探析红外测温在变电站中的实践应用

探析红外测温在变电站中的实践应用

刘琪许银娣刘卫红

（国网河南省电力公司洛阳供电公司河南洛阳471000）

摘要：红外测温技术是目前电力行业用于检测和诊断电力设备故障的一种广泛使用的手段，其具有对故障点情况显示清晰形象、直观以及准确率高的特征，并且在对电路设置进行故障检测和诊断的过程中无需停电、无需取样、无需对设备的运行参数进行修改，在设备的正常运行过程中就能够准确地测定温度，并识别设备的工作状况、判断设备故障的发生部位和性质，保证设备能够在正常的状态下安全的运行。

关键词：红外测温技术；变电站；实践应用

引言

社会经济发展促进电网建设速度加快，电网覆盖范围日趋完善，电网规模也在逐渐扩大，对变电站运行提出更高的要求。随着变电站设备运行中采用的先进技术越来越多，电气设备数量增加，出现安全隐患概率越高，做好变电设备运行状况检测工作保障变电站运行安全，提高变电站电力系统可靠性。

一、红外测温技术概述

1.技术原理

所谓的红外测温技术，就是在红外线的作用下，对变电运行系统的设备进行温度检测的一种技术，主要的原理就是红外线的工作原理。从其本质来看，它是通过红外测温仪器来对变电设备所发出的红外线进行接收并测量温度的技术，通过实际的应用来看，大多数的红外测温系统是借助于镜头来实现对红外线的接收，然后再对其进行电信号的转换，经过内部系统的处理后，以图像或者是视频的形式表现在显示屏上，便于技术人员直接观察和数据记录，进而制定科学合理的设备维修方案。

2.技术应用特点

红外线实际上是电磁辐射，且辐射波段各不相同，主要包含极远、远、中与近红外线。其在实际活动中的应用，一般取决于红外测温原理，主要具有下述特点，其一，当设备运行时，红外测温技术能够检测出非常规性红外辐射，可有效映射设备的实际运行状态，确保设备正常操作；其二，操作简单。由于未安装特定的检测装置时能够有效检测设备当前的异常问题，进而可在第一时间发现隐患，降低安全事故出现的几率，它既能检测并明确设备现有故障，也能够有效映射出故障的实际程度；其三，基于红外测温技术形成的红外测温系统，依托计算机能够将红外线信息演变成视频与图像信息，同时还可保存，以供后期查阅。

3.红外测温技术的实际诊断方法

我们通过实际的应用，总结出红外测温技术的诊断方法，较为常见的有温差判断法、热谱图分析法以及表面温度判断法等等，不同的诊断方法所应用的原理和对象也不同，它们都在实际应用中发挥着重要的检测作用，对变电设备的运行起到维护作用。

二、红外测温技术在变电运行中的应用

1.红外测温技术加强对设备巡检工作的开展

基于变电站的运行的作用的重要性，在变电站有一项重要工作是每天必须进行的，就是设备巡视工作，巡逻工作不仅可以有效及时的查处各种安全隐患，也可以随时检测各种设备的运行状况是否正常。在巡视过程中一般利用目测、手摸和耳听三种手段方来确定设备的运行情况，目测是这三种方法里最主要的一种，但是目测法存在着很大的局限性，对于有些发展性的缺陷很难准确发现。比如一些设备在运行过程中很容易发热，刚开始发热时我们很难发现，要等到设备发热到一定的程度后才会被发现，这给运行设备造成了不同程度的损坏，给发现、处理设备缺陷造成了一定地延误。随着注油设备的减少，设备渗漏油的现象相对减少，但是设备异常发热的问题仍然比较严重，在设备缺陷中占了一半以上。示温蜡片检测设备的发热缺陷，但有时对已存在的故障却发现不了，有时还会误判是出线接头发热，导致开关本体内的故障无法得有及时有效地处理。而耳听和手摸方法对于一些不适合接触的设备是比较不好采用的，因为设备的运行的复杂性，导致了设备在运行的过程中存在一定的危险，所以一般情况下，不建议采用手摸的方式对其进行检测。这种情况下，就需要一种更加行之有效的检测方式，实践中我们发现如果在设备巡视中能够利用红外成像测温技术，上述存在的问题就会很好地被解决，运行人员发现设备缺陷的能力也因此而提高，这对于保证供电起到的作用是非常大的。

2.红外测温技术加强对隔离开关刀口的温度测量

隔离开关在变电运行中是重要的构成部件，它是变电运行稳定有序的基础设施。在实际的应用中，由于影响因素的干扰，隔离开关会不可避免的出现温度异常状况，导致其作用的限制发挥，例如我们在日常的操作过程中，隔离开关多次合闸操作不规范就会导致它的刀口部位的接触电阻数值逐渐增加，进而导致隔离开关出现发热现象；在长期的使用过程中，隔离开关的刀口会因为外界空气的作用，出现氧化现象，表面会形成一层氧化膜，使得电流流通受到阻碍，电阻数值增加，导致发热现象的出现，对此解决，我们就可以采用红外测温技术，来对隔离开关的刀口部位温度进行检测，如果检测的结果存在异常，就要采取措施予以完善，避免其危害范围进一步扩大。

3.红外测温技术加强对变电运行中线夹的温度测量

和隔离开关一样，线夹也是变电运行不可缺失的一部分，在变电运行过程中，由于外界影响因素的干扰，线夹会出现发热现象，导致运行不畅，从实际常见的线夹发热问题来看，它主要涉及到两个方面，一是变电设备在长期运行过程中，导线长期暴露在空气中，导致线夹内部的弹簧垫片发生氧化，氧化作用造成线夹出现松动，接触不良进而引起发热问题；二是日常的管理维护过程中，工作人员的操作不当导致线夹出现松动，引起发热。线夹一旦出现发热现象就会直接影响到变电运行设备的正常工作，出现很多的安全漏洞，采用红外测温技术可以实时的检测线夹的温度，不论是在安装过程中还是运行过程中都可以进行检测，如果检测结果表明存在异常，就要及时采取解决措施，防范于未然。

以上便是红外测温技术在变电检测中的应用的几个方面，通过分析我们可以看出，相对于传统的测温技术，该技术的优势还是十分明显的，是可以满足于现代的变电系统的测温要求的。

三、红外测温技术在实际工作中判断方法

1.同类比较法

根据对应点温升值差异特征，来对同一型号电压制热型设备是否正常进行判断，其中电压制热型设备存在的缺陷可以通过允许温升或者同类允许温差的方式进行判断。对于红外测温技术在变电设备中的运用，以相关规定为依据，如果同类温度超过允许温升值30%以上，代表设备存在严重缺陷。另外，如果存在三相电压不对称情况，应重点考察是否受工作电压影响。

2.相对温差判断法

相对温差判断法，在对变电设备进行检测时，需要检测两个点的温度，即发热点与正常点，另外还需要测定设备运行环境参照体温度。测定后将两个对应测点之间的温差比上发热垫的温升，结果即为相对温差。另外，对于电流致热设备，设备导流部分发热情况异常，则需要对其温度进行准确检测获取温度数值，以公式σ=[（T1-T2）/（T1-T0）]×100%计算出相对温差数值[2]。其中，公式中T1、T2、T0表示发热点温度、正常相温度以及环境参照体温度，计算时将检测到的各点温度数值带入即可，最终可得到准确的相对温差。

3.热谱图分析法

热谱图分析法即同类设备可以根据在正常状态以及异常状态下的热谱图对比，根据对比存在的差异来判断设备运行状态是否正常，是一种相对简单的判断方法。

结束语：

总而言之，红外测温技术在配网设备运行维护中得到越来越广泛的应用。在变电运行中运用红外测温技术，可以大大提高工作效率，实时监控变电系统运行，及时准确的发现安全隐患，保证变电系统安全可靠地运行。

参考文献：

[1]杜兰英，关春林.变电运行中红外测温技术的运用研究[J].科技创新与应用，2016（12）：122.

[2]杨艳萍.红外测温技术在变电站中的应用[J].科技与企业，2015，11：191+193.

[3]叶沛文，李宝巍，丁志超.红外测温技术在变电运行中的应用[J].中国高新技术企业，2015，08：63-64.