
電流的真有效值的大小，就可以判斷中性線及其連接
點(diǎn)的過(guò)熱性火災(zāi)隱患。又如，使用地阻測(cè)試儀可以快
速診斷接地電阻是否符合技術(shù)規(guī)范的要求，從而發(fā)現(xiàn)
接地線上是否會(huì)產(chǎn)生高電壓危及人身安全，和斷線打
火放電所造成的放電型火災(zāi)隱患。
6 結(jié)論
本文主要研究了電氣設(shè)備正常運(yùn)行中，對(duì)于電氣
線路及電器元件表面所產(chǎn)生的溫度運(yùn)用有效的手段去
診斷和發(fā)現(xiàn)電氣火災(zāi)隱患，并采取積極的技術(shù)措施加
以排除，是消防安全中急需解決的問(wèn)題。利用高科技
手段進(jìn)行電氣防火安全檢測(cè)技術(shù)在這種背景下應(yīng)運(yùn)而
生。電氣防火安全檢測(cè)技術(shù)在診斷和檢測(cè)電氣火災(zāi)隱
患中起到了積極作用，能有效地預(yù)防電氣火災(zāi)的發(fā)生。
參考文獻(xiàn)
[1] 田裕鵬．紅外檢測(cè)與診斷技術(shù)[J]．化學(xué)工業(yè)出版社．
[2] 胡紅光．電力紅外診斷技術(shù)作業(yè)與管理[J]．中國(guó)電力出版社．
[3] 李宏文，沈金波．電氣防火檢測(cè)技術(shù)與應(yīng)用[J]．中國(guó)建筑工業(yè)出
版社．
收稿日期：2012—11—30
作者簡(jiǎn)介：楊健(1984一)。男．遼寧沈陽(yáng)人。畢業(yè)于沈陽(yáng)工程學(xué)院，本科．助工。

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