紅外測溫診斷技術在變電運行維護中的應用

杜松 王世芬 楊玉林 余坤 文開杰 黃辰

摘要：隨著經濟發展水平的提升，電網規模逐漸擴大，使用的變電設備數量不斷增多，眾多變電設備在運行期間具有潛在的安全隱患。電力企業通過使用紅外測溫診斷技術，可以及時檢查設備、電網存在的故障，而且操作比較簡單，有助于提升電網運行的安全穩定性。本文首先分析紅外測溫的診斷方式，其次探討紅外測溫診斷技術在變電設備運行維護中的應用，以期對相關研究具有一定的參考價值。

關鍵詞：紅外測溫診斷技術;變電運行維護;應用

引言：在經濟發展水平不斷提升的背景下，客戶的用電需求量不斷增加，電網所需安裝的變電設備也隨之增多，通過對變電設備上使用紅外測溫診斷技術，能夠在不解體、不斷電的情況下檢查變電設備出現的故障問題，工作人員即能夠及時處理故障，從而保障變電設備的正常運行。

1紅外測溫診斷技術的工作原理

紅外線輻射可以被簡稱為紅外，而熱輻射主要是形容在物體內部分子、原子、電子均處于不斷運動的狀態，其在向下進行躍遷時通常會向外部產生一些輻射能力，幾乎所有物體均會在躍遷時釋放能力，能量釋放的過程中熱源位置的溫度處于持續升高的狀態，產生的輻射能量也會隨之增多，由此可知，紅外線輻射的強度值受到物體溫度的影響，溫度越低，產生的輻射越弱。紅外測溫診斷技術主要是通過收集熱輻射源，借助紅外線探測儀以及信號處理器進行信號轉換，從而獲得變電設備的溫度相關信息，能夠分析電力設備是否已經出現發熱問題，并以此為據，實時監控管電力設備的運行狀況，及早檢查出電力設備存在的故障，及時解決故障問題[1]。

2紅外測溫的診斷方式

2.1 表面溫度判斷法

故障診斷人員應該對比分析待測設備的表層溫度和標準溫度，如果實際溫度已經超出標準范圍值，工作人員需要分析電力設備機械應力、承載力尋找出設備出現故障問題的具體位置，如若電力設備的機械應力比較大，負荷能力比較小，溫度升高速度比較快，工作人員應該重點研究定性問題。

2.2同類比較法

工作人員在診斷同一型號不同電壓制熱型設備存在的故障、缺陷時，往往會通過分析同類設備的允許溫差區間或是溫升范圍來比對分析設備在溫度升值方面存在的差值，如果同種類型的電力設備已經超出允許溫升的3/10，則說明電力設備已經出現比較嚴重的故障問題。

2.3熱譜圖分析法和檔案分析法

熱譜圖分析法主要是分析同種變電設備運行時熱譜圖上出現的差異，檢查變電設備是否處于正常運行狀態。工作人員在使用檔案分析法檢查故障時，需要檢查同一個變電設備在不同階段的溫差數據、溫升數據、熱譜圖數據，從而總結歸納變電設備制熱參數的變化規律、變化趨勢，進而檢查變電設備能否正常使用。

3 影響紅外測溫故障診斷技術的因素

3.1 環境溫度

紅外測溫故障診斷技術的測量結果受到環境溫度的影響會出現不穩定的問題，如果環境溫度比較低，變電設備的故障位置在發熱后會出現散熱現象，和無故障位置的溫度差異比較小，使得故障測量的可靠性會下降。若是測量環境溫度比較高，變電設備在并未處于運行狀態時也會受到環境溫度的影響輻射升溫現象，導致故障測量的誤差比較大，容易造成并未出現故障的位置反映出影響診斷結果的發熱信息，甚至會導致并未檢測出真正出現故障的位置[2]。

3.2 熱源輻射

因為紅外測溫儀可以接收所有紅外輻射信號，所以測量環境中的熱源輻射將會影響故障檢測的結果的準確性，其中太陽產生的熱源輻射比較明顯，因此工作人員在使用紅外測溫故障診斷技術的時候，需要盡可能在陰天、晨間、夜晚展開故障診斷，最大限度的降低測量環境熱源輻射對故障診斷結果產生的影響。與此同時，如果變電站周邊位置具有發熱源，也會對故障測量結果產生不利影響。

3.3儀器性能

工作人員在擺放、運用儀器的過程中，需要提升操作規范性，且應該對故障診斷儀器展開定期維護保養，以及不定期的故障檢查、檢修，在使用儀器進行故障診斷之前，應該完善好校驗工作，避免由于操作不當導致紅外測溫診斷儀器的使用性能降低使得測量結果出現誤差。

4 紅外測溫診斷技術在變電設備運行中的應用

4.1提升變電設備巡視工作的質量

在變電設備運行過程中，出現故障問題的主要原因，是電網元件出現松動問題、銹蝕問題、破裂問題，導致變電設備的溫度上升。變電設備在溫度快速升高的過程中，故障問題方會被察覺，但是巡視人員不能在變電設備最初發生損壞問題、溫度剛剛升高時及時察覺故障，而使用紅外測溫故障診斷技術可以做到實時監測設備故障，因此通過使用該技術有助于提升變電設備巡視工作的質量[3]。

4.2 隔離開關刀口發熱故障的檢測

導致隔離開關刀口位置出現發熱故障的原因主要包括三個方面：

第一方面，因為隔離開關的使用頻率比較高，隔離開關的合閘極易由于長時間處于機械應力影響導致難以完全閉合，使得刀口接觸面會出現大小不一致的壓力，不但會提升接觸面產生的電阻值，而且會造成隔離開關的刀口位置出現發熱問題。

第二方面，若是相關工作人員在制造隔離開關的時候，并未遵循規范標準加工，將會導致刀口合閘出現閉合不到位的問題造成刀口存在發熱問題。

第三方面，隔離開關長時間處于空氣環境中，開關了解部分非常容易出現氧化問題，使得變電設備表層位置會產生一些氧化膜，導致接觸電阻以及表面電阻出現不斷升高的問題，從而發生局部發熱問題。

電設備運行過程中對線夾開展實時檢測，保證工作人員能夠及時發現線夾出現的發熱問題，從而有效處理線夾發熱問題。

結論：紅外測溫故障診斷技術作為一項檢測電力設備運行狀態的重要技術，可以實時檢測電力設備的運行狀態，能夠及時發現電力設備出現的故障問題，便于工作人員及時處理。因此變電站運維人員應該將紅外測溫故障檢測技術運用在于變電站的日常巡視檢查中，能夠降低變電設備出現故障的可能性，有助于提升電力系統的安全穩定性。

參考文獻：

[1]毛棟，薛賀.紅外測溫診斷技術在變電運行維護中的應用[J].數字通信世界，2020（01）：208.

[2]黃義德.紅外測溫診斷技術在500kV變電運行維護中的作用[J].低碳世界，2019，9（05）：105-106.

[3]陳暉婷.紅外測溫診斷技術在變電運行維護中的應用[J].通訊世界，2017（11）：204-205.