红外测温技术在变电运维中的运用邓建成

红外测温技术在变电运维中的运用邓建成

邓建成

（国网山西省电力公司运城供电公司山西运城044000）

随着人们日益增长的对电能的需求，设备承电的负荷也逐渐变得越来越沉重，相较于变电运维中传统的缺陷检测技术，红外测温技术对变电设备的运行情况掌握得很及时并且准确，不仅有效地提高了效率，而且让变电设备变得更加安全与稳定，变电运维现在已经离不开红外测温技术。本文对红外测温技术的工作原理进行了简要分析，并集中阐释了红外测温技术在变电运维项目中的应用，以供各位同行参考。

关键词：红外测温技术；变电运维；运用

在经济发展的同时，电网建设也在经济发展的过程中，加快自身的发展速度。在电网规模日益扩大的趋势下，变电设备的种类也在逐渐增多，需要采用更合理的检测技术以及监测方式，对变电设备进行测定，及时找到设备中的故障，而红外线测温技术由于自身的特点，可以适应变电设备的运行维护工作，为保证变电设备的正常运行提供可靠的参考价值。

1红外测温技术的原理和优势

1.1红外测温技术的原理

红外测温技术是指通过采集电力设备的热辐射，并通过自身功能将热辐射转换为图像信号，通过温度判断设备的工作状态，检测设备有无异常，其基本原理是热成像。由于各类物质的温度不同，其在红外检测设备的扫描下，回馈信息也有所差异，设备在转换时生成的图像也因此不尽相同，这是应用红外测温技术进行变电运维检测的基本原理。

1.2红外测温技术的优势

红外测温技术的优势包括使用方便、原理简单、能够独立工作、能够提升工作有效性四个主要方面。红外测温技术依托设备进行，设备通常体积小、轻便，因此使用上较为方便。原理简单是指红外测温技术依靠热成像，不必进行停电作业，提升了工作效率和安全性。在通信设备完好、连接有效的情况下，红外测温技术可以将所获信息直接进行转换，利用数字设备加以显示，这使其能够独立工作，而且工作的有效性得到了保证。

2红外测温技术在变电运维应用的重要性

变电站运维中的一项重要工作是设备巡视工作，巡视不仅要查处各种安全隐患，还要随时检测设备的运行状态有无异常。传统的巡视通常是采用目测、手摸和耳听三种方式来确定和判断电力设备的运行状态，其中目测是三种方法中最常用的一种，然而目测最大的缺点是局限性，对于部分发展性缺陷难以有效检查出来，如容易发热的电力设备，初始发热很难看出来，往往只有发热到一定程度才能发现，而往往此时设备已经出现了不同程度的损坏，这就使发现和处理电力设备的缺陷产生了延误。虽然随着先进技术的发展，注油设备越来越少，渗漏油现象也越来越小，但设备异常现象问题仍然比较严重，根据相关部门的统计数据显示，异常发热设备缺陷占设备总故障的一半以上。而耳听和手摸方法对有效设备是不适合的，有些设备运行十分复杂，且存在风险，因此不建议用手摸方式，基于此需要一种更加行之有效的方式来检测设备的运行状态，如果能在变电站巡视中采用红外测温技术，就能很好的解决上述问题，也能提高技术人员发现设备安全隐患的能力，不仅提高了巡视质量，也确保了变电站的安全、稳定运行。

3红外测温技术常用的诊断方法

3.1温差判断法

系统在运行过程中，如果出现发热迹象，要依据理论的具体情况，对内容进行核对，并且要依据具体情况，展开再次测量，并且要对设备存在故障的原因，进行准确判断，待相关技术得到进一步提升后，调整负荷率。

3.2同类对比法

如果电路的情况一样，对比两相、三相电流数值，若通过对比，无法找到数值异常情况，对于型号相同的设备来说，判断应当通过升温值进行。

3.3热谱图分析法

系统中的设备类型相同时，在分析过程中，对设备的热谱图进行对比，通过对比可以找到存在问题设备，从而采取合理的措施对存在问题的设备进行处理，确保设备的合理运行。

4红外测温技术在变电运维中的具体应用

4.1日常运维中红外测温技术的应用

变电运维属于电力工作的核心工作之一，主要内容包括变电站的运行维护、倒闸操作、事故及异常处理、设备巡视、设备定期试验轮换等运行维护工作。目前变电运维工作可在无人情况下进行。由于变电工作属于长期性工作之一，而且面临电压电流的瞬间变换，用电器在电流冲击下，必然存在老化、损坏等问题，为求避免造成过大的损失，需要建立日常检修机制，进行维护性的检查，这一工作可以红外测温技术作为支持。目前的日常检修主要依赖人员进行，一般要在断电情况下开展，带有一定的危险性和不便性，应用红外测温技术的情况下，则可以避免上述问题。具体工作进行前，首先明确检查目标，包括线路、变压器、变电箱等。以变压器检修为例，变压器是变电运维的核心设备，无论使用干式变压器或者油浸式变压器，其在具体工作时，均会在电力作用下产生一定温度，这种温度可以直接通过红外测温技术进行检测。人员首先选取正常变压器，检测其温度以及变化的幅值水平，作为样本，再对目标变压器进行检查，了解其热成像情况，与样本进行对照，如果图像差别不大，则变压器功能正常，如果变化过大，则变压器可能存在内部电阻过大、金属结构锈蚀、短路等问题，可判断其存在故障，并进行进一步具体检修。变电运维日常检修中，红外测温技术应用优势显著，可以继续推广。

4.2故障检测中红外测温技术的应用

随着变电运维的负荷逐步增加，变电体系面临极大的负担，红外测温技术操作过程中的故障筛查，关联着电力设备查验的成效、故障识别的速率，通过对这些信息的综合分析研究，采取温差比较的方式，能够及时判断设备的故障。仍以上文所述变压器检测为例，在变电运维中，变压器的故障虽然类型不一，但几乎都会产生温度变化，如果发生进水短路，变压器温度会在短时间内快速升高；如果发生金属绕组锈蚀、导致电阻过大，温度也会升高；如果导线断裂、接触不良，会出现断路问题，变压器不工作，温度与室温相差无几，这些故障类型均可以通过红外测温技术进行检测。以变压器金属绕组锈蚀为例，在实际工作中，保养不当等问题可能导致变压器金属绕组锈蚀，锈蚀部位的电阻因此增大，对变压器通电、进行变压作业时，锈蚀部位的温度会引起快速升高，如果变压器某处温度升高的幅值较正常工作平均温度高出15％以上，即可判断变压器存在金属绕组锈蚀问题。通过红外测温技术，对比生成的热图像进行分析，了解温度状况，能够了解温度变化，作为故障判断依据，并进行断电和更换处理，避免事故发生。

4.3缺陷检测中红外测温技术的应用

缺陷检测属于预防性检测的一种，主要针对变电运维系统的不足进行。在现有研究中，缺陷检测被分为两类，一类是电流致热性缺陷，另一类是电压致热型缺陷，检测的原理相同，也是根据温差成像进行判断。

电流致热性缺陷包括接触连接不良、导线金属内芯横截面不足等。进行检测时，可以直接利用红外测温技术生成热图像，了解图像和常规工作状态下图像的差别，根据差别的类型判断是否存在缺陷。比如接触不良的检测，导线和插头在通电工作的过程中，温度也会升高，而在处于闲置状态时，其温度与温室几乎相同，由于接触不良而出现连接失效时，也会导致对应线路温度的下降，根据这一原理。可利用红外测温技术直接进行检测，如果导线温度出现较大的波动变化，其很可能存在接触不良的缺陷，即可进行断电排查。

电压致热型缺陷包括电压过大造成的导线烧熔、露电、绝缘子故障、绝缘介质老化等等，这些问题如果没有及时处理往往会导致严重的后果。以绝缘介质老化为例。电力设备内部的构件一般通过绝缘介质包裹，以便和其他构件发生电力反应，由于绝缘介质的包裹，其温度往往不会过高，但如果绝缘介质老化损坏，在应用红外测温技术进行检测时，温度可能升高，如果升高幅值超过20％，就应注意，并断电检查是否存在缺陷。

5结束语

红外测温技术在现代变电运维中的运用，有效的提高了电网的稳定性和可靠性，随着科学技术的发展，红外测温技术也逐步向着动态测试，自动化分析等方向发展。

参考文献：

[1]赵薇.红外测温技术在变电运维中的应用分析[J].中国新技术新产品，2017（16）：62-63.

[2]王瑾瑜.红外测温技术在变电运维中的应用研究[J].企业技术开发，2016，35（06）：37-38.