紅外測溫技術在變電運行中的應用

龍金迎

（廣西電網有限責任公司玉林供電局 廣西玉林 537000）

紅外測溫技術在變電運行中的應用

龍金迎

（廣西電網有限責任公司玉林供電局 廣西玉林 537000）

由于紅外測溫技術準確性和實用性都極高，因此被廣泛的應用在變電運維中。本文首先論述了紅外測溫技術的工作原理和優勢，其次對紅外測溫技術的重要性進行了分析，最后研究了紅外測溫技術在變電運維中的具體應用。

紅外測溫技術；變電運維；故障

引言

伴隨著人們經濟條件的不斷改善，對電力的需求越來越大，因此，我國電網規模和電力設備的數量不斷增加，導致在電力系統中出現了許多的安全隱患。變電站能否安全穩定的運行直接影響了供電的質量。而紅外測溫技術可以在不接觸和不停電的狀態下對變電站的運行情況進行檢測，對保障變電站的安全穩定運行具有重要意義。

1 紅外測溫技術概述

1.1 紅外測溫技術的含義

紅外測溫技術主要包括紅外輻射的產生、傳播和轉換技術，科技含量比較高，在電磁頻譜中的地位十分重要，不同的電波的屬性各不相同，根據其屬性可以將其分為無線電波、微波、可見光、紫外線、R射線和X射線等。紅外線位于無線電波和可見光之間，被分為近紅外、中紅外和遠紅外三種類型。

1.2 紅外測溫技術的工作原理及優勢

紅外測溫技術是對設備的熱輻射進行采集，并將熱輻射轉換為圖像信號，通過溫度來對設備的運行情況進行判斷。相較其他檢查方式，紅外測溫技術更具有優勢，主要體現在以下幾個方面：①使用方便，紅外測溫設備一般都是手持式，體積較小，體重較輕，檢查時不需要再施加其他輔助設備，且移動方便，可以實現不同角度的設備檢測。②紅外測溫設備可以在不停電、不接觸的情況下對設備進行檢測，極大的提高了設備運行過程的安全性，保證了設備的運行效率。③紅外測溫設備具有紅外輻射功能，可以保證檢測結果的準確和可靠。④紅外測溫技術可以在計算機的幫助下將圖像與數據結合在一起，并對檢測結果進行實時的分析存儲，促進了信息的資源共享。⑤紅外測溫技術可以對變電站設備進行科學的評估，防止評估出現主觀化。

1.3 紅外測溫技術在變電運維應用的重要性

設備巡視工作是變電站運維中的重要工作，巡視工作有助于保證變電站設備的正常運行，確保變電站的環境安全。傳統的巡視工作一般是采用目測、手摸（如表1）和耳聽這三種方式來對電力設備的運行情況進行判斷，其中目測是使用的最為廣泛的傳統巡視方法，然而目測方式的局限性很大，對于那些有發展性的缺陷無法及時的排查出來，比如容易發熱的電力設備，在初始發熱時很難看出來，只有當熱度提高到一定程度才可以被發現，而當發現時，設備往往已經出現了損壞。隨著科學技術水平的進步，變電站中注油的設備逐漸減少，油滲漏的現象也越來越少，設備的故障情況有所改善，但是異常發熱的設備占了設備總故障的一半以上。因此，傳統的手摸和耳聽的方式不適用繼續用于設備檢測中去，許多設備運行較為復雜，且存在安全風險，需要采用更加有效安全便捷的方式來對其進行檢測，而紅外測溫技術則很好的解決了這個問題，不僅提高了設備的巡視質量，還能提高技術人員發現設備安全隱患的能力，從而保障了變電站安全穩定的運行。

表1 溫度測量

2 紅外測溫技術在變電運維應用技術分析

2.1 技術細分

對電力設備進行溫度檢測時：①要對現有溫度進行辨別，對現有溫度進行檢測，并結合巡視過程中測得的閾值來對設備的運行情況進行判斷，為了盡可能的減少檢測過程中受到的干擾，并確保電力系統架構體系中電流足夠，要將檢測時間安排在晚高峰時段。②將溫度的測量結果進行對比，橫向對比測量對應斷電的溫差，并以此為基礎判斷設備的運行情況，由于配件的固有電阻可能發生變化，因此，在測量之前要對設備的配件的待測部分進行劃分。③進行縱向的對比分別，紅外測溫技術在經過測量之后可以獲得設備不同運行階段的紅外圖譜，從而對設備配件的發熱傾向和缺陷進行分析，便于進行后期的對比檢測。

2.2 用于檢修狀態

變電檢測一般采用狀態檢修的方式，狀態檢測的靈活性極強，大大的提高了工作效率，節約了人力物力，減輕了斷電干擾，但是狀態檢修在檢修之前要先對待測設備的配件狀態進行辨別。由于運行中的變電配件都帶有電荷，因此，很難了解設備內部的真實情況，在初始檢測時，間接信息通常涵蓋在成套自動裝置內，通過對故障記錄進行查驗分析，可以發現設備存在的缺陷，但是這種方式在進行線測時必須要配置較多的弱、強電設備。在后續的關聯修復中也存在許多的問題，比如所記錄的缺陷只可以代表一段時間的狀態，對于下段時間的狀態無法準確的預測，而紅外測溫技術則有效的解決了這些問題，它所制定的紅外圖譜可以及時的對設備運行的各個時段的狀態進行識別。

2.3 排除常見事故

電能在人們的生產生活中具有重要的作用，這就給變電體系帶來了更大的要求和負擔，紅外測溫技術可以有效便捷的對設備運行過程中出現的故障進行篩查，對于電力設備查驗的成效和速率有著重要的作用，通過對所獲得的信息的綜合分析，采取橫向和縱向的溫差比較法，可以對設備存在的故障缺陷進行及時的判斷。

3 紅外測溫技術的判斷方法

3.1 相對溫差判別法

一些設備在使用過程中，會受到通過電流的影響而產生熱量，如果設備的導流部分出現溫度異常的情況，則會影響設備的正常運行，因此，有必要對設備進行溫度測量，從而獲得準確的溫度值，根據計算公式可以計算出設備發熱部分的溫差。

3.2 同類比較法

當同種型號的電器設備由于電壓而導致溫度出現異常時，可以根據對應點的溫度差異變化來對設備的運行情況進行判斷，有一些設備屬于電壓致熱型，這類設備可以通過溫升值或者同類型設備允許溫差進行判斷，如果設備的同類溫度高出允許溫升值的30%，則說明這類電器設備存在缺陷。

3.3 熱譜圖分析法

將正常運行設備的熱譜圖和異常運行設備的熱譜圖進行對比，根據兩者之間的差異來對設備的運行狀態進行判斷。

4 紅外測溫技術在變電運維的具體應用

4.1 對電流致熱性缺陷的檢測

電力設備的種類十分豐富，且由于不同類型的設備的構造、制熱因素和運行條件各不相同，就導致檢測的方法也有所不同。電流致熱型設備一般有以下幾種發熱原因：導線截流面積不夠、接頭觸頭連接不良等，這一類設備在檢測時由于致熱部位外露，可以直接使用熱像儀對溫度進行測量；其測量值和實際值之間的差異較小，可以直接根據測量來獲得溫度，當溫度超過規定的安全范圍時，要及時對設備進行維修。

4.2 對電壓致熱性缺陷的檢測

電壓致熱型故障是由于設備內部絕緣異常、電流泄漏過大或者電壓分布異常而導致設備異常的現象。電壓致熱型故障是由于電壓異常而導致的，與電流沒有直接的關系，主要有以下的特點：①設備內部絕緣介質由于老化和受潮的原因而發生異常；②電壓在設備發生故障之后出現異常，致使設備的熱分布異常；③絕緣子由于外界原因而導致電壓發生異常，致使設備過熱過涼；④絕緣子的好壞部位交合處出現發熱現象。一般采用相對溫差判別法和同類比較法來對設備異常情況進行判斷，在應用紅外測溫技術之后，可以采用熱譜圖來對設備進行完整的分析，通過對設備異常與正常情況下的熱譜圖進行研究之后，對設備的組成結構和溫度進行分析，從而判斷設備運行是否正常。

4.3 檢測注意事項

紅外測溫技術在應用過程中要注重以下幾點：①負載電流越大，異常位置的溫度越高，這兩者成正比關系；②當負載相同時，異常位置的溫度升降與周圍環境溫度成正比；③紅外測溫技術還存有缺陷，不能應對所有情況，因此，在對變壓器內部故障進行診斷時要充分考慮各方面因素。

5 紅外測溫技術的發展趨勢

隨著科技的進步，動態紅外測溫技術成為了變電運行過程中紅外測溫技術發展的主要趨勢。運用動態紅外測溫技術要配置相應的圖像分析和處理軟件，這樣不僅可以及時的對變電設備進行狀態分析，還可以根據參數進行定量計算，從而達到對設備進行動態檢測和狀態預測的目的。動態紅外測溫技術可以分為監控現場和集控中心兩個部分，在監控現場形成了一套動態監控系統，將紅外監測收集到的信號通過監控端口到達監控服務器，再由監控服務器傳送到集控中心，通過集控中心來對各個監控現場進行實時的動態監控。

6 結語

在變電運維中，相較傳統的檢測方式，紅外測溫技術更加的科學、安全、先進，可以及時準確的對變電設備的運行狀況進行檢測，從而保證變電設備安全穩定的運行。因此，技術人員要加強對紅外測溫技術的研究，不斷的對技術應用過程中的經驗教訓進行總結，使得紅外測溫技術更好的為變電運維服務。

[1]張金龍，唐培新.遠紅外測溫技術在變電站中的應用[J].神華科技，2012（6）：16～17.

[2]唐偉華.紅外測溫技術在變電運行中的應用分析[J].中國新技術新產品，2012（14）：23～24.

[3]范永洪.紅外測溫技術在變電運行中的應用[J].科技信息，2014（35）：55～56.

[4]梁波.提高遠紅外測溫技術對電力設備故障判斷的準確度[J].電工電氣，2013（15）：74～75.

TM732

A

1004-7344（2016）26-0081-02

2016-8-15

龍金迎（1990-），男，助理工程師，大學本科，主要從事變電運行工作。