红外测温技术在变电站设备巡视中的运用分析

红外测温技术在变电站设备巡视中的运用分析

李承子

国网山西省电力公司检修分公司

摘 要：红外测温技术能够迅速准确的对运行设备进行检测，在设备不停电、不取样和不解体情况下，能够快速实时地在线监测并诊断电力设备故障，及时发现设备中不易察觉的安全隐患，被广泛运用到变电站设备巡视中。简述红外测温技术的概念，探讨其在变电站巡视中的应用优势，简述红外测温技术在变电站巡视中的具体应用情况。

关键词：红外测温技术；变电站设备巡视；热谱图

1 红外测温技术的简单概述

1.1 红外测温技术的定义

红外测温是指依据红外线工作原理，测量变电站内各设备的运行温度的一种技术。当前，红外测温技术主要包含红外诊断技术和红外热成像技术。红外诊断技术不需要与物体接触，能利用红外线辐射，感知设备的工作状态温度。红外热成像技术，能利用红外线辐射设备形成图像，便于工作人员及时掌握故障设备位置，节省故障查找时间，提高工作效率。红外热成像技术能有效发现设备潜在故障，预防变电站设备故障进一步扩大，有效保障变电站的安全运行。

1.2 红外测温技术的特点

红外线分为较远红外线、远红外线、中红外线及近红外线四个波段。红外测温技术中的红外线是电磁辐射，具有渗透机械设备、检测温度、快速寻找故障点及节省时间等优势。红外测温技术具有以下特点：（1）在电气设备运行中，红外测温技术能直接检测出设备出现的异常红外辐射，真实反映设备运行状态，及时发现潜在故障，避免电气设备停运，提高了电力设备运行的可靠性；（2）测温设备操作简便，即使相应的检测设备并未安装，红外测温仪器也能够准确发现电力设备的内部故障，并圈定故障位置，反映真实故障情况，减少电力设备的故障发生几率；（3）通过红外测温技术，相关人员可直接通过计算机查找红外检测数据，并保存数据信息。

2 红外测温技术的应用方法与实现过程

随着电力行业的不断发展，红外测温技术得到了广泛应用。当前，红外测温技术在我国变电站中的应用方式主要有以下三种。

2.1 相对温差判别法

电力设备运行时有电流经过，当设备发热异常时，相关人员可利用温度测量法检测电力设备温度值，利用计算公式计算变电站中电力设备正常运行时产生的热量，比较两者温度，得出准确的温差值，以此准确判断电力设备运行情况。

2.2 同类比较法

依照对应点上升温度的差异，能够准确判断同类别型号设备的运行状况。在变电站运行中，若存在因电压导致电力设备温度上升与设备缺陷的情况，相关人员可利用同类型电力设备接纳的温差，判断电力设备运行状况。当变电设备的同类温度差超过接纳温差的30%时，表明电力设备出现故障。

2.3 热谱图分析法

热谱图分析法是红外测温技术的常用方法。利用网络设备，将红外线检测到的热谱图显现在计算机上，将该热谱图与电力设备正常运行下的热谱图进行比较，若存在差异，则证明电力设备存在故障。该方法能简单快速地判断电力设备故障。

3 红外测温技术在变电站设备巡视中的应用

3.1 远程红外测温监控视频系统

相关人员可通过计算机远程关注变电站设备运行情况，全方位实时掌握设备运行是否正常。红外测温技术具有高精度的素质平台，能保障远程监控系统的精确度，提高工作效率。普通的监控系统明显不具备及时敏捷的特点。红外测温技术拥有存储设备，能自动将检测到的数据存储并传递至监控中心，监控人员可实时掌握变电站运行情况，确保变电站的可持续运行。

3.2 红外测温技术在设备故障监测中的应用

在变电站运行中，红外测温技术能有效监测变电设备，为变电设备提供安全保障。为保障变电站运行的可靠与稳定，工作人员应每天巡视变电站，监测变电设备运行状态，检查变电设备潜藏故障，以便及时发现故障，防止故障影响扩大。在红外测温技术应用前，工作人员通过目测、耳听及触摸等方式检测变电设备，但很难准确发现设备故障，为避免变电设备发生故障并蔓延，造成巨大损失，可利用红外测温技术的预见性，及时发现潜藏故障并解决，保障变电站的可靠运行。

3.3 隔离开关触头发热情况

在变电站隔离开关运行中，常出现触头发热情况，这是因为隔离开关长期暴露在空气中，触头表面与氧气发生反应，在触头表面生成氧化膜，触头表面电阻因此增大，影响了电流的正常流通，进而导致触头发热。另外，在隔离开关安装过程中，若相关人员并未依照规范安装、养护及定期检修，极易导致隔离开关因合闸操作不合理出现触头过热的情况。对此，采用红外测温技术，实时监测触头情况，以便及时发现触头异常发热位置，利于工作人员及时采取措施，降低故障发生几率，提高变电设备运行的安全性与稳定性。

3.4 发夹异常发热情况

在变电站运行中，发夹发热通常是由变电设备的接触部位发热而引起的。弹簧垫片氧化，发线夹松动或接触不良会影响变电线路调整与操作，影响变电运行安全问题。当氧化垫片与线夹接触时，会直接增大电阻，导致发夹异常发热。若仅依靠目测与触感等很难准确判断发夹发热是否正常，对此，利用红外测温技术，实时监测发夹异常发热情况，准确判定导致发夹异常发热的主要因素，及时解决发夹异常发热问题，提高变电设备安全运行。

4 红外测温技术在变电站设备巡视中的应用优势

4.1 具有预测性

在设备巡视中，最常见的故障判断法为目测法，省时且便利。但是，目测法有一定的局限性，会产生检测误差。在电力设备运行时，设备发热需要一定时间，而工作人员无法时刻检测电力设备运行情况，多是在事后解决设备故障，不能提前预测变电站设备故障。红外测温技术与计算机网络相结合，实现故障检测的自动化与智能化，在变电站设备巡检中，红外测温技术实现了对变电站的全方位与实时监测，减轻了工作人员工作负担，提高了变电站运行的可靠性与安全性[5]。

4.2 优点众多

红外测温技术有众多优点，具体如下：（1）可利用编制程序，有效减小人为误差；（2）在不接触设备、不取样和不停电的前提下检测设备运行情况，节约检测时间；（3）利用红外测温技术测量故障设备，热成像技术能够准确发现故障点，提高了故障维修效率，降低了维修人员的工作量；（4）通过红外线辐射了解设备状况，提高了变电站设备带电检测的安全性，且红外线能直接透过设备表面，在不拆解的情况下确定故障位置，延长了电力设备的使用寿命，降低了成本投入，推动了电力企业的发展。

红外测温技术的应用，能有效保障变电站正常运行。在变电站运行中，工作人员要定期监控和检测电力设备，以保障变电站正常运行，费时且费力。但是，红外测温技术的应用，能实时检测变电设备，及时发现存在的隐患，一旦发现变电设备故障，相关系统能够立刻停止设备运行，将损失降至最低[7]。

5结 论

随着我国变电站规模的不断增大，变电站巡视工作越发困难。而红外测温技术能准确测量变电站设备的具体情况，准确确定故障位置，保障变电站设备的安全运行。通过叙述红外测温技术的定义与应用优势，分析红外测温技术在设备故障监测、隔离开关触头发热及发夹异常发热情况中的应用，以期扩大红外测温技术的应用范围，推动我国电力行业的发展。

参考文献：

[1] 赵云祥.红外测温技术在变电站设备巡视中的应用[J].科学技术创新，2015，（36）：1.

[2] 王悦磊.红外测温技术在变电站设备巡视中的应用研究[J].中国高新区，2017，（9）：127.

[3] 杨祺慧.红外测温技术在变电站设备缺陷诊断中的应用[J].工程技术（全文版），2016，（9）：242.

[4] 丘必养.红外测温技术在变电站设备巡视中的应用[J].广东输电与变电技术，2004，（6）：31-33.

[5] 李伟峰，付占威.红外成像测温技术在500 kV变电站设备巡视中的应用[J].内蒙古石油化工，2008，（15）：65.

[6] 刘宝华.红外测温技术在变电站设备巡视中的应用[J].消费电子，2014，（4）：102.