基于红外诊断技术的变压器状态检修

基于红外诊断技术的变压器状态检修

杨晟

(国网太原供电公司山西太原030000)

摘要：红外技术是一门发展迅速的高新技术，在电子设备检测故障诊断方面具有较高的准确性、对设备维修起到重要作用，从而使其保持在最佳工作状态。相比其他检测维修方法，红外技术的使用可以在降低成本的同时，节省故障检测时间、减少人力投入，提高设备的可靠性，提高变压设备系统化的整体工作效率。随着红外技术的日益完善，其智能化、便捷化的特点，使其拥有很大的应用前景。

关键词：红外诊断技术；变压器；状态检修

在我国经济的快速发展的背景之下，用电的需求也在不断增长，变电设备也与日俱增。而其中的安全隐患也不容忽视，红外诊断技术凭借其检测变电设备不停电、不接触、不去样、不解体和省时省力的优势在变电站维护工作中的应用最为广泛。正因能够简便有效地及时发现变电设备存在的故障以便及时解决，故而红外诊断技术在保证变电运行安全稳定中扮演着一个异常重要的角色。

1红外技术的特点适用范围

1.1红外技术特点

红外线具有远距离、不受停电影响、智能化，便捷化等特点。以往设备在发热时就表示变压器出现问题。但是检查维修过程过于频繁，会影响设备的正常运行，而且浪费时间、人力、物力。有时问题还得不到的有效解决，无法进行维修，迟早会发生故障。使用红外技术的数据通过电脑传输，利用计算机设备对数据分析处理，能够得出可靠结论。对整个设备工作情况进行检测，迅速找出故障问题并及时维修[2]。

1.2检测功能

由于是全方位二十四小时的检测，只要设备出现问题或故障，通过电脑数据就能发现。之前设备出现故障时，都是人工进行维修。找不出问题所在，设备过热，导致零件损坏，造成变压器无法正常工作，得知发热位置，但是往往很难找出具体发热零件，无法及时的排除问题，容易造成大损失。这些问题都可以通过红外检测设备的使用得到解决，首先只要设备出现问题就能做到马上检测，及时处理。这些小问题得到相应解决，能够避免发生不必要的损失，防止因小失大。在红外系统监测下，保证变压设备正常工作，增加安全性，可靠性。

2影响红外诊断技术诊断的因素

2.1环境温度

环境温度在很大程度上会影响测量结果的稳定性。若环境温度过低，则设备故障发热的部位会很快散热，与正常部位温差不大，因此测量的可靠性便会降低。而若环境温度过高，则设备再不运行的情况下也会因环境温度而温度较高，也会使测量误差较大，比如说没有发生故障的部位发出错误虚假的发热信息，相反真正的故障部位却没有明显的表现。

2.2背景热源辐射

自然界中一切的红外辐射都可以被红外诊断仪所接收，因此背景辐射热源会对测量结果产生影响。其中太阳更甚，因此应该尽量在阴天、早晨、傍晚或者夜晚来进行测量，使其影响降至最小。除此之外，若在变电站的附近有较强的发热源，也会使测量结果受到影响，故而一定要尽量避免靠近背景发热源。

2.3仪器性能

使用和存放仪器一定要注意正确，并且平时要注意保养和维护红外诊断仪器，定期检查和校验，由不正规操作仪器和仪器性能下降而导致的测量误差应该尽量避免。

2.4设备负荷

制热型的电流设备，其发热功率和电压与电流值的平方成正比，倘若设备负荷过大或者满负荷运行，则会加大设备的故障和非故障部位温差，从而使测温效果提高。

2.5设备发射率

在进行红外测量之前要检查好相关的不同设备的发射率，不同的测量设备要采用相应的发射率，因为即使是不同材料的发射率物体，红外诊断仪接受的辐射功率相同，也会显示不同的温度。

3红外技术的适用范围

（1）电路故障检测。只要设备表面发出的辐射红外检测不受阻挡，红外检测技术都能做到对设备进行有效检测。在电力设备工作时，设备与设备的导流回路不正常导致电阻增大，随之造成做功发热，发热功率与接线电路的负极有等量关系，通过红外检测找出发热位置，传出数据，就能判斷故障的具体原因位置，通过对发热位置的维度监测得知，故障程度大小。

（2）绝缘故障的诊断。由于电气设备故障，电器元件老化等内部因素产生的电弧，发热等变化，会使电气设备损坏，绝缘材料被击穿。绝缘性能下降也会导致电气损坏。变压器电力与运行电压成正比，设备绝缘故障造成整个变压器温度升高，使其超过正常设备行时发热温度。红外检测通对设备发出辐射，能够及时到检测信息，通过电脑处理信息与标准的温度值进行对比，对绝缘故障做出判断，可以对绝缘监督手段进行补充和完善。

（3）磁铁损耗造成的故障。电磁感应作用在导体内部感生的电流，按照电磁感应定律，在导体中会产生感应电动势，从而驱动电流。这样引起的电流在导体中的分布随着导体的表面形状和磁通的分布而变化，产生涡流损耗。漏磁意味着设备在运行过程中，铁芯片绝缘保护受到破坏，电率增大，设备发热。通过红外技术检测可以及时发现问题并及时维修。

4红外技术工作方法

红外操作简单、方便携带、准确度高，可以对带电设备进行实时测量，对测量环境，测量距离都有要求。红外测量传输数据精确，图像清晰，空间分辨率应满足实测距离的要求，具有较高的测量精确度和合适的测温范围。

红外仪器应用热成像技术在使用时对温度、湿度、风速、天气都有要求。温升范围在10℃-20℃左右，空气湿度要求不大于85%，检测电流致热的设备，最好在设备负荷高峰状态下进行，一般不低于额定负荷的30%。风速一般不大于0.5m/s。选择彩色显示方式，并结合数值测温手段，如高温跟踪，区域温度跟踪等手段进行检测。进行检测修正参数，保证测量结果的真实性。对电器相应部位进行测量时发现异常与正常数值做对比，并查验红外仪器所得出数值准确度。

检测结果与距离有一定关系，保证电力变压器与红外检测仪达到标准距离，要求背侧物体表面垂直，各次方位不变。也不要刻意改变测量环境，在随机条件下保证准确测量性。在变压器正常电压、电阻、负荷要求范围内工作。设置红外检测对正常情况下工作电器设备的标准数值。

检测仪器形成的图像分辨率清晰，存储量大，传输数据与标准数据结合直接显示差异。每次检测信息都得到保存，方便数据对比。注意对检测人员的培养与选拔，要求工人熟知电力系统的维护与维修，掌握一定的红外检测技术。在红外检测仪器检测出问题时，及时做出反应。通过开展必要的培训，不断提高工人的整体素质。

致使线夹发热的因素主要有以下几个：①导线在空气中裸露地运行很长时间导致了弹簧垫片被氧化，线夹因此而松动，继而接触不良，这就会使接触电阻增大从而导致线夹发热。②在检修和安装线夹时可能会出现漏检和漏装等问题，还有没能完全按照要求去安装弹簧垫片也会使线夹出现松动的情况，那么同样也就会使接触电阻增大而导致线夹发热。而对此红外诊断技术则能够在变电运行中应用于对线夹进行实时检测，保证线夹发热的现象能够在第一时间被发现，从而使其得到及时有效的解决，保证变电工作稳定进行。

5结论

红外检测方法是一种先进的检测评估手段，通过红外检测、热状态分布监测，提高设备运行的可靠性。红外检测在实际操作中，可以监测出设备在不同位置的温度变化，及时发现问题，利用辐射原理，不需要与设备接触，从而保证操作的安全性。

参考文献：

[1]张金龙.红外技术在变电中应用[J].神华科技，2010，19（8）.

[2]张金龙，唐培，等.远红测温技术在变电站中的应用[J].神华科技，2010，23（12）.

[3]田慧勇.红外线测温技术的应用[J].黑龙江科技信息，2007，11（15）.

[4]周志敏.红外诊断技术在电气设备状态检修中的应用(续)[J].设备管理与维修,2002(11):28-30.