風(fēng)電、光伏作為國內(nèi)新能源主力,場站設(shè)備規(guī)模龐大,光伏組件熱斑、箱變接頭過熱、風(fēng)機(jī)齒輪箱、變流器發(fā)熱,是影響發(fā)電效益的常見隱患,嚴(yán)重時(shí)還會引發(fā)火災(zāi)、設(shè)備損毀事故。紅外熱像儀依靠非接觸成像測溫能力,成為新能源場站隱患排查的重要工具,能夠快速識別異常發(fā)熱點(diǎn)位。
很多新能源運(yùn)維團(tuán)隊(duì)擁有紅外熱像儀,但是現(xiàn)場檢測流程隨意,報(bào)告編制格式混亂,熱圖缺少工況背景,導(dǎo)致紅外熱像儀排查產(chǎn)出的資料,無法用于場站設(shè)備評估、第三方驗(yàn)收。本文面向風(fēng)電光伏場站,制定完整紅外熱像隱患排查技術(shù)方案,包含前期策劃、紅外熱像儀現(xiàn)場檢測要點(diǎn)、圖像篩選分析、標(biāo)準(zhǔn)化檢測報(bào)告編制全流程,適配集中式光伏、山地風(fēng)電、分布式新能源各類場站運(yùn)維工作。
開展紅外隱患排查之前要完成方案策劃工作。梳理場站設(shè)備清單,光伏板塊明確組件陣列編號、匯流箱、逆變器、箱變位置;風(fēng)電場記錄每一臺風(fēng)機(jī)機(jī)艙、齒輪箱、發(fā)電機(jī)、變槳電機(jī)、箱變、變流設(shè)備的檢測點(diǎn)位,做到檢測范圍全覆蓋。確定檢測時(shí)間窗口,光伏組件紅外熱像儀檢測,要選擇組件具備有效發(fā)電負(fù)荷的白天時(shí)段,輻照條件不足,組件溫差小,很難識別真實(shí)熱斑,建議選擇正午前后 2 小時(shí)輻照穩(wěn)定時(shí)段;風(fēng)機(jī)齒輪箱、變流器檢測,可結(jié)合機(jī)組滿發(fā)工況開展,設(shè)備負(fù)荷高,發(fā)熱缺陷更容易顯現(xiàn)。確認(rèn)紅外熱像儀完成周期計(jì)量校驗(yàn),儀器狀態(tài)完好;準(zhǔn)備記錄表格,計(jì)劃記錄輻照、環(huán)境溫度、風(fēng)機(jī)出力、逆變器負(fù)荷等工況信息,這些參數(shù)是解讀紅外熱像儀熱圖的重要基礎(chǔ),缺陷判定必須結(jié)合負(fù)荷條件。區(qū)分巡檢模式:大規(guī)模普查可以無人機(jī)搭載紅外熱像儀完成組件初篩,提升檢測效率;箱變、風(fēng)機(jī)機(jī)艙內(nèi)部精細(xì)檢測,使用手持紅外熱像儀近距離作業(yè),保證檢測精度,兩種手段互相補(bǔ)充。紅外熱像儀可分為手持機(jī)型與無人機(jī)搭載機(jī)型,適配不同層級的檢測需求。同時(shí)對作業(yè)人員做簡短交底,熟悉紅外熱像儀基礎(chǔ)操作,明白發(fā)射率、拍攝角度對測量結(jié)果的影響,規(guī)范現(xiàn)場操作。
現(xiàn)場檢測階段規(guī)范使用紅外熱像儀采集圖像。光伏陣列檢測,無人機(jī)搭載紅外熱像儀作業(yè),保證飛行高度,組件在熱圖當(dāng)中具備足夠像素,避免目標(biāo)過小漏檢熱斑;發(fā)現(xiàn)疑似熱斑點(diǎn)位,要做好標(biāo)記,后續(xù)使用手持紅外熱像儀到現(xiàn)場復(fù)核,確認(rèn)缺陷真實(shí)性。使用手持紅外熱像儀檢測箱變接線端子、風(fēng)機(jī)機(jī)艙部件,調(diào)節(jié)對焦,保證圖像輪廓清晰,每一處被測點(diǎn)同步存儲紅外熱像儀熱圖像和可見光照片,方便后期定位缺陷。檢測不同材質(zhì)外殼、金屬接頭,及時(shí)調(diào)整紅外熱像儀發(fā)射率參數(shù),金屬接頭要修正發(fā)射率,減少反射誤差。作業(yè)全程記錄:光伏輻照值、環(huán)境溫度;風(fēng)機(jī)的機(jī)組出力;箱變、逆變器實(shí)時(shí)負(fù)荷,所有工況信息跟隨紅外熱像儀圖像一起記錄,不能只存圖片不寫現(xiàn)場條件,否則后期無法準(zhǔn)確判定缺陷。光伏要避開正午極強(qiáng)眩光的干擾,風(fēng)機(jī)機(jī)艙檢測注意機(jī)艙通風(fēng)狀態(tài),通風(fēng)散熱條件會改變部件表面溫度,要區(qū)分正常散熱和異常發(fā)熱。對于發(fā)現(xiàn)的可疑發(fā)熱位置,變換觀測角度,使用紅外熱像儀多次拍攝,排除陽光反射、局部遮擋造成的偽熱斑,確保缺陷識別準(zhǔn)確。
現(xiàn)場作業(yè)結(jié)束,進(jìn)入圖像篩選與數(shù)據(jù)分析環(huán)節(jié)。把全部紅外熱像儀圖像導(dǎo)入配套分析軟件,剔除對焦模糊、被陰影嚴(yán)重遮擋、環(huán)境干擾過大的無效圖片,保留有效檢測圖像。針對光伏熱斑,對比同陣列周邊正常組件溫度,計(jì)算溫差;風(fēng)機(jī)箱變設(shè)備,同類部件橫向做溫差對比,參考對應(yīng)設(shè)備的溫度閾值。標(biāo)記確認(rèn)的隱患,區(qū)分熱斑、接頭過熱、殼體異常升溫不同故障類型,劃分隱患風(fēng)險(xiǎn)等級,寫明故障所在設(shè)備編號、陣列編號。要注意,紅外熱像儀得到的是表面溫度,部分內(nèi)部故障,比如齒輪箱內(nèi)部磨損、絕緣老化,僅依靠表面熱圖只能給出懷疑結(jié)論,重大隱患需要結(jié)合電氣測試、油液檢測進(jìn)一步確認(rèn),不能僅憑紅外熱像儀圖像直接下*終故障結(jié)論。
標(biāo)準(zhǔn)化檢測報(bào)告編制是整套排查工作的輸出載體。報(bào)告開頭寫明場站概況、檢測執(zhí)行時(shí)間、使用紅外熱像儀型號計(jì)量狀態(tài)、執(zhí)行參考的行業(yè)規(guī)范;第二部分說明現(xiàn)場檢測環(huán)境與設(shè)備運(yùn)行工況;第三部分隱患匯總,逐條描述故障位置、現(xiàn)象、溫差,附上紅外熱像儀熱圖與可見光對照截圖,標(biāo)注測溫框位置,寫明風(fēng)險(xiǎn)等級;第四部分給出對應(yīng)的運(yùn)維處置建議,區(qū)分立即處理、擇機(jī)檢修、定期復(fù)測不同建議;末尾附上總結(jié),梳理場站整體隱患分布特點(diǎn),為后續(xù)運(yùn)維計(jì)劃提供參考。全部原始紅外熱像儀圖像文件做好備份歸檔,建立場站隱患臺賬,后續(xù)復(fù)測可以調(diào)取往期紅外熱像儀資料做趨勢比對,跟蹤隱患發(fā)展情況。