紅外成像檢測技術在變電設備運行中的應用研究

摘要：隨著科學技術的發展，紅外成像檢測技術應運而生，并得到廣泛的應用。運用定檢預試周期棒或紅外成像儀等紅外成像檢測技術可以有效對設備健康狀況進行動態的評價，大大提高變電設備檢修的效率，改變整個變電設備的運行和檢修模式。而這種高科技技術的應用對運行人員也就提出了更高的要求。主要通過對紅外成像檢測技術在變電設備運行中的應用現狀進行分析，探討如何提高運行人員的相關業務技能。

關鍵詞：紅外成像檢測技術；變電設備；運行

作者簡介：丁金花（1979-），女，寧夏石嘴山人，寧夏電力公司石嘴山供電局，技師。（寧夏 石嘴山 753200）

中圖法分類號：TM64 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）27-0222-01

一、紅外成像檢測技術概述

19世紀初英國物理學家赫歇爾研究單色光的溫度時發現了一種看不見的“熱線”，也就是后來我們所稱的紅外線，紅外線由于波長的特點而使得它具有與其他光不同的特點，后來很多科學家對此不懈研究，根據紅外線的分子運行機理使紅外線得到廣泛的應用[1]，如相機、紅外線膠片等等。經過多年的研究分析，如今，基礎紅外線的技術層出不窮，比如利用紅外線可以進行熱量探測，因而可以作為夜視鏡、監控，以及利用紅外成像對一些發生故障的設備進行檢查檢修等工作。在變電設備中，如果某些部位發生了故障就會在故障之前產生大量的熱。利用紅外成像可以進行準確的定位并將嚴重程度模擬成型，可以在故障發生之前及時發現安全隱患，避免發生因設備故障而引起停電、火災等事故。紅外成像檢測技術一經使用便將它的優勢體現了出來，得到迅速的發展。如今，紅外成像檢測技術已廣泛應用于各種變電設備運行的檢測之中。利用紅外成像檢測技術進行定期或不定期的檢查，并在故障發生之前及時采取有效的措施減少事故發生，有效提高了企業的經濟效益。

二、紅外成像檢測技術在變電設備運行中的應用現狀

1.缺乏對運行人員專業培養的重視

紅外成像檢測技術是在高端的科學技術基礎上利用先進的設備對變電設備進行檢測。[2]這些技術設備設施在檢測過程中起到了關鍵的作用，檢測設備的質量和性能都直接關系著檢測結果的質量。因而，一些企業往往把精力主要放在了設備的建設和完善上，而忽略了對運行人員的重視。須知人員是操作儀器的主體，規范的操作是檢測結果精確的根本保障，如果運行人員專業知識不足，對設備的操作不規范或者不正確，必然無法更好地發揮設備的性能，甚至會由于一些不正確的操作導致儀器受到損傷。目前在很多企業中時常出現儀器設備保養方式不當、儀器出現問題的時候對其進行維修、紅外線鏡頭出現劃傷或裂痕、充電電池報廢等問題，不僅對企業造成很大的經濟損失，也對日常工作開展造成一定的影響。

2.缺乏對紅外成像分析的重視和掌握

如今，隨著計算機信息技術的發展，信息技術被廣泛應用于各個領域。紅外成像檢測技術便充分與計算機技術相結合，將相關檢測設備與相應的軟件系統結合，通過軟件系統對紅外成像熱圖分析、歸納和總結。然而目前能夠嫻熟掌握紅外成像分析軟件的運行人員寥寥無幾，現場運行人員的分析和判斷缺乏規范性，在對圖像的分析上缺乏經驗和知識，從而造成了分析不準確，或者沒有及時發現存在的一些隱患，為設備的運行和事故處理埋下了安全隱患。

3.缺乏完善的制度保障

任何行為活動都需要依據較完善的制度，而目前在紅外成像檢測技術的規范保障制度上還比較缺乏，致使很多工作人員在測溫的過程中存在著很大的隨意性，并且沒有統一的標準，不同的測試人員對于故障的分析判斷按照自己的標準進行。這些問題容易導致紅外成像檢測工作制度上有短板。另外一個嚴重的問題是很多運行人員在溫度測試的時候只測試了一次，使得測試數據存在著較大的片面性。[3]同時，在電力系統中，由于室外端子箱端子易被潮氣侵蝕，端子接觸面加速氧化、腐蝕，接觸電阻增大，造成端子運行溫度升高，由此而引起的故障也不在少數。如果二次端子松動，就可能會引起電流互感器開路、控制回路斷線、二次設備著火的事故，對變電設備造成重大的影響。

4.缺乏對電壓致熱型缺陷的重視

在致熱型熱缺陷中，百分之九十以上都是由于電流致熱。因此很多電力企業往往只看重電流致熱熱缺陷的檢查，而疏于對電壓致熱型缺陷的檢測，加上電壓致熱型熱缺陷設備和正常設備的溫差并不明顯，如果值班人員稍微疏忽大意，沒有注意到紅外圖像上出現的輕微變化，就很容易遺漏該類型的熱缺陷，從而導致安全事故發生。

5.無人值班變電站紅外檢測存在不足

隨著科學技術的發展，很多行業在發展的過程中不斷趨于“無人化管理”。在這種背景下，無人值班變電站的數量也在不斷增加。很多無人值班變電站紅外成像測溫周期為每月一次，較長周期的檢測就使得很多設備熱缺陷很難及時被發現，從而導致設備發生故障。在事故狀態下，電網負荷將急劇變化，需要及時對邊遠場站的設備開展紅外成像測溫，以及時掌握設備運行狀況。然而我國電網呈跨越式發展，人力資源不足，因而無法做到值班員實時開展測溫。

三、加強紅外成像檢測技術在變電設備運行管理中的應用，提高運行人員業務技能

1.加強運行人員的知識培訓，提高人員的專業水平

目前紅外成像培訓的主要方式還是以師傅和徒弟的“口口相傳”為主，沒有專業的培訓教材和權威的培訓師資，造成了一線人員缺乏熱像儀的操作技能培訓。在加強運行人員的知識培訓上可以通過以下幾個方面來進行：首先是將紅外成像檢測技術編入變電運行培訓教材當中，并在運行人員的職能鑒定和考核中融入紅外成像檢測技術的考核，以此來提高每一位運行人員對紅外成像檢測技術的了解和掌握程度；其次是鼓勵員工參加專業的紅外成像認證考試，并協調分配運行人員在每個站上；最后聯合電力教育培訓中心以及一些相關培訓機構建立培訓中心，定期開展培訓活動，加強知識培訓和考核，培養紅外成像檢測技術專業人才。

2.提高運行人員對紅外成像的分析能力

紅外成像的掃描和測溫是檢測的首要步驟，很多運行人員對此也掌握得比較熟練。然而這一步驟只是檢測的基礎部分，最重要的是根據掃描和測溫的結果來分析判斷是否存在安全隱患。因此要加強運行人員對紅外成像的分析能力。可以通過加強對運行人員使用分析軟件的培訓，使其充分掌握測溫和各種參數和掃描結果的分析方法，比如測溫時間、測溫距離、系數、環境溫度、同比設備溫度、電流、風速、輻射率等等，[4]同時多為運行人員提供一些熱缺陷特征圖片等相關資料，加強運行人員對故障的分析判斷水平。

3.建立健全紅外成象檢測規范制度

明確要求在測溫、掃描和分析判斷的各個環節中的每一項操作規范，對紅外檢測的準備、風險預控、規范、安全注意事項等各項操作做出詳細的規定，在檢測過程中要做好記錄工作。[5]另外在對斷路器、隔離開關及引流線接頭認真開展測溫的同時，還必須同步對端子箱、保護屏柜、直流系統、站用電系統等二次回路開展梳理，避免在檢查過程中存在疏漏。

4.提高運行人員尤其是值班人員對電壓致熱型熱缺陷的重視

要讓他們認識到電壓致熱型熱缺陷的危害，做到防微杜漸，對測溫工作發現的細小問題必須查證清楚為止，絕不放過任何疑點。并通過培訓等方式提高運行人員對電壓致熱型熱缺陷分析和判斷的能力。從運行人員的能力和責任心兩方面來提高其分析和判斷電壓致熱型熱缺陷的能力，杜絕安全隱患。

5.引進先進的設備

利用“紅外遙視測溫”技術[6]通過監視屏幕進行遠程監控，還可以進行拍照、掃描等操作。既可以避免人工操作的局限性和安全風險，又可以解決無人值班變電站紅外檢測存在的不足之處。

四、結束語

變電設備在我們的生活中有著至關重要的作用，而由于其結構的復雜性，容易在運行的過程中發生故障。一旦發生了故障將造成嚴重的后果，因此，對電力設備的日常檢測就非常必要。紅外成像檢測技術是一種非常先進、有效的方式，但是在紅外檢測的過程中要注意其存在的不足，加以改正，這樣才能更有效提高檢測準確度，避免事故的發生。

參考文獻：

[1]黃玉柱.紅外成像檢測技術在變電設備運行中的應用[J].內蒙古石油化工，2011，（22）：104-105.

[2]王少華，葉自強，梅冰笑.輸變電設備在線監測及帶電檢測技術在電網中的應用現狀[J].高壓電器，2011，（4）：84-90.

[3]王少華，梅冰笑，葉自強，等.紫外成像檢測技術及其在電氣設備電暈放電檢測中的應用[J].高壓電器，2011，（11）：92-97.

[4]胡偉濤，劉海鋒，白彥坤，等.組合檢測技術在避雷器狀態檢修中的應用[J].電工技術，2013，（6）：18-19.

[5]卞玉萍，康宇斌.紅外、紫外檢測技術在特高壓輸電線路線路中的應用[J].華北電力技術，2012，（2）：23-26.

[6]唐偉華.紅外測溫技術在變電運行中的應用分析[J].中國新技術新產品，2012，（16）：97.