红外测温技术在500kV变电运行中的应用研究

红外测温技术在500kV变电运行中的应用研究

朱泓锦

（国网河南省电力公司检修公司河南安阳455000）

摘要：红外线测温技术在变电站运行的过程中，尤其是对于500kV的变电运行研究，对于变压器的稳定性和正常运转有很重要的作用，红外测温技术不断发展进步，在很多大型变电站运行过程中，对于变电人员的实际工作和变电站的运行，带来了便利。变电运行人员对于加强红外测温技术的培训和技术提升，使得红外测温技术广泛普遍使用。

关键词：红外测温技术；500kv变电运行；应用

1红外测温技术的原理

红外线辐射简称红外，而热辐射则指的是在物体的内部，电子、分子和原子不停地运动，当它们向下跃迁便会向外辐射能量。所有物体都会释放辐射能量，在此过程中，如果热源温度维持不断，那么能量辐射也便会持续不断，并且，红外辐射的强度由温度决定，温度越高，辐射越强。红外测温仪就是一种能够接收并探测这种热辐射从而测量出物体温度的仪器，而红外测温仪技术系统中的核心是红外探测器，主要由光电探测器、光学系统、显示输出、信号放大器和信号处理等部分组成。

所谓红外测温技术就是采集热辐射源并利用光电探测仪、红外探测器和信号处理电路来转变信号，从而使能得到设备的温度信息，判断设备发热与否，借此来实时监控设备的运行情况，及时解决设备故障问题。

2红外测温的诊断方法

2.1表面温度判断法

在测得设备的表面温度之后与规定相比照，一旦温度高过标准，就可依据设备的超标温度、设备承受机械应力和承载力的大小来确定设备的问题所在。如果设备机械应力大，负荷小，而此时升温过高，则需严格分析定性。

2.2温差判断法

在热能导致设备温度初夏异常的情况下，理应通过参照标准计算温差值来分析设备的故障出在哪里。以下是计算相对温差的公式：

式中：τ1和T1-发热点的温升和温度；τ2和T2-正常相对应点的温升和温度；T0-环境参照体的温度。

2.3同类比较法

诊断相同型号的电压制热型设备的问题和缺陷，一般是通过依据同类允许温差或温升来比较对应点的温度升值的差值来进行的。一旦同类设备温度高于允许温升的30%时，同类设备便会出现严重问题。

2.4热谱图分析法

此法指的是以同类的变电设备在正常情况下的热谱图存在差异为依据来分析判断同类变电设备是否正常。

2.5档案分析法

检测同一个设备在不同时期的相对温差、温升和热谱图的数据，继而从中计算出设备制热参数的变化速率并归纳出其变化趋势来判断设备的正常与否。

3对于系统的监测和感温描述案例

3.1基本案例分析

某市变电运行系统的最高电压为500kV，该系统有六条500kV，三座500kV变电站相互连接，额定的功率大约在70万kW，变电系统中的主要连接装置，有严格的规范规定，发生故障后影响的范围各有不同。其中一号主变电装置的影响范围最大。因此在进行系统检测和检修的过程中，必须要密切关注主变电设备的运行故障，尤其是在用电高峰期，节假日系统运行的功率往往较大，达到数十万千瓦。因此，如果是发达地区的核心城市变电站在运行的过程中出现的故障可能在用电高峰期和系统运动的过程中，对于城市用电和工业生产造成巨大的影响，甚至是不可挽回的损失。

图1变电运行系统一号主变装置

3.2红外线测量和实时监测办法

确定合理的感温位置，在对应变电站系统测量温度的过程中可以使用推算法，将系统的三项对策区域内进行密切的划分，如果三相接头以及接头上方的实践设定，可以有效提高测温准确度。对于同一设备同一位置多次测量并取平均值的具体方法，尤其是比较三相测量结果，能够很快地准确确定真正故障所存在并能接受的合适的监测范围。将感温参数和感温数据与各种有关数据发生故障位置之间的关系进行对接或排除，确定本故障产生的原因是工作内容相对比较繁重，已经超过了三相测温所能承受的平均限度。

在测量过程中主要是通过三项两次测温技术，来完成对温度实际的测量。确定a项接线上的接头位置和b项c项的差异都比较大，系统在运行过程中温度异常升高，主要是在a项接头上存在的，经过检查可以发现实际的温度提升问题。

3.3案例剖析结果

进行红外线实测测温之后可以发现ABC3组测温数据的实际结果分别为，124℃，24℃，23℃，可以看出后，两者是在平均值范围内波动，而a组的测试温度远远高于正常值，约六倍以上。经过检测发现，a阶头位置严重存在老化情况，导致了系统运行之后，该部位的温度异常升高。在变电处理过程中，变电运行研究的应用就是为了能够排除这种严重的温度升高故障，使温度持续上升的问题得以快速改善。

结合本案例，可以看出红外测温技术在变电运行过程中的应用，应该尽可能地细节化，尤其是对于温度的测量，应该多次测量之后取其平均值。尤其重要的是，这种监测行为应该是24h的密切监测，必须要保证监测设备和监测机械的高灵敏度，同时对于温度过高的现象应该能够及时报警，从而杜绝安全隐患，杜绝由于温度升高导致机械破坏所造成的故障乃至变电系统网络的瘫痪。

3.4故障处理手段

有关故障和数据测定的分析对比，实际上是为了能够解决问题，不管是机头位置的老化还是实际使用过程中，不能完全对号入座，有可能将接头于基础位置的连接产生了错乱。但是，在实际温度控制上升的过程中，应该尽可能地避免系统短路的情况发生，因此在对a接头进行更换的过程中，一定要保证施工用工的安全，必须对其对应的，母线变电站作停运处理，从而减少变电站在运行过程中的施工问题，减少变电站因故障被迫停运的情况。

红外线测温技术实际上是一种物理实验，同时也是对变电运行过程中和施工过程中变电站故障运行停运，一般来说变电站停运之后给，生产生活带来的损失是巨大的。因此，要求相关检测人员，定期检查，每天巡查，在出现问题之后快速完成对于老化部件的更换工作，平时应当设有专门的检修部件存放仓库。在本文中出现的实际温度过高的问题，有关的施工维修人员在两小时之内，更换了老化的电流加片，从而使变电站停运的故障得以迅速解决。

结束语

社会快速发展进步对于电网运行的稳定性有了很高的要求，电脑在运行的过程中因为各种因素可能会出现故障威胁人的生命安全和财产安全，因此系统运行的安全性和稳定性对于广大用户的实际利益有非常重要的影响。就红外测温技术在500kV变电运行过程中的应用进行有效的研究，通过传统的研究观察方法、检查有关的检测设备故障、优化的温度变化情况来判断运行状态是否正常，对红外线测温应用进行详尽分析，希望能够加强红外测温技术在变电运行过程中的实际应用。

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