變電運維工作中紅外測溫技術的應用

傅 松

國網江蘇省電力有限公司宿遷供電分公司，江蘇 宿遷 223800

0 引言

在電力系統中，加強對變電站的運維管理和監督，可以有效提高系統運行的穩定性和安全性，還能夠及時發現存在的問題。在進行變電運維處理時，應根據實際情況，采用不同的運維技術。其中，紅外測溫技術由于具有高效、便捷等特點，被廣泛運用于運維工作中。電力是人類生存活動開展的基礎，因此，為了保障電力系統的運行安全，有必要做好相關運維管理和檢測工作，保證其運行質量。

1 紅外測溫技術概述

紅外測溫技術主要利用對相關電力設備的熱輻射信息進行收集，并且以此為基礎進行圖像轉換，再結合運行溫度來判斷設備具體狀況，由于不同設備在不同環境中存在溫度變化，導致所收集的信息和轉換過程的圖像也會存在較大的差異。其具體特點為操作簡單、檢測質量好、工作方便且能夠進行單獨處理，在具體運用過程中，相關設備體積較小，方便攜帶，而且在測量過程中，不需要斷電即可開展作業。此外，在保證通信正常和網絡信號穩定的基礎上，可以快速實現圖像的轉換，結合相關的數字設備成像處理，可以明確看出設備的具體運行狀況[1]。

2 變電運維具體判斷方法

（1）相對溫差。主要是利用紅外技術測溫和具體的溫度標準來進行對比。

（2）表面溫度。主要依據檢測設備的表面溫度，結合相關的規定和標準，當溫度高于對應設備時，利用其符合大小和承受應力的能力來判斷設備的實際運行狀況，需注意對于主要設備的運行環境和相位的選擇。

（3）圖譜分析。在系統和設備正常運行的情況下，變壓器內外溫度處于一個穩定狀態，而運用紅外測溫的熱成像就是依據其運行特點形成圖譜，當內部或者外側出現故障時，會經過熱傳導或者其他形式進行熱量交換，從而導致溫度產生變化，通過對比分析圖譜，明確其中存在的問題和具體故障部位，然后結合溫度的變化程度，來判斷嚴重與否[2]。

（4）同類比較。在同一線路上的設備或者是在一個設備內的三相，在運行環境和溫度變化等影響因素均相同的情況下對其進行比較，如三相運行下的變壓器，在正常工作下的電壓和電路中的電流大小相同，當故障發生時溫度的變化會集中表現在局部上，所以可以通過在同一個部位溫度的變化，進行數據比較。

（5）檔案分析。將測量好的溫度數據與技術運用下的相關資料和檔案，進行詳細分析和研究，可以對一些結構較為復雜的設備進行檢測，但是應建立對應的設備檔案，當檢測數據正常時，可以結合數據庫系統，來判斷不同時間內的溫度變化，并且研究其變化規律。

3 紅外測溫技術在變電運維中的具體運用

3.1 狀態變電檢測

在利用紅外線測溫技術進行檢測時，設備仍然處于一個相對穩定的狀態中運行，會存在電荷，因此如果要對設備的內部進行直接檢測，來獲取相應的數值，會存在較大的難度。但是運用紅外線測溫技術，會根據溫度的變化和工作原理以及診斷方法，來明確不同時間段內設備的運行狀況，從而為相關的檢測和維修工作，提供科學的依據[3]。

3.2 電壓致熱性缺陷診斷

造成電壓致熱性缺陷的主要原因是內部零件的絕緣出現故障，以及電壓分布不均勻和泄漏電流較大等引起的，通常情況下，造成該缺陷的問題大多是由于電壓問題，所以針對這種情況，可以使用紅外測溫技術中的同類比較法來進行診斷，而且在溫度數據高于30%時，即判斷存在故障，并且結合測量的溫度圖譜和檢測以及正常運行下的設備進行比較，可以確定具體的運行狀況和故障部位。

3.3 隔離開關觸頭發熱問題

一是開關長期處于暴露的環境下，其刀口部位會產生氧化反應，而且氧化后會在其表面形成一層膜，繼而影響電流的運輸，導致運行電阻變大產生發熱現象；二是在變電系統中，開關運行的次數較多，會導致其合閘不到位，從而引起刀口電阻變大，產生發熱問題，因此在利用紅外測溫技術時，需預先進行降溫處理，否則當溫度過高時，會導致安全問題的發生。隔離開關的檢測示意圖如圖1所示。

圖1 隔離開關的檢測示意圖

3.4 電壓互感器致熱查找

在220 kV的變電站紅外檢測工作開展過程中，發現在系統線路某個外側中出現溫度異常問題，將所檢測的數據與正常數值相比較，可以確定為致熱性缺陷，而一次側電壓沒有其他問題，運行相對正常，對造成的原因進行分析，可能是在側電壓處有關保護裝置被擊穿，使用的是一個避雷器，導致在擊穿后，對應的補償器發揮不了應有的作用，使得繞組電壓變低和溫度上升。阻尼器電容發生擊穿問題，主要是由于電容和元件較多，或者是電容的質量問題。

4 電氣設備的紅外檢測和診斷

4.1 設備套管

（1）變壓器。在某個變電站的測溫過程中，發現在正常電壓下相關圖譜存在異常現象，而且上下節組合溫度差異，比其他的兩相溫度高3倍，并且在套管的中上部位有著明顯的溫度差異。通過對圖譜進行分析，可以初步確定為套管缺油，經過技術人員的檢測可知，屬于嚴重性的缺油問題，且存在放電現象，如果不及時處理，會導致套管發生爆炸，影響電力系統的運行。

（2）其他電氣設備。在韓城某變電站中，出現的有關電容器出現套管缺油的問題，在利用紅外線檢測后，初步確定為接頭發熱問題，但是該設備經檢測沒有發現質量問題，后續根據檢修人員的經驗判斷為缺油問題。

4.2 電氣設備運行溫度檢測

（1）斷路器。產生的故障主要包含中間和動靜觸頭的接觸不良，以及缺油或者里面受潮引起的，在斷路器的運行過程中，如果連接零件的接觸電阻較大，就會引起發熱問題，而且嚴重時，會造成出頭脫落和零件斷開現象，有關絕緣油在溫度的作用下，快速膨脹起來，會引起爆炸問題。

（2）阻波器。該設備主要是用來保護好調諧電容器的，在正常運行下，避雷器的兩端不會產生發熱問題，當存在故障時，就會導致局部溫度快速上升。

（3）電流互感器。其故障主要包括設備里面的連接線問題、線圈松動和受潮等，當出現故障時，如果不及時采取措施處理，就會使得該設備二次開路。

4.3 電氣設備的連接狀態檢測

產生的主要原因在于有關刀閘、開關連接、導線等長時間處于暴露環境下，受到水、氧氣以及化學氣體的腐蝕，導致在接觸表面形成薄膜，產生發熱問題，還有導線在風力的作用下，部件的斷開問題引起的，或者是在負荷的變化下，使得連接件產生熱脹冷縮現象。

4.4 刀閘問題

刀閘熱的部位主要在導電體和接觸以及刀口觸指地方等，導致發熱的原因可能是刀閘開合不到位，接觸面較小，還有可能是由其觸頭角度發生偏差、彈簧壓力不夠等引起的，而且如果刀閘較長時間內都處于備用狀態時，會產生氧化問題。為此，可以利用紅外測溫技術，來判斷其實際運行的狀況，然后及時采取措施處理，以保障運行的安全和穩定。

5 應用紅外溫度檢測技術的注意事項

5.1 環境溫度影響

紅外溫度檢測技術容易受到外界溫度的影響，為此，可以根據監測到的溫度和正常運行下的數值進行對比，并根據設備運行的環境，確保在負載力相同時，設備故障部位溫度的變化和環境溫度相統一。

5.2 注意負荷電流變化

在設備運行時，會存在負荷電流，因此在使用紅外溫度檢測技術時，電流越大，其溫度變化越明顯，而且故障位置的溫度最高。

5.3 控制使用次數

在變電高溫和高壓設備運行下，在利用溫度檢測時，需要控制好使用的次數，并在進行測量時，先將設備固定好，保證檢測人員的安全，促使工作人員可以準確無誤的開展檢測工作，降低差異性，減少外界因素對檢測的影響。

6 結束語

綜上所述，在變電運維中，利用紅外測溫技術進行檢測工作，可以對一些較為復雜的設備進行溫度檢測，要利用技術的優勢和檢測價值，選用正確的操作方法進行，盡可能地減少內外因素的影響，加大對員工的技術和專業培訓工作。為了確保電力系統中各個設備的運行安全和穩定，可以通過溫度的測量和數據變化進行故障的診斷，在確定存在故障后，根據具體產生的原因制訂檢修方案，從而保障系統運行的安全性和穩定性。