红外检测技术在各类变电站电气设备中的推广与应用

红外检测技术在各类变电站电气设备中的推广与应用

崔国胜

(国网山东省电力公司栖霞市供电公司山东栖霞265300)

摘要：对于一些设备状态的检修，一种非常有效的方式就是运用红外诊断技术对其进行检测，这种方式的优点很多，包括了劳动强度减少，缺陷诊断比例上升，最大的优点在于其能够实现随时随地对设备运行状态的检测，进而可以在第一时间内找到设备运行故障，及时将故障处理掉。这样的优点在变电站电气设备的检测中表现的最为明显，将其应用在其中，能够确保电力设备运行更加安全，保证了电力设备的可靠运行，不仅仅增加了电力企业的效益，更能提高社会的效益。本文就变电站中电气设备检修中红外检测技术的推广和应用做简要分析。

关键词：红外检测技术；变电站；电气设备；推广与应用

随着科学技术的不断完善，国内国外的红外技术均取得了很大的进步，逐渐成熟与完善，红外技术检测时，有着准确、快速、实时、不接触、远距离等优势，对于变电站电力设备的检测能够实现不解体、不取样、不停电等情况中的检测工作，对于电气设备的很多故障，可以实时在线监测并诊断，对于变电站电力设备的可靠运行有着极大的促进作用。当前已经有一些变电站使用了该种技术，但是还应该在更大的面积推广并应用该技术。

1、红外检测技术的简述

红外测温仪检测是一种在线监测不停电式高科技检测技术，它集光电成像技术、计算机技术、图像处理技术于一身，通过接收物体发的红外线红外辐射，将其热像显示在荧光屏上，从而准确判断物体表面的温度分布情况，具有准确，实时，快速等优点。用来检测发电厂，变电站和输电线路的运转设备和带电设备非常方便、有效。对保障电力设备乃至电网的安个运行起到了积极作用。

2、电力设备中应用的红外检测诊断技术的推广优势

2.1“四不”的特征

电力设备中应用的红外检测诊断技术有着四不的特征，包括不接触、不停电、不取样、不解体。因为电力设备的红外诊断是在设备运行状态下，通过监测设备故障障引起的异常红外辐射和异常温度场来实现，它可以做到不停电，不改变系统运行状态，从而可以监测到设备在运行状态下的真实状态信息，并可保障操作安全可靠。

2.2运用被动式检测，简单方便

因为红外监测探测设备相关部位自身发射的红外辐射能量，也就不需要辅助信号源和各类检测装置，所以诊断手段简单，操作更加方便。

2.3成像速度快

该检测技术有着大面积快速扫描成像的优点，状态显示快捷、灵敏、形象、直观，监测效率高，劳动强度低。

2.4面广、效益、投资比高

在当前电力预防性试验使用的测试方法中，每一种方法都不可能适用于所有电气设备各种障的检测。但是，红外诊断技术能够适用于发电厂和变电站、输电、配电等所有高压电气设备中各种故障的检测。因此，这种检测技术具有着使用面积广，获得效益高、投资比高的优点。

2.5更具智能性

方便用来做计算机形式的分析，提高了检测的智能化水平。红外成像诊断仪器配备计算机图像分析系统和各种功能处理软件，一方面能够对所监测的设备运行状态做分析和处理，另外一方面能够根据对设备红外像有关的参数做一些计算与分析的处理，讯速给出设备的故障属性和故障部位以及严重到了何种程度。还能将每次设备图像数据资料储存到一个固定的地方，建立设备运行状态档案数据库，供管理人员随时调用。

2.6更具发展前景

红外监测应用在电力设备的故障诊断，有利于实现电力设备的状态管理和向状态检修体制的过渡，可以对管辖的所有设备运行状态实施温度管理，并根据每台设备的状态演变情况进行有目的维修，而且，通过红外诊断，能够更准确地评价设备维修质量。

3、红外检测技术在变电站电气设备故障诊断中的应用

在线监测和停机检查相结合的方式是发电厂进行电气设备检测的常用手段，红外检测凭借其远距离、小用直接接触、准确和实时等优点，在电气设备状态检测中得到广泛的应用。

3.1诊断电气设备发电机内部故障

全封闭的发电机本体可用红外成像仪对发电机端盖囚漏磁而引起的涡流损耗发热、轴承发热以及冷却系统局部小畅等缺陷进行检测和定位。对于定子绕组的故障叫一以采用在发电机定子绕组中加入电流，等到温升稳定后，记录绕组接头的热谱图，并对其进行分析，通过温升异常的接头来快速准确定位接触电阻偏大的定子绕组接头。

3.2诊断高压电气设备内部导流回路故障

许多高压电气设备的内部导流回路因为连接不良，接触电阻增大而出现过热。当改变负荷电流时，其发热功率和表面红外热像也随之改变。所以，通过红外热像，就可以分辨设备内部导流回路的连接故障。这类故障又可称为电流致热型故障。

3.3诊断变压器故障

变压器正常的上作状态应该是：顶部是高温区，温度逐渐向下减弱;套管升高座附近温度最高；本体旱现一个明亮的红外热图像。通常采用以下方法判断是否出现过热故障：检查套管端部接点；比较三相套管表面温度是否均匀一致，以判断套管内部是否存在缺陷；散热器表面温度是否均匀，以判断油路的堵塞情况。

3.4诊断高压电气设备内部绝缘故障

许多高压电气设备的内部绝缘因为密封不良，就会有潮气进入，遇冷变水，进水受潮，或者因为绝缘介质老化，导致电气绝缘性能下降，甚至会出现局部放电或击穿。此类故改障的发热功率与运行电压有关，而与负荷电流大小无关。绝缘故障的外部特征，往往是表现为温度上高下低的热场分布。据此，就能判定为设备出现相应的绝缘故改障，这类故障又可称为电压致热型故障。

3.5诊断隔离刀闸故障

隔离刀闸上作中的正常状态一般是这样的表现，环境温度略高，三相均匀。判断其是否存在过热故障应注意的内容有，检查两端顶帽接点是否过热；检查山弹簧压接的刀口是否过热；是否支柱瓷瓶劣化使支柱瓷瓶整体温度升高。

3.6诊断电流互感器故障

电流互感器上作中的正常状态：由于有很大电流存在，内部高温通过瓷套辐射出来，本体呈现出一个较高的温度区域；顶帽温度比瓷套表面温度略高。判断其是否存在过热故改障应根据：因为内部绕组匝间短路或介质损耗增大，均会引起本体温度升高，比较三相CT表面温度是否平衡以判断可能出现的内部缺陷；检查CT端部接点。

3.7诊断其他故障

在电力系统中，故障现象还有以下几种能通过红外热成像诊断出来，具体有包括铁磁损耗或涡流故障的诊断；电压分布异常和泄漏电流增大故障的诊断；油浸电气设备缺油故障的诊断；电力带电作业、安个上器具内部缺陷和金属导体接件的诊断；火电厂锅炉运行状态诊断；热力系统破损及漏热诊断等等。

结束语：

综上所述，变电站中电力设备的可靠运行对于电力系统的稳定有着积极意义，而想要让电力设备正常工作，用来检测其故障的技术就非常重要，当前很多变电站中已经开始应用红外检测技术，该技术相对于传统故障检测技术有着更多的优点，能够在不停电、不接触、不取样、不解体的前提下，检测变电站中电力设备故障，这对于电力设备状态检修有着积极的意义，值得在更多的变电站中推广应用。

参考文献：

[1]赵薇.红外测温技术在变电运维中的应用分析[J].中国新技术新产品,2017(16):62-63.

[2]梁玉山.试论红外测温技术在变电运维中的应用及注意事项[J].黑龙江科技信息,2017(18).

[3]王磊,吴永恒,杨益伟.关于红外测温技术在变电运维中的应用分析[J].大科技,2016(25).