红外测温技术在变电运维中的应用许建国

红外测温技术在变电运维中的应用许建国

许建国

(国网长治供电公司山西省长治市046000)

摘要：为电力系统的重要组成部分，能否安全、稳定的运行直接影响着供电质量和稳定性。红外测温技术能在不接触、不停电的状态下检修变电站的运行状态，为判断电力设备的健康状况提供重要的信息支撑，是值得大力推广的。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。

关键词：红外测温技术；变电运维；应用

随着国家电网工程的不断深化，我国的电网规模日益扩大，变电设备也随之不断增加，对于变电设备的运行的安全性和稳定性也突出了（提出了）更高的要求，因此，做好变电设备的检测工作，是十分重要的。运用红外测温技术，对变电运行中的设备进行检测，可以迅速、准确地发现设备中存在的缺陷和故障（隐患），对于提高变电运行的安全性有着非常重要的意义。

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红外测温技术的工作原理及优势

红外测温技术，是一种利用红外线作用的基本原理，对电网系统运行设备进行测温的技术手段，其技术原理为：自然界中的任何物质都是由各种各样的分子、原子和电子构成的，在物质内部，它们始终处于规律性的运行状态，相互之间的作用会产生一定的能量，也就是通常所说的热辐射。红外测温技术正式（正是）针对这种热辐射现象进行观测，从而判断设备的运行状态是否正常。与其他检测方式相比，红外检测主要具有下述几方面优势：①使用方便。红外检测设备通常为手持式、体积小，检测过程中不需要任何其他辅助设备，还可以随意移动，能够从不同角度实现对设备的检测；②真正做到不接触、不停电，极大的提高了变电巡视的安全性和工作效率；③具有红外辐射功能，能独立进行工作，并能确保检测结果的准确性和及时性；④通过电脑能有效的将图像和数据处理结合起来，实现对检测结果直接分析和存储，实现了资源共享；⑤为变电站电力设备状态的科学评估提供准确依据，防止状态评估主观化。

3判断方法

一般来讲，使用红外测温技术对设备情况进行判断，主要方法有三种：一、相对温差法。部分设备在使用过程中会由于电流的影响产生热量，若温度异常部位在导流部分，应通过有效的测量，获取实际温度。之后按照相应的公式，对该部分的相对温差进行科学计算。二、比较法。部分设备出现温度异常是电压造成的，如果型号相同的设备在电压影响下出现温度异常，对设备状况的判断，应结合温度变化差异进行。三、热谱分析。这种方法指的是在实际运用中将出现异常的设备与正常设备进行热谱图的比较，通过分析二者的差异，从而实现对设备状况的正确判断。

4红外测温技术在变电运行中的合理运用

4.1有助于改善巡检工作质量

为了确保供电秩序，在现实中必须重视对变电运行进行定期巡检。巡检的根本目的是在第一时间发现设备隐患，并将其尽快排除，保证设备始终处于正常运行状态。巡检工作的有效进行，能够降低变电运行故障几率，对于保障设备安全具有十分重要的现实意义。负责设备巡检工作的人员必须具有娴熟的操作手法，在实际操作过程中，应严格按照规范流程进行。传统的设备巡检主要依靠人力观察，目测是设备巡检中最经常使用的方法，并且，很多时候工作人员还需要用双手去触碰设备，才能真正了解其状况。触碰设备具有一定的危险性，极易出现意外事故，威胁巡检人员的安全。另外，目测也只能看到表面状况，对于设备的深层次问题并不一定能够发现，巡检中容易出现疏漏。红外测温技术的应用能够显著改善上述状况，其无需接触设备等优势，使得其安全性得到了保障。举个例子来讲，某变电站在2013年的一次巡检中发现有一条重要线路的互感器存在异常情况：其A相温度超过了正常温度。在使用红外测温技术对其进行检测之后，根据最后的成像图，专业技术人员对此进行了分析，在周围环境30℃的情况下，设备最高温高达60℃，其他两相40℃，这个时候的相对温度是66.6%。在这种情况下，采取了停电检测的方式，分析结果发现：导致一次变比接头出现温度异常的原因是其螺丝紧固力矩相对过小，发热温度与相对温差分别是60℃、66.6%。之后，工作人员将污秽清除，并通过将紧固螺丝上紧的方式，提升了力矩，之后再运行设备，发现其温度已经恢复正常。

4.2能够实现隔离开关运行状况的科学检测

隔离开关一般是没有进行遮挡而直接暴露在空气中的，其表面会由于与空气的长时间接触而出现氧化。在氧化反应发生后设备表面会存在部分氧化膜。氧化膜对电流会产生一定的影响，很多时候出现的电流流通异常等都与此有关。这种情况的长期存在，会使得电流堆积形成电阻，电阻会造成发热问题，影响隔离开关。同时，再加上隔离开关本身是一种经常被使用的设备，时间久了其很容易出现压力失衡问题，并且，接触电阻也会有所增大，发热问题会更为严重。隔离开关出现问题，对电力系统的安全性将造成巨大危害。红外测温技术在变电运行中的运用，能够实现设备运行状况的准确检测。举个例子来讲，某变电站在2012年的一次检测中发现，B相出现了温度异常。在使用红外测温技术对其进行了检测之后，通过成像图分析发现：刀闸最高温与环境温度分别为126.2℃、30℃，同时，其他两相38℃，相对温度91.6%，发热问题的产生很可能与动静触头出现了接触不良之类的问题有关。后对其进行了停电检测，发现触头表面氧化情况十分严重，在经过打磨等处理之后，设备运行状况与温度均恢复了正常。

4.3可以准确检测线夹发热问题

导线因为氧化反应而出现温度异常的情况被称为线夹发热。另外，有的时候线夹还会出现松动的情况，极易导致接触不良问题，对变电运行的威胁比较大。以某B相套管为例，其红外测温图像中显示，其引线最高温已达117.6℃，但环境温度只有35℃，在其他两相与相对温差分别为40℃、93.9%的时候，其出现温度异常很可能是紧固力矩不足导致的。

5结语

随着经济的繁荣，电力行业也取得了一定的发展，尤其是电力需求的增大和供电要求的提高，使得变电系统的重要性更加突出。依据当前的技术条件来讲，在变电运行中进行故障检测采用红外测温技术是比较可行的，其检测精度相比起传统检测要高得多，对于改善巡检工作和提高设备检测准确率均能够产生一定的作用。

参考文献

[1]孙怡，王烨.用红外热像仪与红外测温仪诊断电气设备故障的对比研究[J].红外，2015，36（08）：28-33.

[2]刘佳.红外测温技术条件下的变电设备缺陷诊断研究[J].中国高新技术企业，2015，（31）：141-142.