探討在變電運行中紅外測溫技術的應用

張月毅

(國網河北省電力有限公司柏鄉縣供電分公司，河北 邢臺 055450）

引言：當前我國處于生產社會之中，因此為了滿足各類企業的發展需求，需要不斷對其提供大量的電力能源，才能促進生產工作穩定運行，基于此對于變電運行的質量也提出了更高的要求，同時這也是我國變電運行的新挑戰。對于電力系統而言，最重要的工作環節就是電力運輸環節，其中電能源運輸的過程會受到各類不可抗力因素的影響，整體運行受到影響的概率較大。而其中起到決定性作用的是變電設備，變電設備也是系統運行中重要的載體，因此它質量的優劣，能夠直接影響到電力供應的質量。因此為了滿足實際工作需求，相關維護人員需要定期對設備進行檢查和保養，對于當前應用較為廣泛的維護技術是紅外測溫技術，它的使用性能較強，并且通過自身優勢能夠快速監測設備，從而確保整體設備的運行效率，降低故障所帶來的影響程度。

一、紅外測溫技術簡介

（一）技術原理

紅外測溫技術是兩類幾乎的融合，同時跨越了物理學和化學領域，在應用的過程中會結合物體的分子運動問題，對無規則運動內容進行紅外輻射工作，后期結合紅外輻射溫度對物體進行檢測，其中溫度越高能力就越大，反之則相反。實際紅外測溫技術主要就是利用了紅外輻射的原理，對相關設備進行檢測，在檢測過程中結合了溫度對內容進行判斷，并且通過設備檢測還能對溫度進行監控，在監控過程中所獲得的資料屬于一手資料，因此在運行狀態下進行檢測所以資料較為完善，因此也被稱之為監測控制技術。

其中紅外測溫技術的原理如下：紅外測溫技術主要對物體內部的分子和原子組成部分進行檢測，按照元素的相關排列規律對不同物質中的分子原子結構進行分析，結合各個物質的不同差異性，對物質中存在的差異進行分析。實際在不同的物質中，分子和原子之間的運行狀態各有不同，但是有一定規律可循，尤其是在運動過程中產生熱量的問題是，最終熱量所形成的輻射可以通過紅外測溫技術所檢測，在檢測的過程中可以對熱量進行分析。尤其針對變電運行設備，可以在發生熱輻射后應用紅外測溫技術對設備進行測溫，以此對設備溫度是否正常。通過溫度還可以對設備的運行狀態進行分析，以此達到實時監測的目的，從而降低變電設備出現故障的概率。

（二）技術特點

紅外線也被稱之為電磁輻射的一種，它可以將波分為四個部分，具體內容分別如下：近紅外線、遠紅外線、中紅外線、極遠紅外線。因其紅外線測溫技術原理與其他維護技術之間存在一定差異性，所以此類檢測方式也與其他形式大不相同。其中，紅外測溫技術可以在變電設備正常運行的狀態下，去反映設備自身的實際情況，從而結合溫度對異常情況進行分析，以此不僅可以使設備正常運行，還能對其進行監測，整體安全性能有所提高，因此相關工作人員自身安全也得到了保障。紅外線測溫技術在操作的過程中沒有各類復雜環節，只需將相關元件按照一定規則進行安裝即可，因此此類檢測儀器應用較為簡易，后續結合輔助信號源進行操作即可。對于不良影響信號的反應較快，可以快速分析出信號源的問題，降低事故發生的概率，并且結合相關技術還可以反映出故障所造成的影響力度，便于相關維修人員的修理工作。最后，此類技術在應用的過程中，可以對其建立紅外測溫系統，此類系統建設工作只需結合計算機技術和信息技術的支持，最終將其檢測中出現的圖像和視頻進行匯總儲存即可，以此也方便了后續的調用。

二、紅外測溫技術的判斷方法

溫差判別法在檢測的過程中實際上電流也會出現熱量，如果在操作過程設備某些部位出現了發熱現象，那么還需結合恒溫比對進行溫度的測取，后續還需結合各類溫差公式，對需要內容進行計算，在計算的過程中涉及到了各類影響因素，所以最終結果會受到計算準確度的影響，整體工作質量不能保證。其中還有同類比較法，此類方法在使用的過程中需要對變電設備的型號進行選擇，針對相應型號對溫度上升值進行計算，結合具體運行狀態，對電壓制熱的設備相關比值進行分析，此類方式具有一定缺陷，尤其是在設備選型方面，需要考慮因素較多，并且還需結合溫差來判斷。此類技術在我國相關變電系統中的各類規定中，明確指出設備同類溫度在測量過程中升溫值不得超過一定比率，如果超過此類設備則被定義為重大缺陷設備。熱譜圖分析法，在檢測過程中設備可以處于運行狀態下，并且通過此類分析法對運行狀態下的設備熱譜圖進行繪制，通過熱譜圖之間的差異性，判斷設備出現缺陷的位置和運行狀態的質量[1]。

三、紅外測溫技術在變電運行中應用優勢

實際上紅外測溫技術的運行原理與傳統測溫技術的運行原理絕大部分均是相同，但是紅外測溫技術與傳統技術的相比較存在一定差異性，因其紅外測溫技術具有更具有優勢，所以被廣泛應用在變電運行工作中，并且為此項工作提供了有利條件。

變電設備需要長時間運行，因此在運行的過程中會出現熱量，在使用紅外測溫技術時，可以結合此類技術的優勢，對熱量所產生的輻射進行監測，并且在檢測過程中還會對其運行狀態進行跟蹤，在不接觸設備的安全距離內對設備進行檢測，同時通過運行進行取樣工作，降低整體故障影響的概率。由于此類檢測技術無需直接接觸設備，因其對于設備所造成的負面影響較小，同時此類技術的應用還能便于檢修人員工作。因其是紅外測溫技術，所以在對變電設備檢修時，無需停止變電設備的工作，即可采取檢測，所以對于變電設備正常運行也不造成任何影響，所以應用此項技術變電設備的相應功能依舊能正常運行，從而降低了大面積停電所帶來的影響，提高了生產和生活工作的質量。因其無需對設備進行近距離觀察，所以整體安全性能較強，因此也為系統的安全運維提供了有利條件，同時相關維護人員的安全問題也得到了保證[2]。

紅外測溫技術在應用過程中結合相應系統，使其成像速度加快，并且在工作過程中還能提高工作效率，結合掃描中出現的數據準確定位差異點，以此確定設備出現缺陷的位置。在掃描的過程中還會對數據進行監測，因此它與傳統的測溫技術有一定差異性，整體優勢較強。隨著時代的不斷發展，相關設備為了滿足實際工作需求，會對設備自身進行優化，因此電力系統的發展越來越復雜。變電設備的不斷增加，使其整體運行效率出現了超負荷的現象，為了解決此類問題，應用紅外測溫技術可以加快測溫速度，并且整體的準確性也得到了保障，因此也滿足了各類實際需求。此類技術結合相應輔助設備的支持，變電設備運行中出現故障的設備進行判定，從而也反映出了故障的定量，同時相關工作人員對此內容的判斷可以提高變電設備檢修工作的質量和效率，而傳統測溫技術只能對變電設備的故障進行確定，不能準確反映出設備故障的程度。實際上紅外測溫技術是建立在傳統測溫技術的基礎之上，以此提高整體技術含量[3]。

四、紅外測溫技術在變電運行中的科學應用

（一）發熱檢測

由于變電設備需要長期運行，所以在開關位置很容易出現發熱問題，此類元件在應用過程中會處于裸露的狀態下，隨著時間的不斷推移，開關的表面很容易出現氧化現象，在設備長期運行中氧化最終會形成氧化膜。長時間設備運行所產生的熱量得不到散發，就會使元件溫度越來越高，后期還會降低電量的正常流通，使其無法滿足實際工作需求，從而導致電阻堆積問題的發生，所以才會形成開關的發熱現象。由于變電設備運行需要的不斷加大，很多系統在運行過程中對于開關的使用率逐漸提升，長時間的機械工作，使其功能性逐漸下降，再加之長期的受力活動，合閘的問題逐漸凸顯，很多開關在刀口位置都出現了不均衡問題，此類問題也會增加電阻，從而造成升溫。實際上初期的安裝和檢修工作也能直接影響到開關合閘的吻合性，從而造成發熱現象，基于此應用紅外測溫技術可以高效解決此類問題的發生，提高檢修質量和效率[4]。

（二）變壓器和電抗器

變壓器一般會出現漏磁現象，漏磁現象會對外部造成嚴重的損耗，損耗問題也會產生大量的渦輪，因此引起箱內局部溫度的上升，或者導致螺桿溫度的上升，如果此類問題不能被及時解決，還會直接影響中心區域的運行狀態，從而導致不規則的圓環出現，一般情況下設備的溫度應該保持在95℃以下。如果變壓器在工作過程中內部出現了問題，尤其是接觸不良問題，同樣會引起發熱問題，尤其是在箱體內部，溫度會隨著密閉空間逐步提升，長時間溫度的上升，會對特定點進行消耗，所以才會形成環流現象。除此之外引起溫度問題的原因還有可能是管道的堵塞，長時間使用管道堵塞現象較為常見，此類現象也會造成溫度上升，因其管道不會有循環問題，因此溫度的不斷上升，所以整體區域溫差變化較大，此類溫差現象在熱譜圖中可以被表現出來，并且較為明顯。在變壓器中，如果高壓套管出現了缺油問題也會形成溫度升高的現象，由于套管內部的輻射熱量大有不同，所以在后期影響中形成的數據較為明顯，一般情況下會出現油氣分界線，以此對于內部實際情況進行分析，并且分析數據的準確性也得到了提升，因此此項技術才會被廣泛應用在變電設備檢修工作中。

（三）線夾檢測

在變電系統運行過程中有很多輔助設備是長期暴露在外部的，其中導線就是其中之一，而導線夾發熱現象也是因此而形成。對于線夾而言，彈簧墊片長期出現在外部環境之中，氧化現象會不斷嚴重，降低線夾的使用性能，從而引起不良現象，最終對正常運行造成了影響，長期不被重視會引起安全隱患。線夾在安裝過程中也需合理操作，通過合理操作對線夾松動問題進行規避，降低不良影響因素所造成的問題。為了提高檢測工作的準確性，在應用了紅外測溫技術之后，對于線夾溫度的監測，及時給予了解決措施，因此也規避了線夾松動所引起的安全問題。所以紅外測溫技術的應用不僅規避了變電設備運行中出現的各類問題，還為變電設備正常運行提供了有利條件。

結論：綜上所述，紅外測溫技術與傳統技術相比較有一定差距，并且紅外測溫技術具有一定優勢，因此會被廣泛應用在變電運行設備檢修工作之中。紅外測溫技術可以結合自身需求對檢測內容進行規劃，在檢測過程中只需將設備合理調控即可開始檢測工作，因此此類檢測技術自身操作較為簡單，可以降低檢測人員工作量，從而提升相關檢測工作的質量和效率。