讨论变电运维中红外测温技术的应用

讨论变电运维中红外测温技术的应用

夏军

（国网江苏省电力公司建湖县供电公司224700）

摘要：由于电力系统比较复杂，出现故障的几率也较高，如何保障电力系统的稳定性、安全性成为变电运维工作的核心问题。由于电力设备的相关缺陷大多伴随着设备相关部位的温度变化，而红外测温因具有大量程、速度快、且不用接触的优点，能够更直观的将其温度场显示出来，被广泛应用于变电运维的实际工作中。通过运用红外诊断技术加强对设备温度的检测，及时发现设备隐患，从而确保了变电运行的可靠性和安全性。

关键词：变电运维；红外测温技术；应用

在变电运行中，红外测温技术能迅速、准确地对各种设备的温度进行检测，对变电站的正常运行具有重要意义。所谓的红外测温技术其原理是指；任何物质均会由于内部电子等构成成分的运动产生热辐射，变电设备在运行中也会因多种因素产生不同的热辐射。而红外测温技术主要用于采集变电设备产生的热辐射，利用该技术自身的功能将热辐射转化成图像信号，以检测环境温度，达到检测设备是否出现异常或故障的目的。

1红外测温的技术原理

红外测温技术是一种安全的技术，它主要以红外线技术的运行原理为根本，对变电站中的设备进行温度测量，从而更好的监测变电站中设备的运行情况。红外测温技术对变电站中运行的设备进行安全监测的技术原理是：通常情况下，物质是由原子和分子构成的，这些原子和分子都是按照一定的规则进行排列。原子与分子的排列形式有很多种，每一种排列形式最终都会形成一种物质，排列形式的不同，形成的物质也存在着差异化。同时，物质中的原子与分子，都是在特定的规律下进行高速运转，从而产生一定热量并辐射给外界，这种现象被称为热辐射现象。红外测温技术是通过测量物质中原子与分子所辐射出来的热量变化进而对设备的运行情况进行监测，达到保证设备安全运行的目的。变电站运维中应用红外测温技术，事实上也是对变电站中的变电设备进行热量检测，并比较监测到的热辐射能量和变电设备的实际温度，从而可以辨别变电运维中的变电设备是否在正常状态下运行。

红外测温技术的实现过程是：首先收集变电站运维中变电设备因被辐射而产生的热量，再通过红外探测器、信号处理以及其他的专业设备进行传输，把收集到的热量转化为信号，一方面向工作人员显示变电设备温度的相关信息，另一方面还能够反映出所监测的变电设备是否处于正常的发热状态，从而达到对变电设备实时监测的目的，并可以准确的判断出该变电运行设备是否有障碍问题存在。

2红外测温技术分析

就物理范畴而言，物体温度越高，所散发的红外辐射越强烈，红外测温就是借用专门仪器将物体的红外辐射转化为人们肉眼能见的图像，以直观判别发热是否正常。

2.1红外测温的适用场合

电气设备的导流回路（含一次、二次），主要指回路中的触头或接头处。若这些部位存在缺陷或故障，会体现在接触电阻的明显增大上，而根据安培定律，负荷电流一定时，电阻越大所产生的热量必然越大，这样就可通过红外成像仪方便地找到异常点。电气设备的绝缘部分。绝缘介质虽然近似不导电，但其在运行电压的作用下，是会产生损耗热量的。而介质一旦呈现劣化趋势，其介损会显著增加，外在表现就是绝缘面的不同部分的温升产生较大梯度。含有铁磁材料的设备，如互感器、变压器等。正常情况下，磁回路的铁损呈现均衡弥散，但若出现漏磁、磁饱和或片间短路等异常现象，则会导致局部环流（涡流）发热，即红外辐射在空间分布发生独特变化。内部结构为片式的设备，如氧化锌避雷器。片式设备内部异常会导致各片之间的电压分布发生改变，并最终使泄漏电流增大，从而方便被红外测温设备探测到。

2.2红外测温的技术优势

使用方便。红外检测仪一般为手持式，体积小、界面友好，且无需其他辅助设施，因此可以随意挪移，从各个角度对相关设备进行检查。真正做到不接触、远距离探测，使巡视安全性和巡视效率同时得到提高。可借助计算机系统，将一个时间段内的红外图像进行积累、保存，以方便分析、比对和调用。为变电设备状态的科学评估提供有说服力的依据，避免状态评估“拍脑袋”。

3红外测温技术在变电运维的具体应用

3.1对电流致热性缺陷的检测应用

电力设备种类繁多，再加上不同类型设备的构造、制热因素和运行条件不同，因此检测和缺陷判断的方法也存在差异。电流致热型设备发热的原因通常有下述几种：接头、触头连接不良；导线截流面积不够等，这类设备缺陷检测的特点有：第一，致热部位裸露，能够使用热像仪直接测量温度；第二，测量值和实际值差异相对较小。通常可根据测量获得温度，按照相关标准中规定的温升局限值和红外测温技术中的相对温差法来判断设备异常现象的严重程度，一旦温度超过某个固定值，要及时进行维修处理。

3.2对电压致热性缺陷的检测应用

电压致热型故障通常是由于设备内部绝缘出现异常、电压分布异常及电流泄露过大导致设备出现异常。致热型故障通常由电压造成，和电流没有直接关系，主要特点有：设备内部绝缘介质由于老化、受潮等原因发生异常；发生故障后电压分布出现异常，导致设备出现异常的特征性热分布；绝缘子由于劣化、污秽等原因造成电压和泄露电流发生异常，从而导致设备出现过热或变凉；电路中绝缘子绝缘性能好、坏部位交合处出现发热。对于这种设备出现的异常发热判断，一般采用同类比较法和温升值的异常状况来判断，如果同类温差数值大于规定值的30%，就可判断设备出现重大缺陷。红外测温技术应用后，可采用热谱图进行分析，通过对设备正常和异常状态下的热谱图对比分析，对设备组成结构、表面温度等分析判断，通过综合分析判断设备运行状态是否存在异常。

3.3在设备巡检中的应用

设备巡检是变电运行管理中必不可少的任务之一，巡检质量与变电站的安全运行有着直接关系。因此，为了更好地适应新时期电力发展的需要，我们必须高度重视变电站的巡检工作。在过去的巡检工作中，工作人员主要通过目测、耳听和手摸等方法判定设备的运行是否正常，但在实际操作中，采用传统的巡检方法不仅误差较大，而且还容易出现安全问题。比如，采取手摸的方式检测设备温度时，如果设备发热严重，则很可能威胁到工作人员的人身安全，而采取红外测温技术可远距离对设备温度进行检测，不仅安全性较高，还大大提高了检查效率。由此可见，红外测温技术对变电设备的巡检工作具有较大的意义。

结语

在变电运维时使用红外测温技术比传统方式更具优势，能够及时、准确监控变电设备的运行情况，确保变电设备安全、稳定的运行，因此相关人员要在现有技术的基础上不断深入研究，同时不断总结经验教训，提升该技术，加大红外测温技术在变电运维中更科学、更全面的应用。

参考文献：

[1]陈定辉.论红外测温技术在变电运行中的应用[J].广东科技，2012（23）.

[2]范永洪.红外测温技术在变电运行中的应用[J].科技信息,2014,(35).

夏军（1968.06.05），男，江苏盐城人，郑州大学电气工程及其自动化，本科，单位：国网江苏省电力公司建湖县供电公司