紅外測溫技術在變電運行中的應用

涂敏麗　程福全

摘要：在電力系統運行的過程中，變電系統會發生不同程度的故障，所以電力部門要重視變電系統運行中的故障檢修，提高變電系統的穩定性和安全性。就目前的技術水平來說，用紅外測溫技術檢修變電系統的故障是比較有效的。文章對紅外測溫技術在變電運行中的應用進行了探討。

關鍵詞：紅外測溫技術；變電運行；電力系統；變電系統；故障檢修 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM762 文章編號：1009-2374（2015）29-0048-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.29.024

隨著電力行業的不斷發展，變電系統運行所需要的設備逐漸增加，變電運行也變得越來越復雜，變電系統發生故障的可能性也越來越大，會對變電系統的安全性和穩定性造成影響。使用紅外測溫技術可以有效地檢測出變電系統中的故障，并且是在不斷電的情況下進行檢測，具有不停電、不接觸、正常化的優點。紅外測溫技術在變電運行中得到了廣泛的應用。

1 紅外測溫技術概述

1.1 紅外測溫技術的含義

紅外測溫技術的科技含量比較高，包括紅外輻射的產生、傳播和轉換等技術。紅外輻射在電磁頻譜中占有重要的地位，不同種類的電波有著不同的屬性，根據屬性的不同可以把電波分為微波、無線電波、紫外線、可見光、R射線和X射線等。紅外線在可見光和無線電波的中間。根據相關的規定，紅外線可以分為遠紅外、中紅外和近紅外三種類型。

1.2 紅外測溫技術的工作原理

在使用紅外測溫技術進行工作的時候，要先用紅外探測裝置把物體的輻射功率信號轉換成電信號，然后使用成像設備把轉換的電信號進行輸出，在輸出過程中要保證信號的準確性，把已經完成掃描的物體的空間位置和模擬對象的表面溫度投射到屏幕上，最后得到探測物體的熱像圖和探測物體表面的熱量分布。如果把紅外測溫技術應用到實際中，就要對探測物體的表面進行溫度的感知，通過感知結果對物體存在故障原因進行判斷。

1.3 紅外測溫技術的優點

和以往的探測技術相比較，紅外測溫技術有很多優點。紅外測溫技術可以在不接觸被測量物體的情況下，用紅外線的發射和接受達到遠距離測量，而且響應的速度非常快，紅外測溫技術還能對多個物體進行測量，高壓帶電的物體、高速運動的物體、高溫的物體和不容易接觸的物體都可以用紅外測溫技術進行測量，和以往的接觸式測量方式相比，具有很大的優勢，而且用紅外測溫技術測量的時候測量的結果不會受被測量物體溫度的影響，得到的測量結果具有一定的準確性。

1.4 紅外測溫技術的判斷方法

1.4.1 相對溫差判別法。有些設備會因為電流產生熱量，如果設備的導流部分發生溫度異常時，就要進行溫度測量，并獲得準確的溫度值，根據相關的計算公式，計算出發熱部分溫度的相對溫差，把發熱位置的溫度、環境參照體的溫度和正常溫度的值帶入公式就可以得到正確的溫差。

1.4.2 同類比較法。同型號的電器設備因為電壓導致溫度異常時，可以根據對應點溫度變化的差異判斷設備的運行情況，有些設備屬于電壓致熱型的，對于這一類設備存在的缺陷，可以根據允許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%，就說明此類電器設備存在重大的缺陷。

1.4.3 熱譜圖分析法。把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，根據二者之間的差異判斷設備的運行狀態。

2 紅外測溫技術在變電運行中的應用

2.1 紅外測溫技術在變電運行中的重要作用

從原理上來說，紅外測溫技術和傳統的測溫技術有相似之處，但是相較于傳統的測溫技術，紅外測溫技術有以下優點：

2.1.1 在變電運行中應用紅外測溫技術，可以無接觸測溫，不用對需要檢測的設備進行取樣等步驟，不會改變設備的運行狀態，消除了檢測設備過程中對變電系統的影響。

2.1.2 在使用紅外測溫技術對變電設備運行過程中進行測溫的時候，可以不對變電設備進行停電措施，不影響變電系統的正常工作，消除了電力系統停電對用戶造成的影響。

2.1.3 因為紅外測溫技術在檢測變電設備的時候采用的是無接觸帶電模式，提高了檢測過程的安全性，保證了檢測人員的安全。

2.1.4 紅外測溫技術的成像速度很快，而且檢測效率高，在進行掃描的時候，可以在短時間里完成成像的工作，獲得精準的測量數據。這個優點十分適合現在的變電系統，因為現在的變電系統十分復雜，紅外測溫技術可以滿足變電系統測量準確性和時效性的要求。

2.1.5 紅外測溫技術不僅可以檢測出設備故障，還可以定量地描述設備的故障。可以幫助維修人員提供分析故障程度的數據。

2.2 紅外測溫技術在變電運行中的具體應用

變電設備的監測工作不僅是變電運行的基礎，還是變電站工作的重要步驟。通過對變電設備的監測，可以及時地發現變電設備中的問題，分析變電設備是否存在異常。目前，變電設備的監測方式是用手摸、用眼睛看、用耳朵聽等，在這幾種監測方式中，用眼睛看是最主要的方式，但是用眼睛看這種方式存在一定的局限性。例如，變電設備會出現溫度異常的情況，這種情況是不能用眼睛直接監測出來的，如果發現不及時就會使設備發生損壞，而且也會延誤變電設備的維護工作。使用紅外測溫技術可以有效地避免這種情況，幫助監測人員及時地發現變電設備的故障，保證變電設備正常

運行。

在變電系統中，隔離開關是十分重要的設備之一。隔離開關的運行情況直接影響了整個變電系統的運行安全。因為隔離開關的工作環境是開放的，會直接暴露在空氣中，這樣隔離開關的表面就會出現氧化的情況，然后形成一層氧化膜，這會導致隔離開關的接觸電阻和表面電阻增加。在這種情況下，隔離開關在運行的時候就會出現發熱的情況。氧化膜會使電流的通行受到阻礙，電阻就會堆積，電阻堆積的部位溫度就會明顯上升。而且隔離開關在變電系統運行過程中被使用的次數很多，在長期的機械力作用下，合閘會使刀口的接觸不平衡，增加了接觸電阻，導致隔離開關的表面溫度上升。另外，如果隔離開關在安裝時沒有嚴格地按照相關的標準進行檢測，也有可能出現開關合閘刀口接觸不平衡的情況，使用紅外測溫技術可以很好地解決隔離開關的溫度問題。在安裝開關前，先使用紅外測溫技術對其進行測溫，這樣可以方便以后的開關檢測工作。

在變電系統中，如果線路中導線接觸的位置溫度異常，就是線夾發熱。發生線夾發熱現象的主要原因就是導線長期裸露運行，導致彈簧墊片出現氧化的情況，然后線夾松動、接觸不良。線夾發熱不僅不利于電路的調整和操作，還會帶來一定的安全隱患。接觸電阻增加導致發熱，在安裝和檢測和修理的過程中，如果出現漏裝或者安裝的彈簧片不符合規定，也會出現線夾松動的情況，紅外測溫技術可以解決這些問題，在檢測的時候，會采用熱輻射異常的方式提醒工作人員此處的接觸存在問題。

3 結語

在變電運行中引用紅外測溫技術，可以及時地發現變電運行設備存在的問題，對系統維護和提高變電運行質量有很重要的作用。在科技不斷發展的今天，紅外測溫技術會不斷完善，對推動電力行業的發展起到重要

作用。

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作者簡介：涂敏麗（1968-），江西南昌人，國網江西省電力公司景德鎮供電分公司竟成運維站主值，高級工，助理工程師；程福全（1970-），江西樂平人，國網江西省電力公司景德鎮供電分公司竟成運維站主值，技師，助理工程師。

（責任編輯：陳 倩）