電氣設備維護中紅外測溫設備的運用淺析

牛杰

（秦皇島港股份有限公司第九港務分公司，河北 秦皇島 066000）

一、電氣設備出現發熱情況的原因

在使用電氣設備的過程中，由于受到多因素影響可能會出現發熱的情況，比如電流、電阻、電壓以及介質損耗等。在電氣設備故障問題中，其中發熱故障出現的概率要大一些，而由于設備溫度上升引起設備的絕緣性能降低、變形等，都會對電力系統的正常運行產生損害。從物理學定律的角度看，電氣設備出現發熱情況主要看設備電路中的電流以及電阻，如果電氣設備在正常運行的狀況下發生電流增大，通常原因是出現短路或者是增加了負荷。

二、電氣設備熱故障的種類

電氣設備出現熱故障的種類通常有內部故障和外部故障，內部故障是由于設備內部出現熱傳導，使設備表面的溫度上升，進而改變了設備中溫度場的分布，使設備出現熱故障。外部故障的表現通常是設備出現局部發熱，比如介質損耗或者是連接件中出現短路狀況。

（一）內部故障

內部故障的表現通常有絕緣性能、介質問題、電氣回路以及絕緣油問題。電氣回路如果出現觸頭接觸不良就會導致設備出現熱故障，比如由于導體焊接存在問題而引起設備故障。在高壓電氣設備中，由于絕緣材料的性能發生變化而增加了介質的損耗。損耗增加后，材料的溫度上升，絕緣性降低，時間一長就會出現變壓器熱故障。另外，如果電氣設備中的絕緣材料受到長期高電壓的影響使電流出現泄漏，而且絕緣材料老化其泄漏的就會增多，因而會出現發熱故障。

（二）外部故障

電氣設備的外部故障主要是指設備的局部能夠從表面觀察看出故障，像導線外漏出現接地短路或者說電力設備運行由于環境狀況較為復雜，引起導體接觸不良，從而出現的熱故障。另外，高壓電氣設備運行過程中，其連接回路由于氧化、灰塵等問題的影響會使電阻增加，從而造成設備熱故障。

三、紅外診斷技術方法

（一）表面溫度判斷法

利用紅外測溫儀對設備的表面溫度進行檢測，嚴格的執行有關技術標準，對電力系統運行中的高、中壓設備的絕緣介質、導體材料以及設備表面的溫度進行定值設置，進一步明確設備使用中的安全溫度，對設備運行的相關情況進行掌握。

（二）相對溫差診斷法

電力系統的設備在運行中存在工況差異，而為了能夠應對設備運行工況不同引起的故障問題，使用的紅外測溫技術主要是相對溫差診斷法。比如電氣設備處在氣候溫度較低的環境中運行，設備出現故障時的表面溫度有可能并沒有達到設定的標準值，然而從以往的經驗中看出，由于外部環境氣溫的影響，電氣設備在此種狀況下可能已經出現故障或者說存在故障隱患，如果外部的環境溫度有所升高，設備出現故障的概率增大，系統運行就會受到影響。同類型的電氣設備在運行工況相同的條件下，使用相對溫差診斷法，與電氣設備正常運行狀態進行比較，對檢測設備的溫度差異進行計算，當差異超過35%時，說明診斷的設備存在隱患，需要持續進行跟蹤，以便及時檢修設備。

（三）同類比較法

這種診斷方法主要是用于對同類的電氣設備進行診斷檢測。包括同回路型電氣設備以及同設備的三相問題，所處的工作環境以及工況大致相同。測溫時分縱向比較和橫向比較，對于同類型設備的相同位置點，檢測其溫度值，以直觀的方法檢查電氣設備運行的實際狀況是不是正常的。

四、實際應用

（一）接觸熱故障診斷分析

1.紅外測溫過程。某電力企業的220kV 變電站中，在一次進行紅外測溫診斷時，檢測出一組電容器發生溫度異常情況，進行紅外測溫得出的結果是電容器組的母排過熱，設備局部溫度最高達到60 度，而外部環境的溫度是26 度，兩者之間產生34 度的溫升差，與相關規范中規定的溫升極限標準存在一定的差值，然后工作人員將電容器保險絲和母排連接處做了紅外成像，檢查出連接處溫度值過高，于是利用紅外圖譜在分析軟件中進一步研究。

2.圖譜紅外分析。從紅外分析圖中可以看出，電容器熔絲與母排連接處的溫度在整個圖譜中是最高的，顯示為61.5 度，而與其相鄰的兩邊連接處溫度差值較大，分別為36.5 度和38 度，根據相對溫差測溫診斷方法進行有關計算，得出溫度異常點與正常溫度的相對溫差，電容器保險絲與母排連接處分別得出的相對溫差是67%和64%，根據有關紅外診斷規范中對設備異常的檢測依據，設備連接處的溫度規范值相比，熱故障的出現屬于紅外測溫的一般異常。

（二）設備老化發熱問題

1.紅外測溫過程。工作人員對220kV變電站進行紅外測溫的過程中發現，有母線電磁單元的局部出現過熱問題，溫度大概達到34 度，與電磁裝置其他部位的溫度相比差7 度左右，電磁裝置二次端子盒溫度大概也達到31 度，與其他部位溫度相比差4 度左右，而檢測過程的外部環境溫度是26 度，按照紅外測溫診斷規范的標準要求，電氣設備出現異常故障，接著就需要進行停電試驗檢測。

2.返廠試驗。相關技術人員對設備進行解體后返廠進行試驗檢查，對母線電磁單元進行高壓試驗以及油檢驗，然后發現電容器、變壓器以及油檢驗都沒有問題，而是中間變壓器的繞組阻尼出現異常情況，進一步檢驗得出阻尼器電容劣化，從而使電磁單元出現過熱情況。

五、結束語

在電力系統設備運行的過程中，電力企業需要加強對相關設備的紅外測溫診斷，以便能夠及時地發現設備熱故障隱患，這樣檢修人員才可以及時的采取有效的維護措施，使電力系統設備能夠正常運行，保證電力企業的良好發展。