摘要:变电站需要采用预测性方法来进行维护,因为一个故障可为最终用户带来巨大的生产损失和收入损失,并导致电力公司因提供的服务不可靠而收入降低。由于过热以及异常的低工作温度可能指示出电气部件的性能恶化,因此,可以通过热成像仪来提供变电站和开关柜维护所需的预
变电站需要采用预测性方法来进行维护,因为一个故障可为最终用户带来巨大的生产损失和收入损失,并导致电力公司因提供的服务不可靠而收入降低。由于过热以及异常的低工作温度可能指示出电气部件的性能恶化,因此,可以通过热成像仪来提供变电站和开关柜维护所需的预测能力。 在发电和配电行业中,变电站这个术语以各种方式被使用。从发电站中的开关站一直到公用电力中的设备以及可对初级电力的电压、频率或其他特性进行切换的工业设施中的设备,都可称为变电站。 预测性维护 (PdM) 可通过提高变电站的可靠性而帮助确保最终用户的用电质量。PdM 可通过随时间对设备进行监视以找到预示着临近故障的状况而实现这一点。 目标是确定是否需要采取纠正措施,并在设备发生故障前实施该措施。用于监视变电站中设备的一套工具是手持式热成像仪。热成像仪能够捕获电气部件和其他物体表面温度的二维图像。 检查什么,何时检查? NFPA 标准 70B 第 8 章“变电站和开关柜装置”中的“电气设备维护的建议方法”中概括了对变电站和相关开关柜装置进行维护的方法。该标准指出,在对初级电力进行转换过程中,变电站除了改变电压外,还可提供系统保护、功率因数纠正测量以及电流切换等功能。变电站和开关柜均在很高的电压下运行。NFPA 标准 70E 针对检查变电站时所需采取的步骤以及所需的人身保护配备提供了附加特殊指南。热成像检查人员通常要对变压器、调节器、开关、断路器和电容器等部件进行检查。 在一天中的哪个时间进行检查,是收集变电站部件的热图像的重要影响因素。在早晨静止状态下获取的读数可避免阳光反射和风的影响,而这种影响可使温度读数不正常。但是,在黎明前时刻,负载通常较小,不太容易检测到问题。在室外进行红外扫描时,热成像人员所受的培训和经验也会产生影响。 寻找什么? 对变电站中存在的设备进行彻底清点后,对整个变电站进行扫描,保存任何已知或可能异常现象的图像。特别要留意在相似负荷下运行的相似设备工作温度明显不同的状况。 用于变电站维护的一个良好热成像检查方法是,建立一条将所有归您的设施所有的变电站包括在内的检查路线。将每个变电站部件的热图像保存在一台计算机上,并随时间的变化对温度测量值进行跟踪。这样,您就获得了用于与以后的图像进行比较的基准图像。这样做可帮助您确定温度是否正常,并且帮助判断所采取的维护措施是否有效。 什么情况表示“红色警报”? 存在安全问题的设备状况应该具有最高的维修优先级。除此之外,NETA(国际电气测试协会)提供的指南规定,当相似负载下相似部件的温度差 (DT) 超过 15°C (27°F) 时,应该立即进行维修。NETA 还建议,当部件与环境空气的温度差 DT 超过 40°C (72°F) 时,也要立即进行维修。 按照这一思路,对维护任务以及迫切需要维修的关键设备进行分类的一种方法,是对变电站设备相对于已建立的温度参考点的特定温度上升程度进行监视。熟悉情况的技术、安全和维护人员可能要建立起从“继续进行监视”到“立即进行纠正”等情况的限值,以及“对维护进行计划”或“尽快进行维修”等措施级别。 当参考点考虑了可见扫描(例如,开关柜中的金属-金属触头)和不可见扫描(例如,变压器中的内部部件)之间的差别时,这种方法是很有用的,其中的部件直接散发出热量,或者它们的热量无法由热成像人员和红外热成像仪直接看到。在一个不可见扫描中,实际工作温度将比红外热成像仪所记录的温度高很多,因此指示出要采取纠正措施的参考点的温度必须要低很多。并且,应将异常低温以及异常高温部件包括在内。 故障的潜在成本有多大? 与发生故障的变电站相关的成本决于许多因素,包括受影响客户的数目和类型。据一个信息来源*估计,横跨所有行业的平均每小时停产成本将近 950,000 美元。 随后的行动 每当使用热成像仪发现问题时,请使用相关软件将结果记录在一个报告中,包括设备的一个数字照片和相应的热图像。这是报告您所发现的问题并提出纠正建议的最佳方式。在采取纠正措施后,可以使用新的热图像来评价维修效果以及所使用的维修材料。通过这种信息,您可以对变电站的维护计划进行连续改进。 (责任编辑:仪器仪表热成像专家) |