【摘要】變電站設(shè)備巡視工作是運行管理工作的一個重要組成部分，它是檢查設(shè)備運行狀況、掌握設(shè)備運行規(guī)律、確保安全運行必不可少的基礎(chǔ)工作。利用紅外測溫儀可以有效提高巡視質(zhì)量，很大程度上提高運行人員發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷的能力，特別是在設(shè)備的迎峰度夏和重大節(jié)假日期間對保證供電起到了很大的作用。雖然絕大多數(shù)變電站引進了紅外測溫儀，但部分員工不熟悉設(shè)備的功能，測溫效果不明顯。本文首先介紹了紅外檢測儀器的原理，綜述了幾種紅外檢測儀器的性能，探討了紅外測溫時常見的異常情況及注意的事項。

【關(guān)鍵詞】變電站；紅外測溫；電力設(shè)備

引言

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的接觸式測溫方式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代變電站的需求，隨著非接觸式紅外測溫技術(shù)的迅速發(fā)展，設(shè)備性能和測量范圍的不斷擴大，受到各變電設(shè)備的廣泛采用。采用紅外像檢測技術(shù)可以對運行設(shè)備進行非接觸檢測，拍攝其溫度場布、測量任何部位溫度值，利用配套的系統(tǒng)軟件對運行設(shè)備各種外部及內(nèi)部故障進行診斷，檢測發(fā)電廠、變電所輸電線路運轉(zhuǎn)情況。

一、紅外測溫儀的工作原理及特點

1.紅外測溫儀的工作原理

眾所周知，一切高于絕對零度的物體都在不停地向外輻射能量，物體表面的溫度越高輻射能量越大，紅外測溫儀通過吸收物體表面紅外輻射能量，來測算物體表面的溫度。變電站紅外測溫的原理：變電設(shè)備的輻射出的紅外線，進入紅外測溫儀的光學(xué)系統(tǒng)，光學(xué)系統(tǒng)匯集其視場內(nèi)的紅外輻射能量，然后由調(diào)制器把紅外輻射調(diào)制成變輻射，經(jīng)過紅外探測器將變輻射轉(zhuǎn)換成電信號，電信號經(jīng)過信號放大器和信號處理電路，按照儀器提供的算法計算出溫度值。

2.紅外測溫儀的特點

紅外測溫儀為非接觸式測量，提高了測溫工作的安全性，其測量范圍廣、響應(yīng)速度快、靈敏度高受到廣泛使用。但其測量受到被測對象發(fā)射頻率的影響，只能測量到物體的表面溫度，很難測量到物體的真實溫度。

二、熟悉各種紅外檢測儀器測量方法和性能

1.熟悉不同測量方法的紅外測溫儀器的特點

紅外測溫儀測溫方法有全輻測溫法、亮度測溫法和比色測溫法，根據(jù)測溫方法的不同，可將紅外測溫儀分為三類。全輻測溫法是指通過測量輻射物體的全波長的輻射熱來確定物體輻射溫度的方法，使用測溫方法的儀器不需要環(huán)境溫度補償，發(fā)射率誤差較小，測量精度高，但工作在短波區(qū)，適用于高溫測量；亮度測溫法是指通過測量物體在一定波長的單色輻射亮度來確定其亮度溫度的方法，應(yīng)用這種測溫方法的儀器受煙霧灰塵影響較小，測溫誤差小，但必須選擇適當(dāng)?shù)牟ǘ危_保波段發(fā)射率相差不大；比色測溫法是指通過被測物體在兩個波長下的單色輻射亮度之比隨溫度變化而定溫的方法，應(yīng)用這種測溫方法的儀器適用于中低能量測量，結(jié)構(gòu)簡單成本較低，受物體輻射率影響較大。

2.熟悉不同紅外測溫計的參數(shù)和性能

掌握紅外測溫儀的參數(shù)十分重要，操作員要熟悉儀器的重量、設(shè)定溫度、量程、精度、使用環(huán)境等，根據(jù)需要選擇合適的儀器。熟紅外測溫儀的性能，能夠?qū)υO(shè)備異常情況快速反應(yīng)。例如，測量畫面局部溫度過熱，巡檢員需要考慮測量范圍是否存在其他熱源，或改變方位重新測量。若溫度測量不準(zhǔn)確，出現(xiàn)被測物溫度低于環(huán)境溫度現(xiàn)象，需要調(diào)整儀器各項參數(shù)，轉(zhuǎn)換測量方位或夜間測量。

三、紅外測溫時需要注意的事項

變電設(shè)備的測量包括一般檢測和精確檢測，一般檢測用于對電氣設(shè)備大面積檢測，精確檢測用于檢測電壓致熱型和部分電流致熱型設(shè)備的內(nèi)部缺陷，以便對設(shè)備故障進行精確判斷。一般檢測和精確檢測要求的檢測環(huán)境和操作方法不同，需要巡檢員熟練操作。

（一）一般測量

1.一般要求 檢測帶電運行設(shè)備時，盡量避開視線中的封閉遮擋物；要求環(huán)境溫度不低于5℃，相對濕度一般不大于85%，陰天、多云或夜間檢測，可提高成像質(zhì)量；雷、雨、霧、雪等氣象條件下濕度較大，不宜進行檢測；戶外檢測避免太陽直射，室內(nèi)避免開燈；檢測電流型致熱設(shè)備應(yīng)在高峰負荷下進行，同時考慮小負荷電流對測試結(jié)果的影響。

2.操作方法 （1）儀器在開機后需進行內(nèi)部溫度校準(zhǔn)，待圖像穩(wěn)定后即可開始工作；（2）一般先遠距離對所有被測設(shè)備進行全面掃描，發(fā)現(xiàn)有異常后，再針對性地近距離對異常部位和重點被測設(shè)備進行準(zhǔn)確檢測；（3）儀器的色標(biāo)溫度量程宜設(shè)置在環(huán)境溫度加10K～20K左右的溫升范圍；（4）應(yīng)充分利用儀器的有關(guān)功能，如圖像平均、自動跟蹤等，以達到最佳檢測效果；（5）環(huán)境溫度發(fā)生較大變化時，應(yīng)對儀器重新進行內(nèi)部溫度校準(zhǔn)，校準(zhǔn)方法按儀器說明書進行；（6）作為一般檢測，被測設(shè)備的輻射率一般取0.9左右。

（二）精確測量

1.精確測量的環(huán)境要求 精度測量要求風(fēng)速不大于0.5m/s；設(shè)備通電時間不小于6h，檢測時應(yīng)盡量避開附近熱輻射源的干擾，同時避開強磁場對紅外成像的影響；檢測時間最好為陰天或夜間。

2.精確測量的操作方法 （1）檢測溫升所用的環(huán)境溫度參照體應(yīng)盡可能選擇與被測設(shè)備類似的物體，且最好能在同一方向或同一視場中選擇。（2）在安全距離允許條件下，紅外儀器盡量靠近被測設(shè)備，使被測目標(biāo)盡量充滿整個儀器的視場，以提高儀器對被測設(shè)備表面細節(jié)的分辨能力及測溫準(zhǔn)確度。（3）為了準(zhǔn)確測溫或方便跟蹤，應(yīng)事先設(shè)定幾個不同的方向和角度，確定最佳檢測位置，并可做上標(biāo)記，以供今后的復(fù)測用，提高互比性和工作效率。（4）正確選擇被測設(shè)備的輻射率，特別要考慮金屬材料表面氧化對選區(qū)輻射率的影響。（5）將大氣溫度、相對濕度、測量距離等補償參數(shù)輸入，進行必要修正，并選擇適當(dāng)?shù)臏y溫范圍。（6）記錄被檢設(shè)備的實際負荷電流、額定電流、運行電壓，被檢物體溫度及環(huán)境參照體的溫度值。

四、掌握變電設(shè)備缺陷的判斷方法

熟悉表面溫度判斷法、同類比較判斷法、圖像特征判斷法、相對分析判斷法、實時分析判斷法等判斷故障的方法。如表面溫度判斷法，適用于電流致熱型和電磁效應(yīng)引起發(fā)熱的設(shè)備，根據(jù)測得的設(shè)備表面溫度值，對照GB/T 11022中高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備各種部件、材料及絕緣介質(zhì)的溫度和溫升極限的有關(guān)規(guī)定，結(jié)合環(huán)境氣候條件、負荷大小進行分析判斷，判斷設(shè)備是否存在設(shè)備過熱的缺陷。熟悉過熱缺陷對電氣設(shè)備的影響程度和處理方法。對于一般缺陷，要求記錄在案，注意觀察其缺陷的發(fā)展，利用停電機會檢修，有計劃地安排試驗檢修消除缺陷。對于嚴(yán)重缺陷，應(yīng)盡快安排處理。對電流致熱型設(shè)備，應(yīng)采取必要的措施，必要時降低負荷電流；對電壓致熱型設(shè)備，應(yīng)加強監(jiān)測并安排其他測試手段，缺陷性質(zhì)確認后，立即采取措施消缺。對于危急缺陷，應(yīng)立即安排處理。對電流致熱型設(shè)備，應(yīng)立即降低負荷電流或立即消缺；對電壓致熱型設(shè)備，當(dāng)缺陷明顯時，應(yīng)立即消缺或退出運行，如有必要，可安排其他試驗手段，進一步確定缺陷性質(zhì)。

五、紅外測溫技能提升

通過定期開展技術(shù)交流和培訓(xùn)等形式，幫助巡檢員熟悉各種紅外測量儀器和變電設(shè)備的性能，交流使用心得和處理發(fā)熱缺陷的經(jīng)驗，提高變電設(shè)備紅外測溫的質(zhì)量。例如，在每年的周期性測溫開始之前，統(tǒng)一組織紅外測溫技能培訓(xùn)；在每年的周期性測溫結(jié)束之后，開展缺陷分析和經(jīng)驗分享活動。

參考文獻

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