淺析紅外成像技術在變電運檢中的應用

余國新 張小軍 李明

摘要：為有效的提供電力能源，我國電力企業電力生產和輸送，運用了諸多先進技術，其中紅外成像技術在變電運檢中的應用，能夠有效對相關設備進行監管，電氣設備在運行中會產生大量的熱能，其熱能如果不能進行良好的排散，就會影響設備的運行狀態，嚴重情況下還有可能導致設備損毀。為了保障變電設備的正常運行，提高電氣設備的質量和安全，紅外成像技術可以對相關設備采取實時監督作業，此技術成功的降低了電力設備出現故障的概率，有效的降低了變電過程中的損耗。

關鍵詞：紅外成像技術;變電運檢;電能

引言：電力企業要加大對相關電氣設備的監管維護工作，以此為我國社會活動提供安全穩定的電力能源。紅外成像技術在變電運檢中的應用，可以在不停電、不取樣以及不解體的前提下，對電力設備實施檢修和維護工作。紅外成像技術不僅提高了變電運檢工作的效率，還可以為我國的電力事業發展起到促進作用。

一、紅外成像技術的應用現狀

（一）缺乏完善的管理制度

完善的管理制度是社會生產活動中的重要保障，同時也是企業運行中的基礎。在我國的電力事業發展中，紅外成像技術的運用，雖然起到了一定的促進作用，但是在長期的電力設備檢測中，也存在著諸多問題，其中在變電設備的運維中，管理制度的缺失是比較嚴重的現象[1]。在日常的電力生產中，許多變電運維工作人員，不能嚴格的按照相關規章制度操作設備，這就導致了紅外成像技術不能高效的發揮其職能。另外，在紅外技術操作中，工作人員大多根據自身的操作習慣，或者主觀意識對設備進行檢測，這就使得需要嚴謹對待的電氣設備檢測作業，形成了巨大的隨意性，并且導致設備檢測的質量高低不齊，嚴重情況下甚至會產生設備故障遺漏的情況，從而造成電力設備的異常。另外，在沒有完善的管理制度的約束下，有些工作人員為減少工作壓力，在紅外成像技術應用的過程中，有意對電氣設備采取檢測一次性做法，或者多設備采用隨機性檢測，這種不負責任的行為，是缺乏管理制度的體現，同時造成了紅外成像設備雖然投入到了電力檢測作業中，但是不能發揮預期效果的局面。

（二）相關人員對紅外成像技術的運用不足

科技成果在社會生產活動中的運用，需要相關工作人員具有較高的操作技術[2]。在變電站的運維作業中，紅外成像技術要與多種先進設備相結合，這就標志著操作人員必須要精通多種技術。但是在變電站的實際運維中，明顯體現出工作人員對紅外成像技術的掌握不足，在操作技術上存在著嚴重的不規范，從而導致了紅外成像技術缺少科學依據，對設備的檢測精準度較低，從而增加了電力設備在運行時的安全隱患。為了解決這一現象，電力企業應該加大，對相關工作人員使用紅外成像技術的培訓力度，以此為變電站設備運維工作提供良好支持。

（三）無人值班變電紅外成像技術的應用不足

科學技術的不斷發展與進步，為社會生產和生活提供了諸多先進的科技成果，這極大的提升了社會生產力[3]。現階段的電力企業發展中，提倡變電站無人值班的管理方式，這可以極大的降低變電站的人員投入成本，有利于我國電力企業實現自動化生產和智能化管理模式。目前，就無人值班的變電紅外成像技術中，存在著應用上的不足，其中在電力設備的檢測上，普遍利用紅外成像技術每月自動對設備進行運檢，這種較長周期的檢測方式存在著不足，難以甄別出電力設備中的故障隱患。因此，國家電力企業應該針對這一問題，指派專門的值班人員，對電力設備進行實施監控，并且要提高相關工作人員的紅外成像技術水平。

二、紅外成像技術在變電運檢中的應用情況

（一）紅外精確測量

電力設備在長期的運行過程中，會伴隨著發熱現象，而導致這一現象的原因主要有，電流的傳輸作業要利用相關導體，而在傳輸過程中會產生大量的熱能，從而使電力設備出現發熱情況;絕緣體也會導致設備發熱，在電力生產活動中，如果絕緣體長時間不進行更換或者保養，就會出現不同程度的老化和受潮現象，從而使配電線電壓增高，造成電力設備發熱;渦流現象也是導致電力設備發熱的原因之一;在面對發電設備發熱的現象上，紅外成像技術能夠有效的對發熱設備采取實時檢測。

表面溫度判斷法，這種溫度檢測方法比較適用電流導致的發熱，以及電磁效應導致的發熱現象[4]。表面溫度判斷法是根據，紅外成像技術將檢測到的電力設備表面溫度，和其他部件的溫度相比較，在根據當前環境溫度以及電荷功率的大小對設備的影響，最終判斷出電力設備發熱是否在正常范圍。如果超出正常范圍，相關工作人員應該及時，對電力設備采取相應措施，以免導致發電設備出現故障，影響電力生產活動。

圖像特征判斷法，此方法主要針對電壓導致電力設備發熱的現象。圖像特征判斷法是根據，同種類的設備正常狀態下的熱成圖和異常情況下的熱成像圖進行對比。根據紅外成像顯示出的熱成圖像的差別，快速判斷出電力設備是否存在故障，并且根據熱成圖像定位故障所在位置，對設備故障出采取相關處理措施。

（二）懸式絕緣子紅外撿零

由于制作工藝和原料配方不同，所以懸式絕緣子會存在多種問題[5]。例如，絕緣子內部出現裂紋以及吸濕性氣孔等想象，這會造成懸式絕緣子在長期的運作中，使用壽命縮短，并且會伴隨著較大的安全隱患。與此同時，在懸式絕緣子處在不同的狀態下，發熱形式也不盡相同，其中以介質損耗發熱現象、表面電流泄露發熱現象以及內部電流泄露導致的發熱現象為主。面對懸式絕緣子發熱情況，采用紅外成像技術，可以直觀的檢測出絕緣子溫度分布狀況，為變電工作人員提供全面的電力設備運行情況，以此提升電力系統運行的穩定性。另外，環境中的溫度差是紅外成像檢測技術中的重要參考，對紅外成像檢測的準確度有著重要影響。

結語：綜上所述，紅外成像技術在變電運檢中的運用，為電力生產活動提供了重要的技術支持。變電站的主要職能時對發電廠生產的電能，進行適當的轉變，以此能夠確保電力運輸的可行性，當電壓過小時，輸電設備就會承擔較大的電流，這不僅會對電力設備造成嚴重的損壞，還會使一部分電流在輸送過程中轉化成熱能流失掉，因此電力企業要維持變電站的穩定性，就要加大對變電運檢作業的技術投入。其中紅外成像技術，就可以有效的解決變電運維中的設備檢測問題，其技術可以對電力設備運作時的溫度采取熱檢測，并且呈現出相關的熱成圖，相關工作人員就能夠根據熱成圖，發現電力設備存在的故障問題，而且通過紅外成像技術，能夠快速的確定出故障所在位置，此技術成功的運用在變電運檢作業中，對電力設備的異常發熱起到了可靠的檢測作用，以及為我國的電力事業發展起到了巨大的推動力。

參考文獻：

[1]?? 張海春.變電運維工作中對電壓致熱型設備的紅外測溫技術[J].電子元器件與信息技術，2019，3（07）：112-114+118.

[2]?? 何晶金.智能化變電站運維檢修管理模式的研究[D].華北電力大學（北京），2017.

[3]?? 夏展鵬，王凌云，楊劍，邱立.基于紅外熱像技術的變電站瓷質劣化絕緣子識別[J].廣東電力，2020，33（04）：105-111.

[4]?? 王旭紅，李浩，樊紹勝，蔣志鵬.基于改進SSD的電力設備紅外圖像異常自動檢測方法[J].電工技術學報，2020，35（S1）：302-310.

[5]?? 張衛慶，王成亮，高愛民，殳建軍，李燕.基于紅外測溫技術的電力變壓器繞組溫度自動監測方法[J].電子設計工程，2020，28（06）：87-91.