紅外測溫技術在變電運維中的應用研究

王瑾瑜

摘 要：紅外測溫技術由于準確、便捷等優勢迅速在變電運維中得到應用。文章首先闡述了紅外測溫技術的工作原理及優勢，其次分析了紅外測溫技術在變電運維應用的重要性，最后研究了紅外測溫技術在變電運維的應用技術和具體應用，希望能為同行提供有價值的參考。

關鍵詞：紅外測溫技術；變電運維；故障

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）06-0037-02

隨著經濟的發展，人們對電力的需求日益提升，配電網規模和電力設備的數量持續增加，導致電力系統存在的安全隱患也越來越多。變電站作為電力系統的重要組成部分，能否安全、穩定的運行直接影響著供電質量和穩定性。紅外測溫技術能在不接觸、不停電的狀態下檢修變電站的運行狀態，為判斷電力設備的健康狀況提供重要的信息支撐，是值得大力推廣的。

1 紅外測溫技術的工作原理及優勢

紅外測溫技術是指通過采集電力設備的熱輻射，并通過自身功能將熱輻射轉換為圖像信號，通過溫度判斷設備的工作狀態，檢測設備有無異常。與其他檢測方式相比，紅外檢測主要具有下述幾方面優勢：①使用方便。紅外檢測設備通常為手持式、體積小，檢測過程中不需要任何其他輔助設備，還可以隨意移動，能夠從不同角度實現對設備的檢測；②真正做到不接觸、不停電，極大的提高了變電巡視的安全性和工作效率；③具有紅外輻射功能，能獨立進行工作，并能確保檢測結果的準確性和及時性；④通過電腦能有效的將圖像和數據處理結合起來，實現對檢測結果直接分析和存儲，實現了資源共享；⑤為變電站電力設備狀態的科學評估提供準確依據，防止狀態評估主觀化。

2 紅外測溫技術在變電運維應用的重要性

變電站運維中的一項重要工作是設備巡視工作，巡視不僅要查處各種安全隱患，還要隨時檢測設備的運行狀態有無異常。傳統的巡視通常是采用目測、手摸和耳聽三種方式來確定和判斷電力設備的運行狀態，其中目測是三種方法中最常用的一種，然而目測最大的缺點是局限性，對于部分發展性缺陷難以有效檢查出來，如容易發熱的電力設備，初始發熱很難看出來，往往只有發熱到一定程度才能發現，而往往此時設備已經出現了不同程度的損壞，這就使發現和處理電力設備的缺陷產生了延誤。雖然隨著先進技術的發展，注油設備越來越少，滲漏油現象也越來越小，但設備異常現象問題仍然比較嚴重，根據相關部門的統計數據顯示，異常發熱設備缺陷占設備總故障的一半以上。而耳聽和手摸方法對有效設備是不適合的，有些設備運行十分復雜，且存在風險，因此不建議用手摸方式，基于此需要一種更加行之有效的方式來檢測設備的運行狀態，如果能在變電站巡視中采用紅外測溫技術，就能很好的解決上述問題，也能提高技術人員發現設備安全隱患的能力，不僅提高了巡視質量，也確保了變電站的安全、穩定運行。

3 紅外測溫技術在變電運維應用技術分析

3.1 技術細分

在對電力設備進行溫度檢測時，首先，要辨別現有溫度，普遍測得現有溫度，然后再結合巡視過程中測得的閾值來判斷設備的發熱和運行狀態。由于該技術在部分難以聚焦的變電配件存在應用困難，為了減少干擾，確保電力系統架構體系中具有足夠電流，該測驗技術通常應用在晚高峰時段；其次，對比溫度的測量結果。根據橫向對比，測得對應的斷點溫差，并以此為基礎判斷設備存在的弊端和漏洞。采用這種方式，能夠有效規避用電高峰，但是在測量之前要首先明晰待測設備的配件部分，如隔離觸頭、引流線等，這是由于這些配件的固有電阻可能發生變化；最后，縱向對比辨別。紅外測溫技術獲得不同運行階段設備的紅外圖譜，通過分析對比圖譜明確配件的發熱傾向，探究配件存在的缺陷。要采用這種方式，必須實現構建歷程圖譜，便于對比。

3.2 用于檢修狀態

變電檢測目前通常采用狀態檢修，狀態檢修具有靈活性，不僅能提高工作效率，縮短工作時間，還能減輕斷電干擾，然而這都必須首先辨別等待測查設備的配件狀態。由于通常運行的變電配件都帶有電荷，很難有效了解設備的內部狀態，因此狀態判斷和獲取的信息存在緊密的關系。初始檢測時，間接信息通常涵蓋在成套自動裝置內，通過查驗故障記錄，也能發現缺陷。但是這種方式也存在一定缺陷，如在線測查必須要配置較多的弱、強電設備；考量設備的絕緣狀態，也很難進行精確的匹配。即便上述這些缺陷都能克服，后續的關聯修護也存在很多的問題，如記錄的缺陷只能代表一段時間的狀態，難以預測下段時間設備的異常走向，而紅外測溫技術恰好解決了這一難題。同時測溫技術的圖譜也能及時識別各個時段的運維狀態，為設備運行狀態判斷提供輔助參照。

3.3 排除常見事故

隨著人們對電能需求的增加，負荷逐步增加，給變電體系帶來了極大的負擔，紅外測溫技術操作過程中的故障篩查，關聯著電力設備查驗的成效、故障識別的速率，通過對這些信息的綜合分析研究，采取縱向和橫向的溫差比較，能夠及時判斷設備的故障。

4 紅外測溫技術在變電運維的具體應用

4.1 對電流致熱性缺陷的檢測

電力設備種類繁多，再加上不同類型設備的構造、制熱因素和運行條件不同，因此檢測和缺陷判斷的方法也存在差異。電流致熱型設備發熱的原因通常有下述幾種：接頭、觸頭連接不良；導線截流面積不夠等，這類設備缺陷檢測的特點有：第一，致熱部位裸露，能夠使用熱像儀直接測量溫度；第二，測量值和實際值差異相對較小。通?？筛鶕y量獲得溫度，按照相關標準中規定的溫升局限值和紅外測溫技術中的相對溫差法來判斷設備異?，F象的嚴重程度，一旦溫度超過某個固定值，要及時進行維修處理。

4.2 對電壓致熱性缺陷的檢測

電壓致熱型故障通常是由于設備內部絕緣出現異常、電壓分布異常及電流泄露過大導致設備出現異常。致熱型故障通常由電壓造成，和電流沒有直接關系，主要特點有：①設備內部絕緣介質由于老化、受潮等原因發生異常；②發生故障后電壓分布出現異常，導致設備出現異常的特征性熱分布；③絕緣子由于劣化、污穢等原因造成電壓和泄露電流發生異常，從而導致設備出現過熱或變涼；④電路中絕緣子絕緣性能好、壞部位交合處出現發熱。對于這種設備出現的異常發熱判斷，一般采用同類比較法和溫升值的異常狀況來判斷，如果同類溫差數值大于規定值的30%，就可判斷設備出現重大缺陷。紅外測溫技術應用后，可采用熱譜圖進行分析，通過對設備正常和異常狀態下的熱譜圖對比分析，對設備組成結構、表面溫度等分析判斷，通過綜合分析判斷設備運行狀態是否存在異常。

4.3 檢測注意事項

紅外測溫技術在變電運維應用過程中，要注意如下幾方面的影響因素：①負載電流。電流越大，異常位置的溫度越高，兩者近似成正比關系；②環境溫度。負載相同時，異常位置的溫升和周圍環境溫度成正比；③紅外測溫技術并非萬能，對變壓器內部故障的判斷也存在一定的局限性，要充分考慮各方面因素。

5 結 語

綜上所述，在變電運維時使用紅外測溫技術比傳統方式更具優勢，能夠及時、準確監控變電設備的運行情況，確保變電設備安全、穩定的運行，因此相關人員要在現有技術的基礎上不斷深入研究，同時不斷總結經驗教訓，提升該技術，加大紅外測溫技術在變電運維中更科學、更全面的應用。

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