紅外測溫診斷技術在變電運行維護中的應用

趙志剛

摘要：紅外測溫診斷技術在500kV變電運行中起到了重要的作用，也是現今使用最多的一種高效檢測的方法。下面首先對500kV變電運行中的安全問題進行分析，其次對紅外測溫診斷技術進行探索，再次對紅外測溫診斷技術在500kV變電運行中的應用進行研究，最后對紅外測溫技術的發展進行展望，希望我國變電運行中安全問題在紅外測溫診斷技術的發展下越來越少。

關鍵詞：紅外測溫;診斷技術;變電運行維護

引言

國內的電網規模日益增大，進而提升變電設施的規模，工業用電和居民用電，在當今都成雙位數字增長。因此給電網的運行提出巨大挑戰，變電設備是電網中的關鍵設備，對電網的電量調度起著至關重要的作用。利用紅外技術來檢測變電設備的內部故障情況，進而可以大大提升檢測效率，為電網的正常運作，提供可靠的保證。

1紅外測溫技術的原理

紅外線輻射簡稱紅外，而熱輻射則指的是在物體的內部，電子、分子和原子不停地運動，當它們向下躍遷便會向外輻射能量。所有物體都會釋放輻射能量，在此過程中，如果熱源溫度維持不斷，那么能量輻射也便會持續不斷，并且，紅外輻射的強度由溫度決定，溫度越高，輻射越強。紅外測溫儀就是一種能夠接收并探測這種熱輻射從而測量出物體溫度的儀器，而紅外測溫儀技術系統中的核心是紅外探測器，主要由光電探測器、光學系統、顯示輸出、信號放大器和信號處理等部分組成。所謂紅外測溫技術就是采集熱輻射源并利用光電探測儀、紅外探測器和信號處理電路來轉變信號，從而使能得到設備的溫度信息，判斷設備發熱與否，借此來實時監控設備的運行情況，及時解決設備故障問題。使用紅外診斷技術對變電設備的正常工作有著積極地促進意義，通過紅外診斷技術來檢測設備的工作情況，可以提高電網企業設備維修檢驗的工作效率，降低企業檢測成本。同時紅外技術有著比其他技術更明顯的優勢，其測量精準度也相對較高而且使用方便，可在不影響設備正常運轉的情況下，對處于工作狀態的設備進行檢測。

2紅外探測方法

2.1溫度探測法

通過國外探測設備對物體的表面進行照射，以及將紅外線照射到物體內部，接收到熱輻射，進而可以探測到物體表面和內部的溫度，來檢驗設備是否處于正常工作狀態。往往變電設備在異常工作情況下，會產生較大的熱量，而使設備表面溫度高于正常工作的溫度，進而就可以在紅外探測設備發出警報，表明變電設備有故障問題。

2.2溫度差探測

溫度差探測法主要是針對設備在不同的季節、氣候下所形成的溫度差，而這時紅外探測設備就可以診斷出變電設備內外部的溫度差，并進行對比，以顯示設備的工作異常情況。

2.3同型號法

通過紅外設備探測器發射的紅外線診斷在同種工作條件下，同一種型號設備表面的溫度，來進行判別變電設備是否存在故障問題。兩種設備溫差較大，則表明這兩種設備，其中有一個設備時工作異常，產生故障，往往是由于溫度過高的設備，出現故障概率較大。

2.4圖譜分析

圖譜方法主要是利用變電設備，以往溫度探測出來的歷史數據，進行對比分析，將現在診斷出來的溫度參數與以往同條件下的溫度值進行對比，判斷設備是否處于正常工作的狀態。

3影響紅外測溫技術診斷的因素

3.1環境溫度

環境溫度在很大程度上會影響測量結果的穩定性。若環境溫度過低，則設備故障發熱的部位會很快散熱，與正常部位溫差不大，因此測量的可靠性便會降低。而若環境溫度過高，則設備再不運行的情況下也會因環境溫度而溫度較高，也會使測量誤差較大，比如說沒有發生故障的部位發出錯誤虛假的發熱信息，相反真正的故障部位卻沒有明顯的表現。

3.2風速

過快的風速會導致設備表面對流迅速散熱而降低測溫的準確性。

3.3背景熱源輻射

自然界中一切的紅外輻射都可以被紅外測溫儀所接收，因此背景輻射熱源會對測量結果產生影響。其中太陽更甚，因此應該盡量在陰天、早晨、傍晚或者夜晚來進行測量，使其影響降至最小。除此之外，若在變電站的附近有較強的發熱源，也會使測量結果受到影響，故而一定要盡量避免靠近背景發熱源。

3.4儀器性能

使用和存放儀器一定要注意正確，并且平時要注意保養和維護紅外測溫儀器，定期檢查和校驗，由不正規操作儀器和儀器性能下降而導致的測量誤差應該盡量避免。

3.5設備負荷

制熱型的電流設備，其發熱功率和電壓與電流值的平方成正比，倘若設備負荷過大或者滿負荷運行，則會加大設備的故障和非故障部位溫差，從而使測溫效果提高。

3.6設備發射率

在進行紅外測量之前要檢查好相關的不同設備的發射率，不同的測量設備要采用相應的發射率，因為即使是不同材料的發射率物體，紅外測溫儀接受的輻射功率相同，也會顯示不同的溫度。

4紅外測溫診斷技術的應用

4.1工程的日常檢驗中

如果使用紅外測溫診斷技術會方便很多，不但能夠及時的發現出現問題的原因，而且有足夠的時間去規劃如何解決該問題，減少一些誤差，不僅能夠提前解決一些不必要的安全隱患，工程還能夠提前完成。傳統的檢驗方式為看設備表面、聽設備聲音、手觸一些設備，進而，判斷設備的問題、故障點。但是工作中器械出現的異常發熱現象，往往不被重視，容易被忽略，留下了安全隱患，導致了一些發電轉出現安全事故。相較于傳統的檢驗技術來說，紅外測溫檢驗技術是恰好地彌補了傳統檢測的不足。

4.2開關隔離中

隔離開關的環境是暴露的，工作時由于連接表面被氧化，又由于隔離開關的經常使用，導致電阻值變大，表面溫度不斷上升，所以經常會發生發熱現象。紅外測溫診斷技術的出現恰好可以準確的、及時的找出發熱情況，也便于提前準備好維護的工作。不僅是工作時需要，在安裝隔離開關時同樣，也是需要的。安裝過程中使用紅外測溫診斷技術，時時檢測、確保安裝時的安全問題，可以方便開關檢測以后的工作。一定要強化對500kV變電站隔離開關的檢驗監督。

4.3在變電器械上

像這些微大型的機械，工作過程中很容易出現發熱問題或者說出現發熱現象是正常的。然而就是這些很平常的發熱問題，如果不能及時發現、及時解決，出現問題的嚴重性也不可估量。

5紅外測溫診斷技術的未來展望

紅外測溫診斷是一項新興的、大型的技術，雖然現在應用范圍很廣泛，但是還是有一定的局限的。紅外測溫診斷技術在500kV變電站中主要利用了分子、原子排列的規律性同時在高速的運作中，這兩種粒子都會有熱輻射現象的產生。而這種現象，就是紅外測溫診斷技術的關鍵，利用熱輻射現象，繼而，對變電站中的運行設備情況進行判斷，有故障，及時找出，同時盡量較快的找出解決方法、計劃。

結語

綜上可知，紅外測溫技術對于變電運行的確有著至關重要的作用，作為一項檢測運行中的電力設備的技術，紅外測溫技術與傳統的一些測溫技術相比，有著非常顯著的優勢，既簡便，又快捷，不僅能夠在電力設備的運行過程中對其進行實時的監測，及時地發現電力設備所存在的問題和缺陷，更重要地是還能夠在重負荷運行的情況下對運行中的電力設備狀態進行十分嚴密的監測，滿足變電測溫的相關要求。因此，電力系統的運行工作人員對于紅外測溫技術應該熟練掌握，并將其合理地應用于變電站的日常巡視維護工作中，這樣就可以避免很多不必要的事故發生，在保障運行人員和設備的安全同時，也保證電力系統的安全穩定。

參考文獻

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