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熱成像儀的應用:檢查電氣室
熱成像儀的應用:檢查電氣室

  在輸配電工業內部,變壓器室在把一次線電壓變為二次電壓輸送給用戶的轉換工作中充當著關鍵性的角色。典型的變壓器室排滿了設備,常常建在地平面之下。這些碉堡形狀的建筑物要求采取預測性維護辦法,因為室內部出現故障成本高昂,情況危險,對公用事業的經營和聲譽會造成不好的影響。

  預測性維護(PdM)包括隨著時間推移監控那些運行情況預示著即將發生故障的設備。目的是確定是否需要采取糾正行為,而且假如這樣的話,在該設備失靈帶來潛在的災難性后果之前采取行動。一套用于監控電氣室內部設備的強大工具就是手持式熱成像儀,也就是眾所周知的紅外線(IR)熱成像儀。熱成像儀捕捉電氣組件和其他對象外觀表面溫度的二維圖像。

  而且,由于過熱和運轉溫度反常的冰冷均可能表明某個電氣組件出現了老化,在問題變為成本高昂的故障之前,熱成像儀提供了檢測潛在問題所需的預報性能。

1 外觀溫度經常與實際溫度顯著不同。這種差異一般可歸因于材料表面的發射系數。了解材料的發射系數與熱特性對于理解紅外圖象顯示的外觀溫度至關重要。

檢查什么?

  準備進入電氣室的技術支持人員和熱成像儀應極其小心謹慎。NFPAstandard 70E提供了詳細明確的過程指導以及檢查此類設備所需的人員防護設備等級。檢查是否進水,空氣質量是否較差或存在危險,工作余隙是否狹窄局促,照明不足以及其他可能妨礙工作或者導致受傷(抑或更甚)的情況。然后,進入室之前在外部進行一次內部設備初步的IR掃描。如果表明存在潛在的危險情況,請不要進入室。

  當您確定可以安全進入并處于室內時,掃描變壓器、斷路器、接觸器、母線與保險絲連接,保險絲夾頭以及支持變換電壓滿足用戶要求或維持室自身完整性的所有其他設備。

查找什么?

  對于變壓器,遵照NFPA Standard70B,電氣設備維護的推薦操作,第9章:“電力與配電變壓器”。監控高/低壓套管連接、冷卻管、冷卻風扇和泵。過熱連接、比較冷的冷卻管以及發熱或冰冷的泵和風扇都預示存在潛在的問題。熱紅外成像對查明內部變壓器問題成效不大,因為故障必須產生足夠的發熱才能在設備外部探測得到。當探測到過熱時,應意識到內部組件與連接的溫度要比指示的表面溫度高得多。對于斷路器、接觸器、保險絲夾頭與母線保險絲、抽頭和其他連接,掃描之前應先測量負載,這樣您可以與正常運行情況相比,恰當地評估您的測量數據。一般而言,查找那些比其他類似連接溫度更高的點。它們往往表明可能由于松動或腐蝕而造成的高阻抗。注意:檢查變壓器和其他連接時,如果需要除去防護罩或打開儀表盤,只有具備資格的人員使用適當的人身防護設備才能完成這些任務。

  維護電氣室有效的熱紅外成像方法是建立涵蓋公用事業企業全部室的室檢查路線。請您記住,每個室對于您的一個用戶或多個用戶來說都是至關重要的。在計算機上保存每個電氣室組件的熱成像,以便日后跟蹤溫度和相關數據。您將擁有與以后得到的成像作比較的基準成像。這樣做將幫助您確定溫度水平是否反常,而且,經過維修之后,還可以幫助您核實維修的成功與否。

什么代表“紅色警報”?

  設備狀況會造成安全風險應得到最高優先級別的維修。此外,請您緊記,與電動機類似,變壓器規定有最高工作溫度,它表示高于環境溫度的最大允許溫升。其中指定的環境溫度一般為40°C (104 °F)。一般認為,高出最大額定工作溫度10 °C (18 °F)會縮短50%的變壓器使用壽命。對于其他設備,NETA(InterNational ElectricalTesting Association)指導方針規定,在相似負載狀態下同類組件的溫差(DT)超過15℃(27℉)時應立即采取維修措施。該組織還建議當某組件與周圍環境空氣之間的溫差ΔT超過40℃(72℉)時也應立即采取維修措施。

什么是故障潛在成本?

  公用事業企業花費在一個故障電氣室的數目取決于許多因素,包括故障室附近的交通繁忙或人口密集地區受到影響用戶的人數與類型,是否發生火災或爆炸以及造成傷亡與否。其他因素除外,關于電力企業用戶停工期間的損失,這里有一些選定企業代表性的每小時停工損失費用:經紀人業務,US $6,450,000;信用卡銷售業務US$2,600,000;制造業則超過 US$1,600,000。這些數目歸因于信息技術性能的損失,但是按照一般停工時間計算的。*

追蹤行動

  無論您何時使用熱成像儀發現了一個問題,請使用相關軟件在報告中記錄下您的發現,其中包括設備的數字照片和相應的熱成像。這是溝通所發現的問題并提出糾正建議的最好途徑。如果表明一場災難性故障即將發生,那么該設備必須撤離服役或者立即進行維修。實施糾正行為之后,可以采用新的熱成像來評定維修工作的成效,評價所使用的材料與技術。通過這一信息,您可以不斷改進您電氣室的維護程序。

*來源:IT 性能工程與測量策略:性能定量與損失,Meta Group,2000 年10 月,光纖通道業內團體FibreChannel Industry Association(FCIA),轉自Association of Contingency Planners 網站,www.acp-wa-state.org.



成像提示:

  進入電氣室時,始終應在入口處安排工作人員手持注有任何情況下不能進入此室指示的標志。這名工作人員的職責是保證未經授權人員保持到該室入口的安全距離,并且如果發生緊急情況呼叫幫助,同時也避免成為受害者。
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