红外测温技术在变电运维中的应用研究孟宪文

红外测温技术在变电运维中的应用研究孟宪文

孟宪文

(国网长治供电公司变电运维室山西长治046000)

摘要：随着国民经济的增速发展，负荷节节攀升，电力设备发热缺陷频发，主要为隔离开关发热、线夹设备发热等，若不及时发现并处理设备发热，将影响电网安全运行，甚至造成大面积停电。红外测温技术可以快速、准确地检测运行设备的温度，降低了设备故障率，提高供电可靠性，在电力系统中广泛应用。

关键词：红外测温技术；变电运维；应用

变电运行中，各类电力设备不可避免地会出现各种各样的曲线和故障，如何对这些故障进行及时发现和处理，是电力工作人员需要重点关注的问题。本文结合红外测温技术的特点和原理，对其在变电运行中的应用情况进行了分析和探讨。

1红外测温技术在变电运维应用的重要性

变电站运维中的一项重要工作是设备巡视工作，巡视不仅要查处各种安全隐患，还要随时检测设备的运行状态有无异常。传统的巡视通常是采用目测、手摸和耳听三种方式来确定和判断电力设备的运行状态，其中目测是三种方法中最常用的一种，然而目测最大的缺点是局限性，对于部分发展性缺陷难以有效检查出来，如容易发热的电力设备，初始发热很难看出来，往往只有发热到一定程度才能发现，而往往此时设备已经出现了不同程度的损坏，这就使发现和处理电力设备的缺陷产生了延误。虽然随着先进技术的发展，注油设备越来越少，渗漏油现象也越来越小，但设备异常现象问题仍然比较严重，根据相关部门的统计数据显示，异常发热设备缺陷占设备总故障的一半以上。而耳听和手摸方法对有效设备是不适合的，有些设备运行十分复杂，且存在风险，因此不建议用手摸方式，基于此需要一种更加行之有效的方式来检测设备的运行状态，如果能在变电站巡视中采用红外测温技术，就能很好的解决上述问题，也能提高技术人员发现设备安全隐患的能力，不仅提高了巡视质量，也确保了变电站的安全、稳定运行。

2红外测温技术的综述

2.1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。

2.2技术应用特点

红外线本质上属于是一种电磁辐射，辐射的波段也不相同，常见的有四种类型，即极远红外线、远红外线、中红外线和近红外线。它在实际中的应用，主要是由它的红外测温原理决定的。首先，在设备的运行的过程中，红外测温技术可以检测出异常的红外辐射，能够较为真实的反映出设备的具体运行状态，从而为设备的安全操作提供便利；其次，它的操作较为简单，因为在没有安装相应的检测装置时，检测仪器也可以及时检测出设备自身所存在的异常状况，这样可以及时的发现安全隐患，减少了安全事故的发生，它还可以在检测出设备本身所存在的故障外，还可以真实反映出故障的具体程度；第三，在红外测温技术基础上建立的红外测温系统，结合计算机可以把相关红外线信息直接转化为视频和图像信息，并保存有原始的数据资料，可以为后期的查阅提供便利。

2.3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。

3红外测温技术在变电运行中的应用分析

（1）提高了设备巡视质量。基于变电站是电网运行中非常重要的环节，必须定期开展变电设备巡视和测温工作，及时发现设备运行中存在的缺陷或隐患。变电设备的巡视主要借助目测、手摸和耳听等方式对设备的运行状况进行判断。现阶段目测法是3种方法中最常用的一种，但是由于该种检测方法存在很多局限性，故障发现往往不及时。例如，很多设备刚发生故障时产生的热量较小，无法目测，待故障发展或发热明显时，才能准确判断，不能保证故障检测的及时性，给电网的安全运行埋下了安全隐患。近几年系统内已经减少了注油设备的使用，渗漏油等问题得到了遏制，但设备发热问题依然没有得到解决，设备异常发热几乎占据设备总故障的1/2及以上，尤其是很难检测出温蜡片设备的发热状况，不能及时地处理故障；而且耳听和手摸等方法在现场应用存在很大的局限性，给检修工作带来困难，具有较大的潜在危险。针对电气设备的特殊性，选择有效的红外成像测温方法，有效解决了上述问题，保证了设备安全稳定运行，确保电网安全。（2）线夹发热检测中的实际应用。线夹在变电站使用广泛，凡是有引接线的地方都会使用线夹，但因接触不良等因素导致线夹发热时有发生。从实际检测来看，引起线夹发热的情况大致可分为以下两类：一是由于线夹长时间暴露在空气中，线夹的弹簧垫片发生氧化，线夹出现了松动和接触不良等状况，最终产生严重的发热问题，此种问题已经成为线夹发热的主要原因；二是由于作业人员安装线夹的方法或流程不当，导致线夹在使用中发生松动，接触不良而引起发热。从上述分析来看，变电站中的线夹发热已经成为影响设备正常运行的主要原因之一，采用红外线测温技术对线夹安装和使用中的温度进行检测，及时发现设备线夹的发热缺陷，采取相应的措施予以处理，保证了变电站的安全运行。（3）隔离开关刀口发热的检测。隔离开关刀口发热也是常见的设备发热缺陷。由于隔热开关刀口长期暴露在空气中，长时间连接后，连接件表面容易被空气中含有的物质氧化，然后在隔离开关表面形成一层保护膜，增加了隔离开关表壳卖弄的电阻，产生了大量的热量。在氧化膜的作用下，电流不能在隔离开关表面顺利通过，产生了很多电阻堆积，升高了局部温度；根据电网系统运行方式需要，隔离开关在实际中的操作较多，而且长时间受机械应力的影响，合闸操纵不到位，导致刀口接触面压力不均衡，增加了接触面电阻，进而升高了电阻表面温度。除此之外，在初期安装和检修过程中，由于安装（检修）工艺等因素，隔离开关刀口发热缺陷较多，利用红外测温技术在隔离开关新装或大修后加入系统运行，对其温度进行检测，减少日后作业中持续发热缺陷的发生。

4红外测温技术在变电运行中的实例分析

事故现象和处理：某220kV变电站两台主变，容量均为120MVA，在迎峰度夏期间重载运行，运行人员在开展特殊巡视时进行红外测温发现，2号变压器高压侧A相套管接头处温度达到150℃，而B、C相均为60℃左右，传统处理方法主要使用试温贴片的方式监控工作，但高压线路有安全距离限制，位于近距离时，会对人身安全造成很大作用，实际操作较复杂，导致检测效果不理想，发生了较严重的电气问题。在本次处理中，运行人员借助红外测温技术立即汇报调度并转移了负荷，准确分析了故障程度，并联系检修人员立即处理，及时消除了缺陷，避免大面积停电事件的发生，提高了工作效率。

5结束语

总而言之，电力设备作为电力系统的重要组成部分，其运行质量对变电运行的安全性和稳定性具有十分重要的影响，通过采用红外测温技术能够实时、准确的检查电力设备的运行状况，并且在检测的过程中不需要停电、接触设备，具有很高的可靠性和准确性，致使其被广泛的应用在变电运行中。

参考文献：

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[2]笪群峰.浅析红外测温技术在变电运行中的应用[J].企业技术开发，2016,32（18）：106-107.

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