红外测温技术在变电站设备巡视中的运用分析曹芳芳

红外测温技术在变电站设备巡视中的运用分析曹芳芳

曹芳芳王玲珊努尔加马丽.马木提谢荣宫晨

国网新疆阿克苏供电公司新疆阿克苏843000

摘要：红外测温技术可以快速、准确地检测运行设备。在不停电、不取样、不解体的情况下，能快速、实时地在线监测和诊断电力设备故障，及时发现设备安全隐患。广泛应用于变电站设备的检测。简要介绍了红外测温技术的概念，论述了红外测温技术在变电站巡检中的应用优势，并简要介绍了红外测温技术在变电站巡检中的具体应用。

关键词：红外测温技术；变电站设备巡视；热谱图

中图分类号：TM507，文献标志码：A

引言

在我国电网建设规模不断扩大的背景下，电网系统中的设备越来越多，越来越多的外部因素干扰着长期的使用过程。电力企业需要进一步加强变电站设备的维护管理。利用红外测温技术对变电站设备进行检测，首次发现了变电站设备的故障，维护人员可根据测试结果和变电站参数进行调整，如果采取维护措施，可以提高变电站的工艺效率。

1、技术原理分析

1.1红外测温技术原理

红外水温测量技术是利用红外技术原理进行温度测量，获取变电站设备本身的温度信息，这种检测技术具有良好的安全性，操作员可以在不直接接触变电站设备的情况下获取温度信息。红外测温的应用原理如下：物质由分子和原子组成，物质中的分子和原子按一定的规则排列。在能量的作用下，分子和原子原有的排列规律会发生一定程度的变化，产生一定量的分化物质，在运动过程中产生一定量的分化物质。由这些质量跟踪的热可以用来描述与之相关的热辐射，描述的结果可以转化为热辐射信息。

1.2红外测温技术的辐射情况

红外测温技术的关键是跟踪热辐射。也就是说，这项技术在变电站设备中没有任何作用，本质上它是监测变电站设备本身的热变化。通过比较分析正常温度与热辐射能力的差异，根据分析结果判断变电站设备的运行现状，道义应收集变电站设备释放的热量，然后通过光电探测器、信号处理器和红外探测器，将辐射源能量转换为电信号，变电站工作人员可采集设备温度，工作人员应通过测试结果观察变电所设备是否存在严重的发热问题。如发现变电所设备发热异常，应立即采取维护措施。

2、应用方法与实现过程红外测温技术主要包含三种应用方法。

（1）相对温差判别法；变压器设备的热量主要由电流产生，变压器设备异常发热时，应测量变压器设备的温度，计算正常温度与电流温度之差，然后综合计算法向相位差、参考体和热点的温度，得到准确的温度差。（2）相似比较法，根据相应点温升值，区分同一类型变电所设备的电压产生水位，因为电压过高会在短时间内引起热量上升，影响变电所设备的正常运行，因此有必要根据同类型设备的温差和正常温升判断，当温升值小于同类型设备的30%时。然后，管理者可以将设备定义为故障设备。（3）热谱图分析法，用于比较进线设备和变电所正常运行状态下的异常设备产生的热谱图，并根据分析结果判断设备是否也处于异常运行状态。

3、应用实例

3.1异常发热类型

汇控柜是电气设备中的重要组成部分，主要用于现场监控。它是内部和外部部件和设备的中间枢纽，控制柜的主要功能是显示主接线方式的工作状态、固态开关的开闭状态、本地或远程开关操作、本地断续器和开关之间的电气锁，利用红外热像仪对多个变电站的控制柜进行异常发热检测。发热类型可分为：二次回路接触不良、二次端子和接触器端子发热异常、线圈元件发热和主回路继电器发热。目前，红外温度测量技术的应用可概括为相对温差法、同类比较法、图像特征法、文件分析法等，本文采用表面温度判断法和相对温差比较法对其进行了分析。测试设备。温差是设备的固有特性。不同设备的温差和同一设备的不同位置也不同，相对温差是指两个相应测点的温度。与相对热测点温差之比比较，其数学表达式如下：

3.2异常发热检测方法

对变电站进行红外测温过程中，发现二次端子发热异常。对其进行可见光操作，发现其变化曲线为图1。

图1红外线变化曲线示意图

根据带电设备红外诊断的有关规定，检测出由电流引起的设备故障。经同类比较，热点相对温差达93%，属于严重故障。二次回路断开后，加热端固定螺栓紧固并测试，加热现象消失。

3.3技术应用

以某变电站为例，配备一台红外测温仪和多台红外点温仪。在日常检测过程中，常用便携式红外点温仪检测设备的温度。点式温度测量仪具有便携式、携带方便等优点，检查人员可以随时检查怀疑有异常发热的设备部件，红外成像仪可以检测设备的温度场，它能准确地检测整个设备的异常热状况，也能随时检测异常温升，但红外测温仪重量较大，需要与远程红外测温系统结合使用。因此，点式温度测量仪在日常检测工作中经常使用，在高峰期使用红外温度计，利用红外测温仪对变电站设备进行全面扫描，对负荷较大的重要用户进行抽查。利用该仪器对110多幅图像进行了成像，发现15个隐藏热点，其中3个为100℃以上的异常热点，在源头上有效地处理和控制了缺陷。其中：最高发热量99C，最低发热量5.5C，加热部位主要转化为低B相套管垫片，主要原因是涡流引起发热，两点温差明显，第一个反应是由紧固垫圈的螺母松动引起的。检查停电情况，打磨垫片，拧紧螺丝，投入使用。结果发现温度仍然很高，于是再次切断电源，取出了三相垫圈。通过比较发现，由于材料的不同，产生了涡流，导致了温差。然后进行置换，消除发热。加热部分为配电线路电缆分线盒内的B相避雷器。最大值为49C，最小值为65C，主要原因是氧化锌避雷器阀片流量不足，导致温度异常，加热部分是开关柜内铝板与穿墙套管的连接。最高温度68℃，最低温度26℃，主要原因是在大负载电流和长期运行条件下，铝板与穿墙套管的连接老化，接触面导电率相应降低，导致温度过高现象。发热部位为相刀闸中间触头连接部位。最高温度110℃，最低温度2.9℃，主要原因是刀闸中间触点连接螺钉松动，导致中间触点与导电杆连接温度升高。这种发热现象比较隐蔽，需要工作人员依靠经验对发热垫进行分析。当工作人员使用红外成像仪检测时，发现部分设备有明显发热现象，因此沿着热点，他们发现相位刀闸连接处有异常。由于条件限制，不能进行紧急停电。因此，变电站的运行受到监控，并与调度联系起来，在负荷控制的前提下，维修人员发现刀闸接触面与导电杆之间有粘连。如果不及时控制负载，可能会有更大的隐患。后来，在一个特殊的时间点，切断了电源，更换了设备。

4、红外测温技术应用的注意事项

（1）如果被测对象的发射率发生变化，所选监测对象的温度环境基准也会发生变化；（2）进行类似比较时，应避免仪器A的距离不一致。求出相应的点和相同的方位角。在探测过程中，做好不同方位角的探测，以获得最热点的准确度。温度值；（3）详细记录温度值，以便准确、快速地发现变电所设备的故障，保证变电所的安全运行；（4）编制温度测量报告时，有关人员应注意编写对象，写出设备的型号和名称。详细地说，甚至是由热成像仪自动生成的英文名称，并写下报告以便日后找到。

结束语

随着我国变电站规模的不断扩大，变电站的检测难度越来越大。红外测温技术能够准确测量变电站设备的具体情况，准确确定故障位置，保证变电站设备的安全运行。通过阐述红外测温技术的定义和应用优势，分析了红外测温技术在设备故障监测、隔离开关接触热、异常夹毛加热等方面的应用，以扩大红外测温技术的应用范围。获取技术，促进我国电力工业的发展。

参考文献

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[3]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,2016(06):31-33.