龍金迎

（廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司玉林供電局 廣西玉林 537000）

紅外測溫技術(shù)在變電運(yùn)行中的應(yīng)用

龍金迎

（廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司玉林供電局 廣西玉林 537000）

由于紅外測溫技術(shù)準(zhǔn)確性和實(shí)用性都極高，因此被廣泛的應(yīng)用在變電運(yùn)維中。本文首先論述了紅外測溫技術(shù)的工作原理和優(yōu)勢，其次對紅外測溫技術(shù)的重要性進(jìn)行了分析，最后研究了紅外測溫技術(shù)在變電運(yùn)維中的具體應(yīng)用。

紅外測溫技術(shù)；變電運(yùn)維；故障

引言

伴隨著人們經(jīng)濟(jì)條件的不斷改善，對電力的需求越來越大，因此，我國電網(wǎng)規(guī)模和電力設(shè)備的數(shù)量不斷增加，導(dǎo)致在電力系統(tǒng)中出現(xiàn)了許多的安全隱患。變電站能否安全穩(wěn)定的運(yùn)行直接影響了供電的質(zhì)量。而紅外測溫技術(shù)可以在不接觸和不停電的狀態(tài)下對變電站的運(yùn)行情況進(jìn)行檢測，對保障變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。

1 紅外測溫技術(shù)概述

1.1 紅外測溫技術(shù)的含義

紅外測溫技術(shù)主要包括紅外輻射的產(chǎn)生、傳播和轉(zhuǎn)換技術(shù)，科技含量比較高，在電磁頻譜中的地位十分重要，不同的電波的屬性各不相同，根據(jù)其屬性可以將其分為無線電波、微波、可見光、紫外線、R射線和X射線等。紅外線位于無線電波和可見光之間，被分為近紅外、中紅外和遠(yuǎn)紅外三種類型。

1.2 紅外測溫技術(shù)的工作原理及優(yōu)勢

紅外測溫技術(shù)是對設(shè)備的熱輻射進(jìn)行采集，并將熱輻射轉(zhuǎn)換為圖像信號，通過溫度來對設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行判斷。相較其他檢查方式，紅外測溫技術(shù)更具有優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：①使用方便，紅外測溫設(shè)備一般都是手持式，體積較小，體重較輕，檢查時不需要再施加其他輔助設(shè)備，且移動方便，可以實(shí)現(xiàn)不同角度的設(shè)備檢測。②紅外測溫設(shè)備可以在不停電、不接觸的情況下對設(shè)備進(jìn)行檢測，極大的提高了設(shè)備運(yùn)行過程的安全性，保證了設(shè)備的運(yùn)行效率。③紅外測溫設(shè)備具有紅外輻射功能，可以保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確和可靠。④紅外測溫技術(shù)可以在計(jì)算機(jī)的幫助下將圖像與數(shù)據(jù)結(jié)合在一起，并對檢測結(jié)果進(jìn)行實(shí)時的分析存儲，促進(jìn)了信息的資源共享。⑤紅外測溫技術(shù)可以對變電站設(shè)備進(jìn)行科學(xué)的評估，防止評估出現(xiàn)主觀化。

1.3 紅外測溫技術(shù)在變電運(yùn)維應(yīng)用的重要性

設(shè)備巡視工作是變電站運(yùn)維中的重要工作，巡視工作有助于保證變電站設(shè)備的正常運(yùn)行，確保變電站的環(huán)境安全。傳統(tǒng)的巡視工作一般是采用目測、手摸（如表1）和耳聽這三種方式來對電力設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行判斷，其中目測是使用的最為廣泛的傳統(tǒng)巡視方法，然而目測方式的局限性很大，對于那些有發(fā)展性的缺陷無法及時的排查出來，比如容易發(fā)熱的電力設(shè)備，在初始發(fā)熱時很難看出來，只有當(dāng)熱度提高到一定程度才可以被發(fā)現(xiàn)，而當(dāng)發(fā)現(xiàn)時，設(shè)備往往已經(jīng)出現(xiàn)了損壞。隨著科學(xué)技術(shù)水平的進(jìn)步，變電站中注油的設(shè)備逐漸減少，油滲漏的現(xiàn)象也越來越少，設(shè)備的故障情況有所改善，但是異常發(fā)熱的設(shè)備占了設(shè)備總故障的一半以上。因此，傳統(tǒng)的手摸和耳聽的方式不適用繼續(xù)用于設(shè)備檢測中去，許多設(shè)備運(yùn)行較為復(fù)雜，且存在安全風(fēng)險，需要采用更加有效安全便捷的方式來對其進(jìn)行檢測，而紅外測溫技術(shù)則很好的解決了這個問題，不僅提高了設(shè)備的巡視質(zhì)量，還能提高技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)設(shè)備安全隱患的能力，從而保障了變電站安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

表1 溫度測量

2 紅外測溫技術(shù)在變電運(yùn)維應(yīng)用技術(shù)分析

2.1 技術(shù)細(xì)分

對電力設(shè)備進(jìn)行溫度檢測時：①要對現(xiàn)有溫度進(jìn)行辨別，對現(xiàn)有溫度進(jìn)行檢測，并結(jié)合巡視過程中測得的閾值來對設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行判斷，為了盡可能的減少檢測過程中受到的干擾，并確保電力系統(tǒng)架構(gòu)體系中電流足夠，要將檢測時間安排在晚高峰時段。②將溫度的測量結(jié)果進(jìn)行對比，橫向?qū)Ρ葴y量對應(yīng)斷電的溫差，并以此為基礎(chǔ)判斷設(shè)備的運(yùn)行情況，由于配件的固有電阻可能發(fā)生變化，因此，在測量之前要對設(shè)備的配件的待測部分進(jìn)行劃分。③進(jìn)行縱向的對比分別，紅外測溫技術(shù)在經(jīng)過測量之后可以獲得設(shè)備不同運(yùn)行階段的紅外圖譜，從而對設(shè)備配件的發(fā)熱傾向和缺陷進(jìn)行分析，便于進(jìn)行后期的對比檢測。

2.2 用于檢修狀態(tài)

變電檢測一般采用狀態(tài)檢修的方式，狀態(tài)檢測的靈活性極強(qiáng)，大大的提高了工作效率，節(jié)約了人力物力，減輕了斷電干擾，但是狀態(tài)檢修在檢修之前要先對待測設(shè)備的配件狀態(tài)進(jìn)行辨別。由于運(yùn)行中的變電配件都帶有電荷，因此，很難了解設(shè)備內(nèi)部的真實(shí)情況，在初始檢測時，間接信息通常涵蓋在成套自動裝置內(nèi)，通過對故障記錄進(jìn)行查驗(yàn)分析，可以發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的缺陷，但是這種方式在進(jìn)行線測時必須要配置較多的弱、強(qiáng)電設(shè)備。在后續(xù)的關(guān)聯(lián)修復(fù)中也存在許多的問題，比如所記錄的缺陷只可以代表一段時間的狀態(tài)，對于下段時間的狀態(tài)無法準(zhǔn)確的預(yù)測，而紅外測溫技術(shù)則有效的解決了這些問題，它所制定的紅外圖譜可以及時的對設(shè)備運(yùn)行的各個時段的狀態(tài)進(jìn)行識別。

2.3 排除常見事故

電能在人們的生產(chǎn)生活中具有重要的作用，這就給變電體系帶來了更大的要求和負(fù)擔(dān)，紅外測溫技術(shù)可以有效便捷的對設(shè)備運(yùn)行過程中出現(xiàn)的故障進(jìn)行篩查，對于電力設(shè)備查驗(yàn)的成效和速率有著重要的作用，通過對所獲得的信息的綜合分析，采取橫向和縱向的溫差比較法，可以對設(shè)備存在的故障缺陷進(jìn)行及時的判斷。

3 紅外測溫技術(shù)的判斷方法

3.1 相對溫差判別法

一些設(shè)備在使用過程中，會受到通過電流的影響而產(chǎn)生熱量，如果設(shè)備的導(dǎo)流部分出現(xiàn)溫度異常的情況，則會影響設(shè)備的正常運(yùn)行，因此，有必要對設(shè)備進(jìn)行溫度測量，從而獲得準(zhǔn)確的溫度值，根據(jù)計(jì)算公式可以計(jì)算出設(shè)備發(fā)熱部分的溫差。

3.2 同類比較法

當(dāng)同種型號的電器設(shè)備由于電壓而導(dǎo)致溫度出現(xiàn)異常時，可以根據(jù)對應(yīng)點(diǎn)的溫度差異變化來對設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行判斷，有一些設(shè)備屬于電壓致熱型，這類設(shè)備可以通過溫升值或者同類型設(shè)備允許溫差進(jìn)行判斷，如果設(shè)備的同類溫度高出允許溫升值的30%，則說明這類電器設(shè)備存在缺陷。

3.3 熱譜圖分析法

將正常運(yùn)行設(shè)備的熱譜圖和異常運(yùn)行設(shè)備的熱譜圖進(jìn)行對比，根據(jù)兩者之間的差異來對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行判斷。

4 紅外測溫技術(shù)在變電運(yùn)維的具體應(yīng)用

4.1 對電流致熱性缺陷的檢測

電力設(shè)備的種類十分豐富，且由于不同類型的設(shè)備的構(gòu)造、制熱因素和運(yùn)行條件各不相同，就導(dǎo)致檢測的方法也有所不同。電流致熱型設(shè)備一般有以下幾種發(fā)熱原因：導(dǎo)線截流面積不夠、接頭觸頭連接不良等，這一類設(shè)備在檢測時由于致熱部位外露，可以直接使用熱像儀對溫度進(jìn)行測量；其測量值和實(shí)際值之間的差異較小，可以直接根據(jù)測量來獲得溫度，當(dāng)溫度超過規(guī)定的安全范圍時，要及時對設(shè)備進(jìn)行維修。

4.2 對電壓致熱性缺陷的檢測

電壓致熱型故障是由于設(shè)備內(nèi)部絕緣異常、電流泄漏過大或者電壓分布異常而導(dǎo)致設(shè)備異常的現(xiàn)象。電壓致熱型故障是由于電壓異常而導(dǎo)致的，與電流沒有直接的關(guān)系，主要有以下的特點(diǎn)：①設(shè)備內(nèi)部絕緣介質(zhì)由于老化和受潮的原因而發(fā)生異常；②電壓在設(shè)備發(fā)生故障之后出現(xiàn)異常，致使設(shè)備的熱分布異常；③絕緣子由于外界原因而導(dǎo)致電壓發(fā)生異常，致使設(shè)備過熱過涼；④絕緣子的好壞部位交合處出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象。一般采用相對溫差判別法和同類比較法來對設(shè)備異常情況進(jìn)行判斷，在應(yīng)用紅外測溫技術(shù)之后，可以采用熱譜圖來對設(shè)備進(jìn)行完整的分析，通過對設(shè)備異常與正常情況下的熱譜圖進(jìn)行研究之后，對設(shè)備的組成結(jié)構(gòu)和溫度進(jìn)行分析，從而判斷設(shè)備運(yùn)行是否正常。

4.3 檢測注意事項(xiàng)

紅外測溫技術(shù)在應(yīng)用過程中要注重以下幾點(diǎn)：①負(fù)載電流越大，異常位置的溫度越高，這兩者成正比關(guān)系；②當(dāng)負(fù)載相同時，異常位置的溫度升降與周圍環(huán)境溫度成正比；③紅外測溫技術(shù)還存有缺陷，不能應(yīng)對所有情況，因此，在對變壓器內(nèi)部故障進(jìn)行診斷時要充分考慮各方面因素。

5 紅外測溫技術(shù)的發(fā)展趨勢

隨著科技的進(jìn)步，動態(tài)紅外測溫技術(shù)成為了變電運(yùn)行過程中紅外測溫技術(shù)發(fā)展的主要趨勢。運(yùn)用動態(tài)紅外測溫技術(shù)要配置相應(yīng)的圖像分析和處理軟件，這樣不僅可以及時的對變電設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)分析，還可以根據(jù)參數(shù)進(jìn)行定量計(jì)算，從而達(dá)到對設(shè)備進(jìn)行動態(tài)檢測和狀態(tài)預(yù)測的目的。動態(tài)紅外測溫技術(shù)可以分為監(jiān)控現(xiàn)場和集控中心兩個部分，在監(jiān)控現(xiàn)場形成了一套動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，將紅外監(jiān)測收集到的信號通過監(jiān)控端口到達(dá)監(jiān)控服務(wù)器，再由監(jiān)控服務(wù)器傳送到集控中心，通過集控中心來對各個監(jiān)控現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)時的動態(tài)監(jiān)控。

6 結(jié)語

在變電運(yùn)維中，相較傳統(tǒng)的檢測方式，紅外測溫技術(shù)更加的科學(xué)、安全、先進(jìn)，可以及時準(zhǔn)確的對變電設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行檢測，從而保證變電設(shè)備安全穩(wěn)定的運(yùn)行。因此，技術(shù)人員要加強(qiáng)對紅外測溫技術(shù)的研究，不斷的對技術(shù)應(yīng)用過程中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)進(jìn)行總結(jié)，使得紅外測溫技術(shù)更好的為變電運(yùn)維服務(wù)。

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TM732

A

1004-7344（2016）26-0081-02

2016-8-15

龍金迎（1990-），男，助理工程師，大學(xué)本科，主要從事變電運(yùn)行工作。