基于红外检测的电气设备故障诊断方法研究

基于红外检测的电气设备故障诊断方法研究

范家業

浙江大唐乌沙山发电有限责任公司   浙江  宁波 315722

摘要：随着时间的推移，国内的社会经济得到了很好的发展，社会大众的基本生活质量和水平也得到了很大的提升，其重要表现之一就是社会大众和社会发展所使用到的电力设备增多，电力系统在运行过程中也容易出现不同类型的问题，其中最重要的表现之一就是设备的局部过热，后续还会出现电力系统设备故障和整体寿命缩短，因此在带点状态下对设备的过热故障进行有效的检测就变得十分重要了，目前在这项工作中主要运用的是红外检测技术，依据实践应用也能够发现，红外检测技术在电力系统中的应用起到了很好的作用和效果，对于设备也不会造成额外的损伤，从而确保电力设备的安全、稳定运行。

关键词：红外检测；电气设备；故障诊断

1红外检测技术的概念及运行原理

1.1概念

红外线是一种频率高于无线电波的电磁波，其在电磁波谱中位于红光之外，是太阳光线中众多不可见光线中的一种。红外线产生的主要原因是热量或者热辐射，周围环境温度高于绝对零度，会产生红外线。周围环境的温度越高，所产生的红外射线将越清晰越强。红外检测技术是指利用红外线的物理性质来实现相关物理量测量的检测技术，具有灵敏度高、稳定性高、抗干扰性较强等优点。

1.2红外检测技术的基本工作原理

在电力系统中应用的红外检测技术，其主要利用的是红外敏感材料，并且将其作为探测器进行使用，进而使得物体的热辐射转变为物体表面的温度分析，从而实现快速、非接触式的物体表面温度测定，以此就能够知晓物体的真实状态，并且依据检测信息进行诊断。而之所以能够实现这一点，其主要的原因是：自然界内，一切温度高于绝对零度的物体，其每时每刻都在辐射红外线，对于电力系统来说也是一样的，因此红外检测技术在电力系统中的应用是具有充分的可行性和必要性的。相关的工作人员依据红外测温仪器所检测出来的信息，包含设备表面温度信息和温度场分布情况，就能够对特定的运行设备进行检测，对于检测具有异常情况的设备，就需要及时采取停电处理或者是监视运行，以此来保障电力设备、电力系统的安全有效运行。

2红外检测技术在高压电气设备故障检测中的应用优势

相对于其他高压电气设备故障检测技术而言，红外检测技术有着极大的优势。第一，在利用红外检测技术进行检测时，高压电气设备无须断电或停机，并且在检测过程中不会对高压电气设备的内部系统造成损坏，可以获得更为真实的数据信息，保证检测质量和效率。第二，在检测过程中，整个操作流程方便快捷，工作人员只需要操作红外热像仪就可以辐射出红外射线，不需要任何其他设备进行辅助。第三，检测的范围较广，并且结果成像快速，大部分是以图像形式展示，比较直观。第四，红外检测技术发展至今已经比较成熟，在这一领域的投资效益比较明显，资源利用率较高。第五，在使用过程中，红外成像仪会与计算机设备直接建立联系，将所采集的数据信息传送至计算机系统进行图像分析，从而在故障排查的过程中实现数据分析同步，切实提高数据处理的质量和效率。

3红外检测技术在电气设备故障处理中的运用

一般而言，在高压电气设备故障排查过程中，工作人员必须根据故障特点和电气设备的运行情况，采取针对性的方法，快速地找到故障发生的具体位置及主要原因。第一，表面温度判断法。表面温度判断法主要指运用红外检测技术扫描电气设备的外表，然后结合相关的温度标准，对故障进行排查。该方法的效率较高，但是无法排除一些内部问题。

第二，相对温差判断法。相对温差判断法主要指工作人员运用红外检测技术对红外线热像图进行全面分析，根据所反映的温差，结合具体的电气设备运行数据，找到异常的升温点，以此确定故障发生的位置。与前一种技术手段相比，该方法在数值上更加准确，但是会使工作流程变得复杂，并且整体工作量较大，因此只适合运用到一些小范围的检查工作。

第三，热图谱分析法。工作人员在电气设备保持正常运行的情况下，通过红外检测技术形成相关的热线图谱，再根据图谱中的温度数据，判断电气设备的整体运行是否正常。该方法主要运用于后期分析工作，且涉及大量的数据计算。

第四，档案分析法。档案分析法主要指工作人员将不同时间段的红外检测数据进行整合并形成检测数据库，每当进行一个新的检测活动时，都需要将以往的数据找出来进行对比，分析热项数据的变化趋势，并以此作为故障判断标准，当趋势呈现不正常的上升或者是下降状态时，就可以快速地判断电气设备是否存在故障问题。但是，该方法的工作量较大，会耗费大量的人力资源，而且所获得的结论也会受到诸多因素的影响，准确度相对较低，运用范围较窄。

4电力系统中应用的红外检测技术的注意事项

首先是气象条件，在电力系统中应用的红外检测技术应用过程中，不同的气候情况对于具体的检测精度、准确性、效率等方面都会产生影响，为了使得电力系统中应用的红外检测技术过程中可以快速地测量设备的情况，在一些强风、雨雪、雾气等气候环境之下，笔者不建议进行测量。为了提升检测结果的有效性和可靠性，可以在稳定的环境下进行测量。

其次是测量时间，同样是处于气候条件的考量，由于中午时期的天气温度比较高，并且伴随着气候条件的不同，其温度的差异性也比较大。因此，在电力系统中应用的红外检测技术应用过程中，可以选择在清晨、傍晚对相关的设备进行测量工作。但是需要注意的是，对于通电电流比较大的设备，则需要进行相关的研究和分析工作，选择合适的测量时间，提升检测工作的准确性和有效性。

再次是测量位置，实际的电力系统中应用的红外检测技术过程中，测量位置应该选择与之前检测数据可以进行比对的位置，后续的定期检测工作需要在同一位置之上进行，依据实践检测工作结果来看，这也是目前最有效的测量位置选择。之后是判断方式，一般情况下，在完成电力系统中应用的红外检测技术之后，需要采取对比判断的方式，譬如针对空气中经常应用的断路器等电气设备，可以以周围温度、通电电流、设备温度等数据作为具体的参考依据，并且与其他设备之间的相同部分进行比较，并且最终作出相应的判断。

最后是检测周期，电力系统中应用的红外检测技术的周期包含周期的普测和日常的监测两种，其中周期普测就是指有计划、有组织的全面性红外检测，进而实现正常与异常的电气设备之间的隔离，保障电力系统全面的有效性。日常的红外检测，需要从异常的电力系统中的设备着手，编制相关的计划，进行监测的同时，还需要进行对比，使得电力系统达到其应有的水平，这样才能保障电力系统稳定的输送电力，这对于国内社会发展和广大人民群众的工作和生活都是十分重要的。

结束语

综上所述，就是目前为止针对电力系统中应用的红外检测技术的相关研究和分析了，从文中阐述内容中能够发现，电力系统中应用的红外检测技术既能够取得很好的效果，同时也存在着一定的限制。因此在对红外检测技术进行应用的过程中，还需要考量众多的影响因素，这样才能使得电力系统中应用的红外检测技术取得相应的作用和效果。

参考文献

[1]杨照光，张忠元，温定筠，等.变电站设备红外检测图像分割及故障诊断技术研究[J].科技通报，2019，35(3)：95-99.

[2]陈磊.红外诊断技术在输变电设备中故障检测中的应用研究[J].中国高新区，2017（11）：17，19.