紅外熱成像技術在電力設備狀態檢修中的應用研討

王武飛

摘 要： 本文從紅外熱成像技術概述入手，簡要介紹紅外熱成像技術在電力設備狀態檢修中的應用策略，旨在加強電力設備檢修效果，確保電力系統的安全、平穩運行。

關鍵詞： 紅外熱成像技術；電力設備；檢修

隨著社會經濟水平的進步，我國電力事業得以飛速發展，社會和人民群眾對于電力的要求日益增長，確保電力設備平穩運行成為當前電力企業重要的發展目標。電力系統中，設備種類呈現出多樣化的特征[1]，同時電力設備內部的結構較為復雜，致使檢修工作存在很大困難。因此，電力企業應將紅外熱成像技術應用于電力設備狀態檢測中，從而提升電力設備檢修效率。

一、紅外熱成像技術概述

紅外熱成像技術是利用相關設備來檢測電力設備不同部分的紅外輻射熱量，從而得出電力設備內部組成部分的溫度，通過各個部分的溫度來了解設備發熱情況，能夠有效判斷出電力設備的故障位置及狀態。眾所周知，分子運動會產生一定的熱量，并向外界輻射熱能，熱能能夠在物體表面產生溫度，這一規律被稱之為熱像。紅外熱成像技術就是利用這一規律來預判電力設備狀態，檢測人員將熱成像數據與歷史數據信息相比較，并進行分析，找到電力設備內、外故障位置。紅外熱成像技術檢測設備一般以紅外熱成像儀為主[2]，可以將熱像外輻射信號與電信號之間相互轉變，并將電信號進行放大處理，再生成出電力熱像圖，從而能夠直觀的了解電力設備各個部分運行情況。這種可視化的電力設備狀態檢修方式，有效提升電力設備檢修水平，降低檢修人員工作量，確保電力設備的穩定運行。

二、紅外熱成像技術在電力設備狀態檢修中的應用

（一）紅外熱成像技術在電力設備外部故障中的應用

紅外熱成像設備能夠檢測設備表面溫度，將檢測結果與電力設備溫度正常范圍比對，從而獲得當前電力設備的運行狀態，以便于發現電力設備中的安全隱患，有助于電力設備的日常檢修。在具體操作過程中，一旦紅外熱成像設備顯示電力設備局部溫度過高，已經超過該電力設備的正常溫度標準，則應找到設備溫度過高的原因，并采取有針對性的檢修工作，降低該區域的溫度，進而保障電力設備的穩定運行。因此，電力企業應重視紅外熱成像技術在電力設備外部故障中的應用，電力設備應定期開展溫度檢測。另外，還需根據電力設備實際運行情況來確定檢測次數和檢測頻率，運行環境較差、負荷量較大的電力設備，酌情提升檢測頻率。節假日電力設備的運行負荷驟然上升，適當增加電力設備檢測頻次，確保電力設備穩定運行。

（二）紅外熱成像技術在電力設備內部故障中的應用

電力設備內部故障主要包括設備內部回路故障及絕緣體故障，一般多采用紅外熱成像儀器顯示出其溫度分布情況，對設備回路、絕緣體及內部氣體的熱傳導與熱對流加以分析，并通過傳熱學理論來確定故障產生的原因及故障部件具體情況。一般情況下，電力設備內部發熱主要分為以下幾種情況。其一，電阻損耗熱現象，眾所周知，電流在通過設備的電阻時，將會產生大量的熱能，這部分熱能是由于電流所產生的，載流電氣設備中極易產生電阻損耗熱現象。其二，介質損耗熱現象，在電力設備的交變電場之中，改變其絕緣介質，從而改變絕緣介質的極化方向，從而消耗一定量的電能，最終造成介質損耗并發熱。其三，鐵損失熱現象，在電力設備中引入工作電壓后，勵磁回路中鐵芯會產生磁滯與渦流反應[3]，從而造成電能上的損耗，最終導致發熱現象。

（三）紅外熱成像技術在電力設備狀態檢修中的應用

2016年6月，某220kV變電站在進行高壓設備紅外熱成像檢測中，發現一臺變壓器呈現出不正常的發熱現象，表面局部發熱不均勻，溫度較高的位置為變壓器高壓側C相套管。進一步對C相套管進行紅外熱成像跟蹤測試，發現其溫度達到63攝氏度，再對其開展油色譜分析，C相套管的分析結果顯示油液中甲烷與乙炔含量增長速度較快，根據其歷史記錄進行分析，一個月之內，總烴含量增長幅度為50μL/L。為了確定此變壓器的具體故障原因，測量該變壓器的直流電阻，發現AC相與BC相直流電阻嚴重超標，尤其是BC相電阻，不平衡度已經高達12%，通過紅外熱成像跟蹤測試及直流電阻測量，進行綜合分析之后，基本可以判定該變壓器發熱故障的原因為C相套管與導電桿的連接接觸不良，從而造成C相套管發熱現象，與此同時伴有變壓器油液甲烷、乙炔增長幅度較大的現象。綜上，合理在電力設備檢修過程中應用紅外熱成像技術，同時利用現代熱力學理論，得出故障電力設備溫度變化圖像，從而判斷出電力設備出現故障的類型。

結束語：

綜上所述，電力設備故障種類較多，檢修工作量較大，抑制了電力企業的發展。因此，電力企業應將紅外熱成像技術應用于電力設備中，利用現代化科學技術來提升電力設備檢修水平，以滿足廣大人民群眾生產生活對電力的需求。

參考文獻

[1]陳美霞.紅外熱成像技術在電力設備狀態檢修中的實踐[J].中國新技術新產品，2017（19）：17-18.

[2]任慶帥.紅外診斷技術在電力系統狀態檢修中的應用研究[D].山東大學，2015.

[3]吳啟衛.紅外成像技術檢測電力設備熱故障的應用研究[J].產業與科技論壇，2015（10）：52-52.