1傳統(tǒng)測溫的局限性
電氣 設(shè)備在通入電流以后,設(shè)備溫度會發(fā)生變化,其發(fā)熱量與通入電流的平方成正比;轉(zhuǎn)動的電氣設(shè)備和機(jī)械設(shè)備的軸承溫度變化與冷卻介質(zhì)及滑動摩擦和滾動摩擦息息相關(guān)……設(shè)備任何類型的故障多以溫度變化的形式表現(xiàn)出來。通過檢測設(shè)備溫度的變化,及時判斷和發(fā)現(xiàn)設(shè)備是否發(fā)生異常和故障,對提高設(shè)備運(yùn)行可靠性和延長設(shè)備的使用年限,以及避免設(shè)備損壞和人身傷害有十分重要的意義。眾所周知,傳統(tǒng)的設(shè)備巡視溫度測量方法是使用水銀溫度計和酒精(煤油)溫度計,水銀溫度計受電磁場的干擾較大,酒精(煤油)溫度計在測量溫度較高的設(shè)備時誤差非常大。故而,新的設(shè)備溫度測量工具--遠(yuǎn)紅外測溫儀得到廣泛采用。
2遠(yuǎn)紅外測溫新技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
遠(yuǎn)紅外測溫技術(shù)是我國近幾年從歐美國家引進(jìn)的新型非接觸測試技術(shù),電力行業(yè)已普遍采用。遠(yuǎn)紅外測溫技術(shù)在發(fā)電廠和變電站主要是用在測量電氣設(shè)備溫度,即測量電氣設(shè)備通入電流而發(fā)熱和過載情況、隔離開關(guān)與斷路器斷口和金屬連接部分的故障過熱以及電纜頭過熱故障等方面。但對測量旋轉(zhuǎn)設(shè)備的軸承溫度、密封容器是否泄漏、檢測汽水分離器、查找過程管道或其它隔熱過程中的隔熱故障等使用較少。筆者工作中遇到幾例通過測量設(shè)備非通流部分溫度,發(fā)現(xiàn)的設(shè)備故障比較典型且有代表性。
3實際應(yīng)用舉例
2003年5月,某廠大型汽輪發(fā)電機(jī)組,機(jī)組檢修后并網(wǎng),汽輪機(jī)凝汽器真空長期調(diào)整不到規(guī)范數(shù)據(jù),機(jī)組負(fù)荷受到影響,且熱力管道受到氧化腐蝕將影響設(shè)備壽命。值班人員在多次檢查了熱力系統(tǒng)后沒有發(fā)現(xiàn)故障所在,翻閱機(jī)組大修時的相關(guān)資料,再次對大修時更換后的所有運(yùn)行設(shè)備用紅外測溫儀逐一檢查測量,測量到機(jī)組正常運(yùn)行時應(yīng)該完全打開的凝汽器空氣門閥門的前、后、上、下、左、右溫度以后,發(fā)現(xiàn)凝汽器空氣門未完全開啟,導(dǎo)致汽輪機(jī)長時間真空偏低和溶氧過高!立即完全打開該閥門,機(jī)組溶氧隨即降低到8~9微克,在機(jī)組額定負(fù)荷時≤10微克,達(dá)到了機(jī)組正常運(yùn)行要求。通過這次測量說明紅外測溫儀用于檢查閥門的開啟程度有重要的參考作用。
2003年6月,運(yùn)行值班人員巡回檢查發(fā)現(xiàn)：運(yùn)行中的SSPB-240000/220型主變壓器靠高壓一側(cè)鐘罩與底座的緊固螺栓溫度高達(dá)325℃(相臨有4顆螺栓溫度也達(dá)120℃左右),其余螺栓的溫度與變壓器鐘罩法蘭溫度相同約60℃,當(dāng)時機(jī)組額定20萬千瓦負(fù)荷,降負(fù)荷至17萬千瓦,測得過熱螺栓的溫度由325℃降至260℃。分析認(rèn)為是變壓器漏磁在鐘罩中產(chǎn)生的感應(yīng)電流通過螺栓泄放不均,發(fā)生了局部螺栓電流過大,螺栓松動、螺栓與法蘭接觸**也將導(dǎo)致螺栓過熱。重新緊固螺栓,并將發(fā)熱較嚴(yán)重的螺栓進(jìn)行跨接短路環(huán)(或短路扁鐵)的辦法,以增加螺栓散熱和分流將溫度降低至60℃。否則將造成主變壓器油箱橡膠密封墊局部快速劣化而漏油。
某發(fā)電廠30萬千瓦水氫氫冷汽輪發(fā)電機(jī),投產(chǎn)后運(yùn)行僅經(jīng)過一次大修。
在一次小修后運(yùn)行不久,發(fā)電機(jī)集電環(huán)內(nèi)環(huán)(靠發(fā)電機(jī)側(cè))碳刷磨損非常嚴(yán)重,且連續(xù)多個班次都有批量更換,同時檢查發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)集電環(huán)刷架油污嚴(yán)重,經(jīng)紅外測溫儀檢測發(fā)現(xiàn)集電環(huán)內(nèi)環(huán)表面與碳刷接觸部位溫度高達(dá)230℃~360℃,靠勵磁機(jī)側(cè)的集電環(huán)外環(huán)溫度正常的為60℃~70℃,機(jī)組負(fù)荷降到20萬千瓦以后,仍不見集電環(huán)溫度有回落跡象,初步判斷非電磁方面的原因。碳刷與集電環(huán)之間看不到火花,而且運(yùn)行平穩(wěn),無振動超標(biāo)現(xiàn)象,也排除了機(jī)械震動方面的故障,進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn),集電環(huán)罩外側(cè)與發(fā)電機(jī)之間有一油管破裂,流出的潤滑油經(jīng)集電環(huán)外罩的底座縫隙流入由于負(fù)壓作用吸入并污染集電環(huán)內(nèi)環(huán),而外環(huán)在一側(cè)未受影響。經(jīng)停機(jī)處理,集電環(huán)表面涂工業(yè)潤滑凡士林等措施后,機(jī)組啟動運(yùn)行正常的60℃～70℃。
4遠(yuǎn)紅外測溫技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域
測量金屬導(dǎo)體接頭處過熱的方法已被普遍掌握。但測量非載流導(dǎo)體過熱的方法未被重視,大型發(fā)電機(jī)封閉母線局部過熱;大容量變壓器鐘罩法蘭螺栓過熱;密封容器是否泄露;檢測汽水分離器;查找過程管道或其它隔熱過程中的隔熱故障等幾乎被遺忘。遠(yuǎn)紅外測溫設(shè)備,目前已廣泛應(yīng)用到各生產(chǎn)崗位。工程人員要跳出哪里通入電流,哪里就可能發(fā)熱,就檢查那里的思維怪圈。電機(jī)的鐵芯故障;變壓器高壓套管的故障、油管路堵塞故障;避雷器受潮發(fā)熱故障;電容器的絕緣老化故障以及電纜絕緣劣化故障等等,都可以通過遠(yuǎn)紅外測量進(jìn)行檢定。要本著“一個都不能少”的原則對所有設(shè)備利用遠(yuǎn)紅外測量設(shè)備檢查,這樣才能保證設(shè)備的隱患消除在萌芽狀態(tài)。
紅外測溫儀在產(chǎn)品質(zhì)量控制和監(jiān)測、設(shè)備在線故障診斷、安全保護(hù)以及節(jié)約能源等方面正在發(fā)揮著越來越重要的作用。
在不同規(guī)格的各種型號紅外測溫儀中，正確地選擇紅外測溫儀型號對用戶來說是十分重要的。
當(dāng)我們選擇一款紅外測溫儀時：
1.要做的是確定測溫范圍
測溫范圍是紅外測溫儀*重要的一個性能指標(biāo)。
如某品牌紅外測溫儀的溫度在-30℃～300℃，因為每種型號的紅外測溫儀都有自己特定的測溫范圍用戶的被測溫度范圍一定要考慮準(zhǔn)確、周全，既不要過窄，也不要過寬。
根據(jù)黑體輻射定律，在光譜的短波段由溫度引起的輻射能量的變化將超過由發(fā)射率誤差所引起的輻射能量的變化，因此，測溫時應(yīng)盡量選用短波較好。
2.確定目標(biāo)尺寸
紅外測溫儀根據(jù)原理可分為單色紅外測溫儀和雙色紅外測溫儀（輻射比色測溫儀）。
對于單色紅外測溫儀，在進(jìn)行測溫時，被測目標(biāo)面積應(yīng)充滿測溫儀視場。
建議被測目標(biāo)尺寸超過視場大小的50%為好。
如果目標(biāo)尺寸小于視場，背景輻射能量就會進(jìn)入測溫儀的視聲符支干擾測溫讀數(shù)，造成誤差。
相反，如果目標(biāo)大于測溫儀的視場，測溫儀就不會受到測量區(qū)域外面的背景影響。
3.確定光學(xué)分辨率（距離系靈敏）
光學(xué)分辨率由D與S之比確定，是測溫儀到目標(biāo)之間的距離D與測量光斑直徑S之比。
如果測溫儀由于環(huán)境條件限制必須安裝在遠(yuǎn)離目標(biāo)之處，而又要測量小的目標(biāo)，就應(yīng)選擇高光學(xué)分辨率的測溫儀。
光學(xué)分辨率越高，即增大D：S比值，測溫儀的成本也越高。
4.環(huán)境條件考慮：
測溫儀所處的環(huán)境條件對測量結(jié)果有很大影響，應(yīng)加以考慮并適當(dāng)解決，否則會影響測溫精度甚至引起測溫儀的損壞。
5.操作簡單，使用方便
紅外測溫儀應(yīng)該是直觀的，操作簡單，易于**作人員使用
?紅外測溫儀的非接觸性，及重量輕、堅固耐用且易于使用，同時紅外測溫儀所提供精確的溫度數(shù)值，準(zhǔn)確度達(dá)1-4%，最遠(yuǎn)測溫距離可達(dá)180英尺等特點使之成為在電氣系統(tǒng)和設(shè)備維護(hù)檢查的省錢的診斷和預(yù)防性工具。
紅外測溫儀在電氣領(lǐng)域，可防止以下應(yīng)用中的設(shè)備故障和意外停工。
1、連接器 - 電氣連接部分會因連接點松動；反復(fù)加熱（膨脹）和冷卻（收縮）；灰塵、碳沉積和腐蝕等因素產(chǎn)生熱量。非接觸式紅外測溫儀可快速確定出異常的溫度上升，警示設(shè)備出現(xiàn)嚴(yán)重問題。
2、電動機(jī)- 為了延長電動機(jī)的使用壽命，要經(jīng)常檢查電源連接和斷路器（或加熱器）的溫度有沒有異常情況。
3、馬達(dá)軸承 – 對軸承點的檢測，可以在設(shè)備出現(xiàn)故障之前監(jiān)測熱點變化情況，提前進(jìn)行計劃性維修或更換部件。
4、電機(jī)繞組絕緣 – 紅外測溫儀通過測量電機(jī)繞組絕緣的溫度，最大限度延長繞組絕緣的使用壽命。
5、相-相測量 – 通過對感應(yīng)電機(jī)、大型計算機(jī)和其它設(shè)備的電纜和連接器的相-相溫度的監(jiān)測，判斷其溫度的差異性。
6、變壓器 – 通過對氣冷機(jī)組的繞組溫度進(jìn)行檢測，查看是否出現(xiàn)指示繞組缺陷的熱點。
7、不間斷電源 –對UPS輸出濾波器中局部熱連接進(jìn)行檢測，若出現(xiàn)冷點可能表示直流濾波器電路為打開狀態(tài)。
8、后備電池 – 對低壓電池連接的正確性進(jìn)行監(jiān)測，杜絕出現(xiàn)連接不良的電池升溫造成接線柱燒毀。
9、鎮(zhèn)流器 – 提前檢查，防止鎮(zhèn)流器過熱，從而冒煙燒毀。
10、公共設(shè)備 – 對設(shè)備的連接部位、電纜接頭、變壓器和其它設(shè)備的熱點，紅外測溫儀都能游刃有余。
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