红外测温在发现运行电力设备缺陷方面的应用与发展

红外测温在发现运行电力设备缺陷方面的应用与发展

李玲 张志刚

国网宁夏电力有限公司中卫供电公司 宁夏中卫 755000

摘要：随着我国科学技术的不断发展与进步，各种智能化技术应用范围也越来越广泛。尤其是将智能化技术运用到电力领域中，有效推进了我国电力行业的高速发展。红外测温技术也属于先进的智能化技术，将其运用在变电运维中，不仅减轻了工作难度和强度，还降低了工作成本，有利于电力企业的高速发展。本文针对红外测温技术在变电运维中的应用及注意事项进行了详细分析。

关键词：红外测温；电力设备；发展；应用

引言

工业用电和居民用电快速增长的背景下，对电网设备以及变电设施的性能提出较高的要求。通过红外技术来探测设备内部的零部件的工作情况，进而有效地减少维护工作量，避免对设备的拆卸，设备正常工作以及设备的质量带来影响。通过红外设备可以发射红外线来探测设备的内部故障，红外探测设备使用简便高效，性能强大，在电力企业检修作业中得到广泛使用。

1红外测温原理分析

红外测温工作原理为将某个物体局部区域的热辐射聚焦于相关探测设备上，通过其所测得的辐射功率，并通过相关计算将所测得辐射功率转化为温度。红外热像仪是将具备红外测温功能的单个红外探测器进行集成，进而将被测物体的红外辐射通过光学系统聚焦到红外探测器的阵列平面上成像，并基于探测器将其转化为电信号，通过相关电路处理后得出被测物体表面温度的热像图，最终通过终端显示出来。

2红外测温的意义

使用红外探测设备可以有效地提高设备的工作效率，在传统的检测方法中，过多的依靠个人经验的来判断设备的工作异常情况，使用耳朵听设备内部零部件摩擦的声音，以及通过眼睛来判断变电设备的工作状态。利用人工经验会产生较大的误差，而且无法精确判断设备内部故障位置，进而就必须使用仪器设备。这时红外线设备的应用，有助于电力工作人员检查变电设备故障，给工作人员节省大量的测试时间，这种设备简单、易于携带，在国内的多家电网公司逐步普及使用。

3红外测温在发现运行电力设备缺陷方面的应用

3.1表面温度判断法

表面温度判断法在电磁设备铁损或电流热效应引发温升的情况下比较适用。但该方法缺乏对设备故障缺陷的预见性，只能判断检测当时运行工况下的设备缺陷或故障。该方法有较强的适用性、直观明了，但更倾向于应用在设备负荷较大或发热较明显的情况，因而在带电设备外部或表面存在发热故障时效果显著。若由表面温度判断法检测到设备发热严重，且温升超过设备允许的温度上限时，则需尽快安排专业人员对设备进行停电检修消缺。

3.2同类比较判断法

同类比较判断法用于同样环境下同型号电力设备在相同工况时对比，通过比较同型号设备在相同位置相同工况下的温升状况，从纵向与横向两个方向比较，以判断此类设备是否正常运行。同类比较判断法适用于电压致热设备和电流致热设备。测试经验证明，在同类电压致热型温升允许范围内的判断效果显著。

3.3相对温差判断法

为排除电力设备运行工况差异的影响提出了相对温差判断法。当环境温度较低且设备的温度未超过相关标准规定时，对设备潜在的缺陷难以察觉，而负荷增长或环境温度上升很可能引发设备故障。经验表明，若电力设备已存在缺陷或故障，则环境温升较大时将直接威胁系统运行的安全，甚至造成设备故障与安全事故。

3.4图谱分析

图谱方法主要是利用变电设备，以往温度探测出来的历史数据，进行对比分析，将现在诊断出来的温度参数与以往同条件下的温度值进行对比，判断设备是否处于正常工作的状态。

3.5缺陷检修

缺陷检测属于预防性检测的一种有效方式，主要是针对变电运维系统中存在的不足展开。现阶段，缺陷检修分为电流致热型缺陷和电压致热型缺陷两种，但是检测的原理是相同的。电流致热型缺陷包括线路接触不良、导线金属内芯横截面不足等情况，在利用红外测温技术检测中，可以直接根据热图像进行检测。通过热图像与正常标准进行对比，通过差异性进行缺陷判断。例如，在接触不良的缺陷检测中，当导线与插头在通电工作中，温度就会上升，而处于闲置状态下，温度与室内温度没有差异，当处于接触不良时，线路的温度就会下降。电压致热型缺陷包括电压过大导致的导线烧熔、漏电、绝缘介质老化等情况，一旦出现这些问题，没有及时处理将会带来非常严重的后果。通常情况下，在电力设备的内部构件中，都会由绝缘介质进行包裹，就是为了防止其与其他构件发生电力反应。如果绝缘介质老化或者脱落，其表面温度就会急剧升高，这时采用红外测温技术进行检测，就可以快速、技术进行缺陷判断。

4红外测温技术在变电运维中应用的注意事项

4.1注重运维提质效

在变电设备运维过程中推行五通运维理念，主张采用无人值班模式与运维记录“表单化”，具体的运维管理可以从以下两方面入手。（1）运维工作事项安排层面：主要围绕设备巡视、带电检测、设备维护、定期轮换与试验四个环节，由一个操作班负责管理10-20个变电站，并针对不同运维任务进行变电站等级、巡视类型、巡视周期等指标的设计，保障各项运维工作呈周期性开展。（2）任务管理设计层面：设定周期模板，依据四类变电站等级与周期要求执行差异化运检，提高变电站周期模板的配置效率；任务池设计，需预先将运维工作事项投入到任务池中，并由运维班长进行任务发放，在出现特殊任务时需填写要巡视的设备信息与注意事项，派发至相应人员处；工作事项，在四大基本类型的基础上细化为巡视、测温、清扫、设备轮换试验与周期性运维五个小类，需结合变电站具体情况进行工作事项列表的编制；作业卡管理，依照标准格式分别完成作业卡标题内容、表格标题内容与表格内容部分的填写，借助标准化管理模式提升变电设备运维实效。

4.2检修差异化管理

在进行变电设备故障检修时应根据大型、中型、小型三种类别进行管理方案的设定，大型检修模式下应成立领导小组负责执行具体工作，中型检修模式下需在现场成立指挥部，并注重在检修过程中落实分级管控与专业化巡视，实现检修管理的差异化执行。在日常检修过程中应建立常态化检修机制，明确具体的检修目标与检修人员。对变压器进行检修时，检修人员需采用红外测温技术检测正常变压器在运行状态下的温度与变化幅值，进而与目标变压器检测数值进行对比，观察其热成像的差异性并进行热图像分析，差异性较大则说明变压器有可能存在电阻过大、短路、金属锈蚀等问题，进而依据具体的故障类型选取断电或更换部件等方式进行处理。例如，对于因金属部件锈蚀造成的故障类型，其主要原因是设备保养不当导致锈蚀部分电阻增大，在变压器作业过程中故障部位的温度急剧攀升，当其超出正常工作状态下温度的15%时，则可判断出其属于金属绕组锈蚀故障，可结合热图像分析选择故障处理方法，防范事故的发生。

结束语

随着人们生活水平的提升，对电能的需求量越来越大，进而对电力系统的稳定性和可靠性提出了更高的要求和挑战。变压器作为电力系统的关键设备，常由于温度过高而导致故障发展，进而影响整个电力系统的工作。因此，应将基于红外技术的在线监测系统尽早在实际中应用，实现对变压器的实时、精确以及在线监测，及时作出相应的检修计划，为提高在线监测系统的安全性奠定基础。

参考文献

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[2]黄仕辉.红外测温技术在变电运维中的应用及注意事项分析[J].百科论坛电子杂志，2018，（8）：491.