電壓致熱型設備的紅外測溫方法研究

黃思明

（國網大同供電公司，山西 大同 037008）

0 引 言

隨著經濟的迅速發展，居民對電力的需求逐漸增加。隨著配電網建設數量的增加，電力系統存在的隱患逐漸增多。電力系統中，變電站是極其重要的部分。電力系統的安全運行和最終的供電質量、供電穩定性有著密切關系。紅外測溫技術能夠在不停電、不接觸線路的情況下，監測變電站線路及設備的運行狀態，是判斷電力系統運行狀態的重要依據[1]。

1 紅外測溫技術在變電運維應用中的優勢

該監測技術是基于電力設施熱輻射，并轉化熱輻射，使其成為圖像，以判斷和檢查設備溫度。與其他監測形式相比，該技術具備如下5種優勢。（1）該技術的相關設備多是手持式，不具備較大的體積，可以任意移動，不需要其他設備的輔助，可以進行全方位的監測。（2）在不與線路相接觸且電壓不同的環境下，可以提升變電站的巡視效率，使巡視具備較強的安全性和工作效率。（3）該技術具備一定輻射作用，可以獨立開展監測工作，并使監測過程具備較高的精確性和時效性。（4）運用電腦技術將數據與圖像結合，促使各變電站實現數據共享，從而有效分析相關結果。（5）可以對變電站各設備的狀態科學評估，提供精確的數據參考，避免產生主觀化評價。

隨著技術的不斷發展，變電站內注油設備的數量日益減少，滲漏問題也逐漸變小，但是設備依舊普遍存在異常問題。根據相關統計可知，變電站存在的設備故障中，發熱設備的問題占據了55%，通過觸覺和聽覺的檢查形式無法對設備的運作狀態進行檢查，如果運用觸覺監測的形式，會導致安全事故的產生。因此，有關部門應當結合實際狀況，制定最有效的監測方案，對設備的運作狀態進行監測。運用紅外測溫技術可極大地提升技術人員巡視的質量及效率，促使技術人員及時發現設備中的隱患問題，從而維持變電站的運行穩定性。

2 變電運維工作中紅外測溫方法

2.1 劃分技術

運用紅外測溫技術的過程中，應當先監測當前溫度，分析其中的監測值，對該變電站運轉及發熱的狀態進行判斷。但對于一部分相關配件，該技術較難實現運用。為使監測中的干擾降低，必須保證電力體系中具備充足的電流，通常在晚高峰期使用紅外測溫技術。此外，還需要對比結果，運用橫向對比的形式來監測斷電溫差，通過分析數據判斷設備的缺陷。通過運用該方法可以有效地避開用電高峰期，應注意監測時，需要充分掌握各個設備的配件。該技術可在不同時期設計出不同的紅外線圖譜，相關工作人員分析相關部件的數據，及時找出其中的問題。需注意，運用該監測技術，應當創建有效的圖譜，方便后期對比[2]。

2.2 檢修技術

變電站在工作過程中，其相關配件都帶有電荷，無法對各設備的內部狀況進行精確了解，因此需取得與檢測變電站的運行狀態存在緊密聯系的信息。監測初期，相關設備中存在較多間接信息，通過分析故障查詢記錄，可以及時找出設備存在的問題。但是實際運用過程中，這種監測形式存在較多問題，且無法預測設備在下個時間段的走向[3]。

隨著科技的不斷進步，可運用紅外測溫技術鑒別所有時間段內的運作狀況，以便為變電站各設備的運行提供可靠依據。

2.3 常見事故監測

在經濟不斷進步的背景下，人們對電力的需求持續增加，導致電力負荷的逐漸增加，進而使變電站的運行壓力增大。實際運行中，紅外測溫技術可對設備故障進行精確篩選，對電力設備的各類信息進行有效分析，運用縱向及橫向對比的方法，對變電站各設備的故障進行及時判斷[4]。

3 在變電運維工作對電壓致熱型設備中的應用

3.1 對電流制熱型缺陷的監測

因變電站存在較多的設備種類，且各個類型不同，導致設備的結構及制熱也存在較大差異，對監測數據的真實性起到了間接影響。電流制熱型設備制造熱量的原因包括接頭與觸頭未有效接觸和不具備足夠的導線面積。監測此類設備的方式具體如下。（1）因電流制熱位置處于裸露狀態，一般運用熱像儀就可以監測出該設備的溫度；（2）檢測數據與實際數據之間不存在較大偏差，因此可以基于設備的檢測結果來分析相關溫度。運用標準值來規范設備溫度增加的局限性。可有效運用溫差法來判定設備產生問題的程度，一旦各個電流設備的數值超出標準值，變電站就需要安排相關人員進行及時維修[5]。

3.2 電壓致熱型缺陷監測

選取某個200 kV的設備作為巡視案例，運行維護過程中，技術人員發現了母聯的開關及絕緣子B所發出的細微放電聲，通過監測相關設備，最終結果顯示該絕緣子B的溫度要高出C位2.0 K。正常背景下，若無電流通過，設備會產生較大偏差，相關人員應當重視絕緣子所產生的溫度差問題。

如果產生異常狀況，運維人員需要每間隔2 h就實施一次紅外測溫監測，列出所有的測溫數據，并進行有效的分析。經過2 d的監測，明確該溫度處于持續增長狀態，最高達到13 K左右，B處的放電聲響由最初的細微且間接逐步轉變為較顯著的響聲。經過長期監測，確定在現場存在發電現象。

通過對溫度差及聲響等狀況進行分析，確定變電站所有設備中的串瓷絕緣子質量存在嚴重問題，在絕緣子的下方引線中就是運行母線。如果電弧因高溫而出現受損問題，被燒斷鋼腳的導線就會出現脫落，造成該變電站內部的兩端母線失壓，相關人員需要將故障狀況進行及時上報，提交相關申請，并將絕緣子進行更換[6]。

對診斷結果進行分析，處于絕緣子長期運轉、且電阻值過低的背景下，工作過程中，運行電壓所承擔的電壓較低，其他類型的電壓將會承擔過高的電壓，導致一部分絕緣子存在不正常的電壓差。一旦該狀況存在較長時間，就會出現異常的響聲，同時存在放電及電暈的問題。

利用紅外測溫技術可以有效地監測電壓制熱設施的溫度。如果該設施表面不具備較高的溫度，且不具備明顯的溫差數據，電壓制熱設備中會存在較多的問題。因此，實際運用過程中，技術人員需要密切留意一些細微的溫差變化，與設備的構造及使用原理相結合來進行深入分析，整理設備中存在的不足，并找出不足的原因[7]。

4 結 論

變電站運作過程中，紅外測溫技術具有輔助監測的功能。運用紅外測溫技術，可以及時找出各設備存在的問題。由于電網建設越來越規模化，需通過對變電站設備的分析研究，為相關工作人員提供精確的數據參照，促使工作人員及時找出設備的問題及異常狀況，保證變電站各設備的安全持續運行。