红外检测技术在变电检修中的运用

红外检测技术在变电检修中的运用

王文超

国网赤峰供电公司 内蒙古赤峰 024000

摘要:红外检测技术应用于变电设备检测中，不仅具备定位精准且检测效率高的优势，同时还能够赶在设备故障恶化之前就做好设备负载转移工作，促使故障设设备与正常设备之间处理隔离状态，从而预防出现大范围停电问题。目前，我国很多企业在经营期间，会于生产线之上配置相应的红外线成像检测设备，借助此设备的检测，达到预防故障发生的同时，对于设备故障检测的即时性提升也具有重要作用。但当前时期下，部分电力企业在进行变电检测时，仍旧存在一些不足，有待改善。鉴于此，针对红外检测技术在变电检修中的运用这一主题进行深入分析具有重要现实意义。

关键词：红外检测技术；变电；检修

引言

红外热像仪具有普查效率高、检测灵敏可靠、不停电、安全性好等优点，可以清楚地显示故障部位和故障的严重程度，能够进行设备缺陷热分布场的分析，比传统的预防性试验更能有效地检测出与运行电压、负荷电流有关的设备缺陷。目前，电力系统都在由计划检修向状态检修过渡，红外诊断技术可以为状态检修提供有利的科学依据。随着电力工业的高速发展和普及，应用红外成像技术已经成为电力企业科技进步的必然需求。

1红外检测技术及原理阐述

1.1红外检测技术分析

当一束具有连续波长的红外光通过物质，物质分子中某个基团的振动频率或转动频率和红外光的频率一样时，分子就吸收能量由原来的基态振（转）动能级跃迁到能量较高的振（转）动能级，分子吸收红外辐射后发生振动和转动能级的跃迁，该处波长的光就被物质吸收。此时红外检测技术应用，会扫描并记录被检材料表面上由于缺陷或材料不同的热性质所引起的温度变化。可用于检测胶接或焊接件中的脱粘或未焊透部位，固体材料中的裂纹、空洞和夹杂物等缺陷。

1.2红外检测技术应用原理分析

带电检测属于红外状态检测技术中的重要构成成分，当电气设备在运行生产期间，想要保持设备运行状态，需要借助特定的装置设置，通过接触或非接触的形式实现非连续性的获取状态量的目标。与此同时，红外检测技术应用期间，无需将设备停电处理，就可执行相应的检测流程，且对于后续的供电可靠性优化也会起到起到显著助推效果。电气设备的工作状态与热有着密切的联系，不同类型的故障包括接触不良、绝缘劣化和SF6泄漏等都会以温度差异的形式表现出来，此时将红外检测技术应用其中，不仅能够进一步满足变电设备在高温、高电压以及大电流等不同状态下的技术检测要求，尤其是温度要求，同时还具备不受电磁干扰、效率高且可靠且安全等优势，故障检修的判断以及图像呈现方面也更具直观性，现阶段，此种检测手段已经成为变电设备检测过程中的核心技术。其中焦平面阵列型红外成像仪是一种十分常见的红外检测技术应用设备，其在构成上，主要是由焦平面阵列探测器、扫描电路、图像处理系统、显示器等部分组成。具体而言，设备的敏感元件排列成阵列形式，组成感温靶面，实现温度的传感功能，被测目标的红外辐射通过焦平面的阵列探测器的靶面，产生与被测目标温度成正比的电荷，经过探测器的扫描电路转换成反映被测目标表面热状态的电信号，输出到图像处理系统，经图像处理系统放大、A/D转换和数据处理后输出到显示器，显示被测目标的热图像。

2红外检测技术的应用

正常运行的电力设备，由于电流、电压的作用将产生电流效应和电压效应引起的发热。根据DL/T664—2008《带电设备红外诊断技术应用导则》等的要求，利用红外检测技术及时发现各类紧急、重大缺陷并进行处理。

2.1在隔离开关发热故障检测中的应用

隔离开关是较为常见的变电设备，直接暴露在空气中，在长时间与空气接触中容易发生氧化，且经过长期频繁使用，隔离开关会受到一定的磨损，形成电阻，且随着电阻的增大，隔离开关发热现象越明显，严重影响了变电运行的安全性。红外检测技术能够对隔离开关运行状况进行准确检测。例如在某220kV变电站隔离开关过热故障处理案例中，变电站日常巡视进行定期红外测温，运行人员发现隔离开关A相温度异常，通过测温图谱比较分析发现:A相最高温度为110℃，B、C相温度为54℃，环境温度为32℃，其中动静触头结合处温度最高，初步可判断为触头接触不良引发的发热故障。通过停电检修，发现触头表面氧化情况十分严重，导致触头电阻增大，进而引发隔离开关发热。对此情况，应及时清理触头锈蚀部分，严重时进行更换，通过红外测温复测，设备恢复正常运行。

2.2在金属线夹发热故障检测中的应用

线夹在经过长期氧化反应后，线夹的接触电阻增大造成局部电流发热，导致线夹温度出现异常，对变电运行产生较大的威胁。在某220kV变电站，运行人员使用红外测温仪开展红外测温中，根据测温图谱分析，A、B、C相线夹温度分别为24.0℃、23．8℃、32℃，明显发现C相处温度高于其他两处温度约8℃，发热现象更为明显。通过停电检测，发现C相线夹接线板螺丝锈蚀情况严重，通过使用电阻测试仪，发现C相电阻明显高于其他两处，由此确定该发热现象是由线夹连接板接触电阻增大造成局部电流发热而引起的。对此情况，对线夹接线板螺丝进行打磨处理，并更换导电膏，对设备进行红外测温复测发现，设备运行正常。

2.3在断路器内部检修中的应用

变电设备检修中，进行设备之内断路器的检测时，可使用红外检测基础完成，其能够精准检测出断路器之内所出现的载流回路接触不良问题，从而检测出设备存在发热故障。针对SF6 气体绝缘类断路器进行检测后，围绕其红外热成像进行分析期间，一定要与设备的结构构成实况进行结合方能提升故障判断的精准性，此过程中，会得出红外温度成像结果，此结果可将断路器当前运行状态是否正常清晰反馈出来，而当设备出现故障时，则可观察到断路器的温度极高状况，从而找出故障点。例如，某66 kV 变电站中，针对断路器B 相的中部位置进行红外测量后发现，其温度明显高于其他两相，按照固定的断路器结构进行分析可发现，高温部位之内嵌入了穿心式电流互感器，随后针对互感器的端子箱进行了检测，发现其中的二次端子将开路烧毁了，所以造成了断路器之内出现了温度升高问题。此外，在断路器内部故障检修中，充分将红外检测技术运用其中，不仅能够提升断路器的故障位置判断的高效性，同时咋子位置确认的精准性提升方面也具有重要促进作用。但需注意，为了更好地预防出现设备“带病生产”现象，继而诱发电力生产安全事故，就必须结合技术检测手段及时进行故障处理。

结束语

综上所述，在变电设备运行期间的故障检测工作开展过程中，有效将红外检测技术应用其中，技术人员无须接触设备即可完成检测，显著提升了设备检测工作开展的安全性。在此过程中，利用红外检测技术针对变电技术进行检测时，能够更为突出的完成故障检测及设备检修等工作内容，并进一步节省整个设备检修工作开展过程中的人力及物力资源，最终促进检修工作开展的经济效益的进一步提升。

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