淺析變電站運行維護中紅外測溫技術的應用

陽文

（國網湖南省電力公司婁底供電分公司 湖南婁底 417000）

淺析變電站運行維護中紅外測溫技術的應用

陽文

（國網湖南省電力公司婁底供電分公司 湖南婁底 417000）

紅外測溫技術能夠在不接觸、不停電的情況下探明設備的發熱情況，是目前我國變電運維中重要的技術措施。此背景下，本文首先分析了紅外測溫技術相關內容，其次對紅外測溫技術在變電運維中的應用進行了詳細的闡述，以供參考。

紅外測溫技術；變電運維；應用

1 引言

近年來，隨著社會經濟的快速發展，人們對電力的需求不斷增加，這使得配電網規模與電力設備的數量越來越多，大大增加了電力系統運行安全隱患。變電站是電力系統的重要基礎，其運行的安全性與穩定性直接影響著供電的質量。紅外測溫技術能夠在不接觸并且不停電的情況下對變電站的運行狀況進行檢修，從而為電力設備的健康運行提供重要的信息依據，可在日后變電運維工作中大力推廣與應用。

2 紅外測溫技術分析

2.1 含義

紅外測溫技術具有較高的科技含量，主要涉及紅外輻射的產生、傳播與轉換等技術。在電磁頻譜中，紅外輻射具有十分重要的作用，不同種類的電波的屬性也存在較大的差異。依據屬性的差異，可將電波分為微波、無線電波、紫外線、可見光、R射線與X射線等。其中，紅外線處于可見光與無線電波的中間。此外，依據相關規定，還可將紅外線分為遠紅外線、中紅外線與近紅外線三種類型。

2.2 工作原理

在運用紅外線測溫技術進行相關作業時，需要先采用紅外探測裝置將物體的輻射功率信號轉變為電信號，之后再利用成像設備輸出完成轉換的電信號，在電信號實際輸出過程中，需要保證信號的準確性，并且還要將掃描完的物體空間位置與模擬對象的表面溫度一起投影至屏幕，通過此種方式，就可獲得探測物體的熱像圖與探測物體表面的熱量分布。在實際工作中，通過紅外測溫技術的應用，可感知探測物體表面溫度，進而以感知結果判斷物體故障存在的主要原因。

2.3 優勢

相比于之前的探測技術，紅外測溫技術具有諸多優勢，具體如下：①紅外測溫技術能夠在不接觸測量物體的情況下，通過紅外線的發射與接受實現遠距離測量目的，響應的速度十分快速。②紅外測溫技術能夠同時測量多個物體，高壓帶電的物體、高溫的物體、不易接觸的物體的測量均能夠通過紅外測溫技術進行。由此可知，相比于之前的接觸式測量技術措施，紅外測量技術具有較大的優勢，且通過紅外測量技術得到的測量結果不會受到被測量物體溫度的影響，具有一定的準確性。

2.4 判斷方法

2.4.1 相對溫差判別法

一般情況下，由于電流會產生一定的熱量，如果設備的導流部分出現了溫度異常情況，應進行溫度測量工作，以獲得準確的溫度值，并且還應當通過相應的計算公式，計算出設備發熱部位溫度的相對溫差，然后將發熱處的溫度、環境參照體的溫度與正常溫度值依次帶入公式，以獲得正確的誤差。

2.4.2 同類比較法

型號相同的電器設備由于電壓的存在而出現溫度異常情況時，可依據對應點溫度變化的差異對設備的運行狀態進行判斷，少數設備為電壓致熱型，此類設備的缺陷能夠依據允許溫升值或同類設備允許溫差進行相應的判斷，如果設備的同類溫度高出允許溫升值的30%，則表示此類電器設備存在巨大的缺陷。

2.4.3 熱譜圖分析法

熱譜圖分析法即為通過對比正常運行狀態的設備熱譜圖與異常運行狀態的設備熱譜圖，得出兩者間的差異，以此來判斷設備運行狀態的一種判斷方式。

3 紅外測溫技術在變電運維中的應用

3.1 對電流致熱性缺陷的檢測

通常情況下，電力設備的種類較多，不同類型設備的構造、制熱因素、運行條件等方面存在一定的差異，所以，設備檢測與缺陷判斷方式也大不相同。對于電流致熱型設備發熱的原因，主要為接頭、觸頭連接不良，或是導線節流面積不足等。此類設備缺陷檢測特征為：①由于致熱部位裸露，所以能夠通過熱像儀（圖1為熱像儀組成與工作原理）直接測量溫度。②測量值與實際值之間的差異較小，所以能夠按照測量獲得的溫度，以及相關標準中規定的溫升局限值及紅外線測溫技術中的相對溫差法對設備異常情況的嚴重性進行一定的判斷，如果溫度已經超過了某個固定值，應及時進行維修處理。

圖1 熱像儀組成與工作原理示意圖

3.2 對電壓致熱性缺陷的檢測

對于電壓致熱型故障，主要是指因設備內部絕緣異常、電壓分布異常、電流泄露過大而導致的設備異常現象。致熱型故障一般由電壓導致，與電流之間不存在直接的關聯，其特征主要涉及以下幾方面內容：①設備內部絕緣介質由于老化、受潮等原因而導致異常現象的出現。②當設備出現故障之后，電壓分布往往會發生異常，進而導致設備異常特征性熱分布現象的出現。③絕緣子由于劣化與污穢等原因導致電壓與泄露電流出現異常現象，進而導致設備出現過熱或變涼的情況。④電路中絕緣子絕緣性能的好壞交合部位出現發熱情況。對于此類設備異常發熱現象的判斷，通常以同類比較法與溫升值異常情況進行，如果同類溫差值已經超過了規定值的30%，便可判斷設備存在重大缺陷。通過紅外測溫技術的應用，可通過熱譜圖進行分析，并且還可通過對比設備正常狀態與異常狀態下的熱譜圖，判斷設備的組成結構、表面溫度等，同時還能夠以綜合分析判斷設備運行狀態的異常。

3.3 排除常見事故

一般情況下，當變電體系的負荷不斷升高時，其往往需要荷載更大的負擔，進而引發突發故障。通過紅外測溫技術的合理應用，能夠對故障進行篩查，其與查驗成效、辨別故障的速度與效率之間存在較大的關聯。在完成綜合調查之后，可采用縱橫范圍對比溫差情況，進而對事故進行合理的判別。

3.4 技術細分

在進行電力設備溫度檢測工作時，需要做好以下事項：①對現有溫度進行判別，然后再結合巡視過程中所測得的閾值，對設備的發熱情況與運行狀態進行相應的判斷。但此類技術無法應用于少數難以聚焦的變電配件的溫度檢測，為了有效減少干擾，保證電力系統架構體系具有充足的電流，應當在晚高峰時段內采用此類測驗技術。②對于溫度測量結果。依據橫向對比測得相對應的斷點溫差，并在此基礎上對設備的弊端與漏洞進行判斷。通過紅外測溫技術的應用，能夠有效規避用電高峰，但在進行具體測量工作之前，需要先明確待測設備的配件部分，例如隔離觸頭、引流線等，這是由于配件的固有電阻可能會出現一定的變化。③縱向對比辨別。通過紅外測溫技術的應用，能夠獲得不同運行階段設備的紅外圖譜，通過對比分析圖譜，可明確配件的發熱傾向，找出配件中存在的缺陷。但必須構建歷程圖譜，為對比分析操作提供便利。

3.5 檢修狀態

狀態檢測是當前變電檢測的主要技術措施，具有較強的靈活性，不僅能夠提升工作效率，縮短工作時間，還能夠減輕斷電帶來的感染，但在進行檢測作業之前，必須判別等待測查設備的配件狀態。通常情況下，運行的變電配件往往帶有電荷，幾乎無法了解設備的內部運行狀況，狀態判斷與獲得的信息之間存在較為緊密的關聯。在進行初始檢測作業時，間接信息一般涵蓋在成套自動裝置內，通過對故障記錄進行仔細的查驗，也能夠發現設備中存在的缺陷，但存在一定的不足，例如在線測查必須配置較多的弱、強電設備。在進行設備絕緣狀態的檢測時，也無法進行精確的匹配，且后續的關聯修護也存在一定的困難，例如記錄的缺陷僅能代表一段時間的狀態，難以預測下段時間設備的異常發展趨勢。通過紅外測溫技術的應用，能夠有效解決上述問題，并且還能夠以圖譜的方式及時識別各時段變電設備運維狀態，為設備運行狀態判斷提供輔助參照。

4 結語

綜上所述，在進行變電運維作業時，通過紅外測溫技術的合理應用，能夠對變電設備的運行情況進行及時的、準確的監控，以保證變電設備運行安全性與穩定性，所以，相關人員應當在現有技術的基礎上不斷深入研究，并且還要不斷總結應用經驗，確保紅外測溫技術在變電運維中的科學合理的、全面的應用。

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[3]覃黎，趙娜.淺談紅外測溫技術在500kV變電運行中的應用[J].中國新技術新產品，2012（21）：106.

TM63

A

1004-7344（2016）25-0103-02

2016-8-8

陽 文（1988-），男，助理工程師，本科，主要從事變電運維工作。