红外热成像仪在变电运维工作中的应用

红外热成像仪在变电运维工作中的应用

陈琳玲

国网成都供电公司 四川成都 610000

摘要：近年来，现代化建设的发展迅速，随着科学技术的进步，红外热成像技术在电力系统中得到了越来越广泛的应用。无论是在电力设备的日常巡视、预防性和诊断性试验、缺陷检测，还是设备的实时运行监测中，都具有非常显著的作用。该技术的研发与运用，可以大大提高设备运行的可靠性、稳定性，大大降低日常的维修成本和运维成本，能提早发现设备故障、及时预警告警、快速进行故障处置，从而避免重大事故的发生，具有十分重要的意义。因此，从红外热成像技术原理及特点出发，分析红外热成像技术在电力实际应用当中的实施方案。

关键词：红外热成像仪；变电运维工作；应用

引言

作为一项带电检测技术，红外测温技术在电网检测和维护过程中发挥着重要作用，在缺陷的预知、状态检修、排查故障、监控工作等方面有着很高的实用性。在变电运维工作中引进红外测温技术，能够精准地发现设备运行过程中出现的异常和缺陷。内部缺陷致热型缺陷，主要是由于设备内部的故障造成的发热现象，这些发热部位一般都密封在一个空间内，无法通过人员自身识别得知。发热的主要来源是设备内部电器零件的故障，比如设备内部电路连接接触不良，或者电气连接不充分，而我们可以利用手持式红外热成像仪来描绘其内部的温度，然后结合现场的实际情况具体分析。

1红外成像技术特点

利用红外成像仪能够全面直观地观察设备整体发热情况，在设备上显示出具体的温度场，然后结合实际情况对温度场进行具体分析，寻找出其中温度差异较大的地方。从此可以看出，红外成像技术具有可靠、快速、准确、直观、不受干扰和便于分析处理的特点和优势。作为一种非接触性测量技术，采用红外热像仪能够在一定距离内来对设备进行热量测量，其安全性较高，同时也可以在不需要设备停止运行的情况下进行测量，便于实施状态检修，最后结合相应软件对故障信息进行整理分析，做出更加准确的判断。

2红外热成像技术概述

2.1红外热成像技术原理

任何物质都由分子构成，这些分子一直在进行无规则运动，在运动过程中会产生一定的热量，不断向外发出红外辐射热能，在物体表面形成不同的温度，这就是红外热成像技术中的热像。通过红外热成像技术可以观察到肉眼无法看到的热像，红外热成像技术具有很好的勘测灵敏度，因此电力设备中如果存在微量热度，就能被红外热成像技术检测到，能够及时检测出电力设备运行中存在的各种隐患，为电力设备的安全运行提供有力保障。

2.2红外热成像技术的相关设备

应用红外热成像技术进行电力设备状态检测通常会使用到红外热成像仪，这种设备主要是应用红外热成像技术对被检测物体进行热量检测，通过电子信号处理，将物体表面温度以图谱形式展现出来。红外热成像仪主要包括电路系统、热像成像软件、物体温度探测头等。物体温度探测头主要负责感知检测物体的表面温度，将检测到的物体温度分布情况记录下来，并通过电信号的形式传递到设备处理系统中。而传递回来的电信号十分微弱，需要电路系统对电信号进行加工处理。经过逻辑处理以及电子放大后，形成的电子信号可以用于成像软件进行数据合成，进而形成物体表面温度的分布图谱。

3红外热成像仪在变电运维工作中的应用

3.1红外测温分析功能

１）红外视频上叠加测温信息ＯＳＤ，温度信息包括全屏最高温、测温区域的最高温度值及位置，以及采用的伪彩色调色板、录像时间等；２）每个划定区域的测温数据应保存，保存的数据包括测温部位、时间、温度值等；３）可以设置温度阈值，当设备温度异常时产生告警；４）可以根据设备对象的发射率和测温距离进行测温校正；５）为了更便于定位设备故障，原始红外温度热像图可以存储；６）原始红外温度热像图支持点、线、面、等温线等复杂的测温分析；７）热点报警功能红外图像监视系统具备热点报警功能，热点温度阈值可设。

3.2红外测温在隔离开关处的测温

隔离开关的发热主要是由以下两种原因造成的，①隔离开关暴露在空气中，致使刀口发生氧化，两个触头接触面会形成一层氧化膜，从而增加了接触电阻，进而导致发热现象。②由于在倒闸操作过程中，可能会出现合闸不到位的情况，使隔离开关动静触头接触面积不足和压力不足，导致局部发热甚至因为电流过大烧蚀焊接，无法分开，严重者可能产生电弧，造成相间或者对地短路。所以运维人员可以利用红外测温技术在一定程度发现发热部位，及时消除缺陷。

3.3红外测温在穿墙套管处的测温

穿墙套管是变电站内常见的电气设备，常见故障是发生绝缘老化，一旦绝缘遭到破坏，可能发生电晕、火花、辉光、电弧等放电形式，最终发生击穿，而绝缘老化一个主要因素是套管处温度过高。所以运维人员在日常巡视时应定期检测穿墙套管处温度变化。红外测温技术在变电设备的状态检修中发挥着不可替代的作用。通常运维人员的定期巡视和检查，仅仅是对设备的运行指标和技术指标进行了检查，便视为设备的运行状态是正常的。而实际上很多细微的变化并不能很快体现出来，而红外测温技术则进一步完善了巡查内容，使电气设备内部缺陷的检查方式得到了完善，避免了故障的发生。

3.4运用红外热成像技术进行电力设备检测的准备工作

运用红外热成像技术进行电力设备运行状态检测时，需要电力设备做好以下几方面准备工作：首先，红外热成像技术对检测环境有一定要求。在检测过程中需要电力设备带电运行，需要保证设备温度高于5℃，环境湿度需要控制在85%以下，环境风速需要达到5m/s以下。因此，可以选择阴天或者夜晚进行检测，但是雨雪天气或者大雾天气等会影响红外热成像检测结果。如果在晴天或者白天进行检测，需要注意不能让强光直接照射在设备探测头上；如果在室内或者夜晚进行检测，需要注意是否有灯光直射探测头，最好是闭灯检测。此外，在检测时需要注意躲避强磁场的干扰。其次，需要注意红外热成像仪的使用要求。红外热成像仪由于型号及精密程度不同，需要注意不同的红外热成像仪的检测温度范围、测量准确度以及其他设备检测要求会有所差别。在检测过程中需要按照设备要求和操作规范进行合理使用，保证检测的准确性以及设备的灵敏程度，最终保证设备的成像结果清晰准确。此外，为了满足各种电力设备及不同的检测环境要求，需要准备好相应的辅助设备，例如在检测户外电力设备时，需要准备长焦探测头、中距离镜头等。最后，对检测次数也有一定要求。运用红外热成像技术进行电力设备检测时，在运行负荷高的情况下进行检测为佳。对110kV及以上电力设备最好每个季度检测一次。对于一些检修或刚刚大修后的电力设备，需要在正常负荷运行后的每个月检测一次，对其运行状态、负荷情况进行详细检测。对于一些电力设备运行环境较差的地方，检测周期应该更短，条件允许的情况下应当保证每周检测一次。

结语

综上所述，红外热成像技术在电力设备运行状态检修过程中发挥了重要作用。在实际操作中，红外热成像技术可以准确检测出电力设备的各种故障。在使用红外热成像技术进行电力设备检测时，应当严格按照红外热成像仪等设备的相关要求进行规范操作，保证红外热成像检测结果的准确性和有效性。

参考文献

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作者简介：

陈琳玲(1975—）女，汉族，大学本科，工程师，主要从事变电运维技术及管理工作。