浅析红外测温在变电站设备运行维护中的应用魏锋

浅析红外测温在变电站设备运行维护中的应用魏锋

魏锋师文慧

（国网山西省电力公司晋中供电公司山西省晋中市030600）

摘要：社会经济发展促进人们物质生活的提高，生产与生活用电量急速增加，这对变电站电气设备提出更高的要求。红外测温技术凭借自身优势在变电站中得到广泛应用，在变电设备运行维护中发挥着重要作用。基于此，作者结合实际工作经验，分析变电站设备运行维护中红外测温技术的具体应用，提高变电设备运行质量，保证输电质量。

关键词：红外测温；变电设备运行；维护措施

1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。本研究中主要阐述变电设备运行维护中红外测温技术的应用。

2红外诊断技术的基本原理

如人体病变通常导致体温升高一样。在电力系统中，因为电力设备的故障造成设备运行温度产生严重波动，因而设备的绝缘处出现绝缘故障或性能劣化的现象，就会导致介质损耗过大，运行时不断发热。对于含磁回路的设备，因为磁回路铁芯片、磁饱和漏磁间绝缘局部短路导致铁损扩大，造成涡流发热或局部环流。还有部分设备，由于故障泄漏电流增大或电压分布情况发生改变，也会造成设备运行时温度异常分布。因此，大部分电力设备故障通常通过设备相关部位的热状态或温度变化作表征，所以能根据电力设备的状态波动，诊断设备出现的故障。

肉眼看不见的红外辐射能量不断从世间万物发射出来，且红外辐射能量强度与物体的温度成正比。所以，根据大部分电力设备故障是因温度分布异常或整体或局部过热的特点，我们只要通过合适的红外仪器来监测设备运行时所发射出的红外辐射能量，就能得到设备表面的运行状态信息以及设备的温度分布状态，整理分析监测到的状态信息，就可对电力设备中隐藏的故障、具体位置或严重程度作出定量的诊断。

3红外诊断技术的优势

3.1红外成像测温技术

3.1.1红外诊断技术

在电力系统中，变电设备发挥着十分重要的作用，电力系统安全稳定运转离不开变电站设备有序运行的支持，而红外诊断在状态勘测修整环节中更是扮演着十分重要的角色。就每一个有着温度的物件而言，其无时无刻不在以电磁波方式向外界散发能量，而对应散发的能量则与其温度呈正相关关系。红外测温仪正是基于此特性，有效省去了接触的过程，属于一项非接触的技术。红外测温技术是利用红外探测得到装备的红外辐射热量，再将这些热量转化成温度予以呈现的新型技术。红外测温技术实践应用过程中，可对某点局部范围温度均值予以检测，再结合这一温度对设备运行状况开展评定。设备散发出的红外辐射会以大气为介质常红外测温仪传输，红外测温仪则能够依据自身光学系统将散发能量变换成电信号，呈现最终检测结果。

3.1.2红外热成像技术

红外热成像技术是一项近些年得到迅速发展的新型检测技术，可有效适用于不断电情况下的设备检测。经过对设备表层温度及覆盖面开展评定后，便能够对电气设备运行期间存在的异常情况开展明确判断，进一步为设备故障制定针对的防治对方案。经对红外测温技术、红外热成像技术的应用，电气装备能够于非接触、不断电等情况下，对设备异常形成的非常规红外辐射开展监测，进一步迅速找出设备出现的一系列问题，并采取针对解决策略，积极促进电力系统有序运行。

3.2红外测温技术工作原理分析

3.2.1热辐射原理

原子或分子是构成物质的基础，排列形式不同决定物质存在差别，这是物质差异性存在的基础。物质内部的原子或分子并不是静止不动的，而是处于高速运动状态，运动过程中遵循特定规律。这些分析或原子不停的高速运动产生热量，并向外面辐射，这就是红外测温技术应用的基础。

3.2.2红外测温技术

设备红外辐射状态产生大量热信息，红外检测技术可以探测获取这些热信息并将其转换成温度显示出来。红外测温技术主要测量设备表面某一点周围确定面积区域的平均温度，根据温度高低判断设备工作状态是否正常，如图1所示是常见的红外测温系统构成。

红外测温仪通过大气接收被测量设备红外线辐射，内部黄雪系统将设备辐射汇聚与探测器上，探测器将入射辐射信号转成电信号，通过信号处理将信息显示出来。

3.2.3红外测温技术特点

变电站电气设备运行维护中，采用红外测温技术有着明显优势，接下来作者主要将其与传统接触式测量方法进行对比，分析红外测温技术特点。

4变电站设备运行维护中红外成像测温的应用

4.1相对温差辨别法

要想应用红外测温技术，开展准确的故障评定，就电流致热型设备而言，一旦设备导流处热态异常，便应当开展测温处理，依据方程式相对温度值=[（T1-T2）/（T1-T0）]×100.0%。方程式中，T0位环境参照体温度，T1为发热点温度，T2为正常相温度。一般状况而言，检测人员在对电流致热设备开展评定过程中，选取的为相对温差，如此在明确红外诊断结果期间可以尽可能减少来源于负荷、环境温度的影响。

4.2同类对比法

同类对比法指的是对运行状况、环境温度等相同的同型设备开展比较。在实践应用过程中，通常是对同类设备的相关部位温度水平开展对比，该种方法可有效检测出设备有序运行与否。值得一提的是，在应用该种方法期间要关注三相设备同时形成发热故障的可能性。同类对比法一方面可应用于电压致热设备，一方面可应用于电流致热设备。

4.3热谱图分析法

热谱图分析法同样可适用于对设备存在异常与否的判定，作为一种精密的检测方法，热谱图分析法在应用实践中收获了可观的成效，且近些年在电压致热设备检测中得到广泛推广。

4.4表面温度辨别法

就所需检测设备的每一检查部位表面温度水平而言，通过与相关红外诊断技术应用规范开展对比，科学选取相关主设备的环境参照体、正常相。一经发现部分设备发热是受电流致热所造成的，或者是受电磁效应所引发的，可经由检测获取的设备表面温度水平，再结合不同设备的具体情况，来对设备存在何种异常情况开展判定、处理。表面温度辨别法同时有着实用性佳、操作便捷的优势特征，在应用实践中获取了可观的成效，值得注意的是，如果负荷较小、故障点发热状况不明显时，便无法对故障判定准确性予以确保。鉴于此，表面温度辨别法仅仅适用于相对简单的外部热故障的判定。

5结束语

总而言之，作为一项科学新型的测温技术，近年来，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。红外诊断技术是一项十分有效的新型设备故障检测手段，强化非接触式红外测温仪在变电站应用有着十分重要的现实意义。鉴于此，相关人员务必要清楚认识红外成像测温技术，全面分析红外成像测温在变电站设备运行维护中的应用，不断钻研研究、总结检验，积极促进变电站设备有序运行。

参考文献：

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