紅外測溫技術在變電運維中的應用研究

魯星星

摘 要：經濟在騰飛，居民的生活質量有很大的改進，對電力也提出更多的使用需求。相應地，電力設備需要承載的負荷也日漸增多。故而，我們必須實施綜合化管理，對變電運維進行升級，全面增強電能的平穩性。相較于從前的缺陷檢測技術，紅外測溫技術能夠精準地掌握和控制變電設備總體的運行狀態，增強變電設備本身的效率，促進安全與平穩。可見，我們今后還需持續地探討變電運維活動中紅外測溫技術的應用。

關鍵詞：紅外測溫技術；變電運維應用

科技水平在持續地提升，作為電力供應系統中關鍵的部分，變電運維技術的引入慢慢地轉向于多元化甚至智能化。紅外測溫技術，憑借其準確和便捷等多重優勢，在變電運維中占據主導的位置。本文介紹了紅外測溫技術的基本原理和應用優勢，對變電維運中的具體應用展開了探討。

一、紅外測溫技術

紅外測溫技術，借助檢測儀器可以轉化某些物體身上的紅外輻射，將它們轉變為可視圖像。以物體信息為參考，分析設備有沒有出現異常。變電運維時，紅外測溫技術在多個領域中均可以較好地運用：

（1）導流回路上，紅外測溫技術通常需要測定故障觸頭以及接頭。換言之：如果回路上某個觸頭以及接頭不小心出現故障，此時接觸電阻將會慢慢地增多。根據焦耳定律，Q=I2Rt，Q用于代表單位時間里得到的熱量；t代表時間；I代表電流；R代表電阻。如果負荷電流保持恒定，單位時間里分解的熱量，與接觸電阻有直接的正相關。故而，根據紅外成像儀能夠度異常點作出快速定位。

（2）絕緣層部分。絕緣介質，一般情況下無法導電。由于電壓的限制，設備會損耗一定的熱量。如果絕緣介質中途惡化，其介損也會明顯擴大，溫度溫也將呈梯度狀。

（3）變壓器或是互感器等常見的含鐵磁設備，如果設備運行無異常，電磁回路上消耗的鐵損大多比較均衡。若是片間短路、漏磁或是磁飽，那么局部也將會有渦流甚至環流發熱的情況，最終產生很多的熱量。

（4）氧化鋅避雷器等片式結構，內部如果出現異常，各片間電壓也會明顯失衡，產生很多的泄漏電流。此時，利用紅外測溫設備也可以檢測到。

二、紅外測溫技術的判斷方法

（一）相對溫差判斷法

設備發熱，很多情況下是由電流導致。針對電流誘發的設備發熱，若導流部分出現異常的熱輻射，那么我們必須測定好設備的溫度，判斷精準的數值，將其導入δ=[（T1-T2）/（T1-T0）]x100%中，從而計算相對溫差。T1代表發熱點溫度，T2代表正常相的溫度，而T3代表環境參照體實際的溫度。結合技術標準，來對故障信息進行分析。

（二）同類比較法

同類比較法，指的是同類事物之間作出對比，判斷相異點，從而得到新認識、見解、方案和方法。對紅外測溫技術而言，它主要結合相應點升溫的變化，對相同型號下的電氣設備作出判斷。必須指出的一點，如果同類溫度高于允許升溫值的30%，提示潛藏某種特大的安全隱憂，讓工作人員給予更多的關注。如果三相電壓不對稱，需考慮工作電壓產生的影響。可見，同類比較法同樣也是安全、可靠的辦法。

（三）熱譜圖分析法

熱譜圖，實際上是對變溫過程中某物質的熱效應（物理或是化學變化時表現的吸熱、放熱現象）及其溫度范圍進行描述的圖譜。熱譜圖分析法，將正常、異常運行條件下設備的熱譜圖進行對比，結合二者的差別來對電氣設備的運行狀態作出判斷。

三、紅外測溫技術在變電運維中的具體應用

平時的運維和使用過程中，我們概括下列運行規律：斷路器、隔離刀閘或是變壓器等，其核心構成均為金屬，其輻射率通常取值0.90。金屬類，取值0.94，瓷套類，可以取值0.92。如果是精確檢測，當溫度上升的情況下，溫度參照體也應當要靠近于當時的被測設備，方向也必須保持一致。測溫時，由相同視場中挑選接近的兩相設備用于對照，有滿意的效果。測量距離時，需確保電氣設備達到滿意的距離。紅外測溫儀器，需和被測設備保持接近，確保被測設備在視場上都有，增強紅外儀器對設備外表的分辨能力。在必要的情況下，選擇中長焦鏡頭。測量跟蹤時，需設定好幾個角度，明確檢測的合適位置，便于將來復測，保證質量，從而提升總體的作業效率。

2015年，某站750kV主變正式投入了低壓側電抗器后，利用紅外測溫可見6601B刀閘B相、C相溫度有些偏高，其導線和元器件之間的接觸部分溫度接近116℃。通過現場檢查，我們發現系動觸頭表面已經氧化，其操作桿沒有辦法正確地安裝。經打磨處理，系統開始恢復，復測溫度也不再異常。

某站2016年，在大負荷紅外測溫特巡時，看到33412刀閘B相靠II母側刀口有明顯的發熱現象，其溫度接近120℃，電流約為340A，A、C相測量所得的溫度達到15℃。在停電檢查的時候，刀閘靜觸頭表面上出現污穢，并和靜觸頭保持對接，鍍銀層部分早就開始磨損。而刀閘靜觸頭，沒有和觸指處于相同的平面。這是由于：觸指下方的彈簧壓力明顯下降，刀閘動或是靜觸頭在正常合閘的情況下，接觸電阻會明顯擴增，開始發熱。發熱明顯，觸頭也會開始氧化，此時接觸電阻也將逐步擴增，陷入惡性循環。到了負荷高峰期，觸頭還會再次過熱。若此時對觸指進行更換，刀閘接觸電阻試驗也會顯示正常，得到正常的運行。

實踐顯示，紅外診斷的確可以發現設備潛在的缺陷，包括主設備的某些嚴重缺陷。

四、結語

總的來看，科技進步已經讓紅外測溫技術有超范圍的應用，在變電運維中也開始有很好的運用。該項技術除了確保電力系統或是變電設備能夠安全運行外，同時也為工作人員提供準確的資料和數據，為輸電設備提供新的檢測方法。技術人員，需要持續地研究和創新紅外測溫技術，拓寬該項技術的應用范疇，從根本上提升變電設備的安全性、可靠性。

參考文獻：

[1]姜楠.變電運維中紅外測溫技術的應用探析[J].科技與企業，2015（17）.

[2]蘇紹賓.變電運維中紅外測溫技術的應用[J].低碳世界，2017（33）.