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
摘要：科技的迅速发展，使得红外测温技术在变电运维工作中的运用越来越成熟。

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正发挥着越
来越重要的作用，其在缺陷预知、状态检修、故障排查、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，能够使得运维人员精准的发现设备运行过程中出现的异常和缺陷，不仅提高了工作效率、经济效益，还
保证了电网的安全可靠运行。

关键词：红外热成像仪；可靠性；检测；变电运维
红外热成像仪相关概述
红外热成像仪原理
红外线是由物体内部发射出来的，而一切温度高于绝对零度的物体都在向周围空间发出
红外辐射能量，物体辐射的能量决定了其发射出的红外线的波长，在千摄氏度以下的物体中，物体表面辐射出的最强电磁波是红外波。

所以，对物体红外辐射能量进行测量便可以得出物体的表面温度，这就是红外热成像仪测温的客观基础。

红外成像利用红外探测器读取物体表
面的红外辐射能量，将物体表面的温度分布规律转化为直观的人眼可识别的图像。

红外热成像仪特点
第一，测量距离远。

红外热成像仪通过更换不同的镜头可以对 50m 范围内的物体进行
准确的温度检测，满足了对输电线路杆塔设备远距离测温的需求。

第二，灵敏度高。

红外热
成像仪的灵敏度
<0.02℃，对物体能够进行准确测温。

第三，具有自动聚焦功能，通过按钮调节，能迅速
自动捕捉高低温度点，完成对图像区域内温度的有效测量。

第四，具有红外热成像功能，能
在夜间可视度不高的情况下清晰有效的观察被测物体。

第五，与红外线点温仪相比较，具有
区域性测温功能，测温准确并能形成高低温差的鲜明对比。

第六，可以形成可视化报告，便于清晰分享图像和供专业人员进行技术分析。

第七，存储空间较大，对于拍摄的图像能进行
有效存储。

诊断方法
相对温差判断法
如果变电运维设备出现发热情况，需要通过红外测温技术对其温度进行判断，结合方法
和标准进行温差值的掌握，从而衡量设备问题。

表面温度判断法
对设备的表面温度进行测量时，需要和设备标准温度对比进行，以便于判断其实际温度，从而对设备运行状态进行了解。

图谱分析法
在对红外测温技术进行应用后，可以将设备的表面温度进行热谱图的转换，以便于对其
进行热谱图的温度分析，并判断设备温度情况。

同类比较判断法
变电设备的温度检测过程，对同类设备进行集中比较和分析，可以准确掌握其运行状态。

档案分析判断法
对设备日常温度测量数据进行整理，以便于将其装订成册，结合档案与设备温度规律进
行判断。

变电设备中发热缺陷的常见形式
在设备运行的过程中，影响发热的主要因素是电流和电压。

电流致热型设备的发热一般
是由于导线的截面积太小以及触头接触不良造成的，而电压致热型缺陷一般是设备内部绝缘
降低、电压分布不均、泄漏电流较大等原因造成的。

对于电压和电流造成的设备发热缺陷类型，又可分为设备的外部发热缺陷和内部发热缺陷。

变电设备外部缺陷致热
变电站内设备的外部缺陷过热，一般是由于设备长期暴露在空气中，风吹雨淋及氧化作
用使线路电阻过大，从而造成设备急剧发热。

这种缺陷产生于设备的外部，能够直观的观察到。

还有一种情况是在设备的维护或检修过程中，水渍、油污、油漆等掉落在了设备上，使
设备发生漏电现象，温度不断上升，进而造成发热缺陷。

变电设备内部缺陷致热
内部缺陷致热，主要是由于设备内部的故障造成发热现象，这些发热部位一般都密封在
一个空间内，无法通过变电人员自身识别得知。

发热的主要来源是设备内部电气零件故障，比如设备内部电路接触不良，或者电气连接不充分。

可以利用手持式红外热成像仪来描绘设
备内部温度，然后结合现场的实际情况具体分析，从而明显提高处理缺陷的能力和变电人员的运维水平。

红外热成像技术在变电运维中的实际应用
运用红外测温技术排除常见故障
目前，电网实际运行中，由于电网建设及其运营规模进一步扩张，电力负荷也进一步增大，这就导致变电体系承受了相对较重的负担，尤其是多层级的变电体当中，通常会产生过
载等相关突发事故。

通过合理的运用红外测温技术，可以有效排除故障，使故障检测的具体
速度有效提升，并充分掌握相关故障信息，及时有效的查验故障，并对运维成效等实施检测。

一般而言，可以通过纵横范围的实际对比温差，对故障的具体类型进行识别。

例如，同一时
间段有2 台相同的电力设备，对其同样位置实施红外测温，并在同一时间测定出具体温度，
可以将温差数值带到规定完成的具体故障中，设备停止运行指挥，对其进行检修。

日常检修
变电运维属于电力工作的重要组成部分，主要工作内容包括变电站的运行维护、道闸操作、事故以及异常处理、设备巡视等运维工作。

为了提高运维工作的效率和安全性，就需要借助红外测温技术的应用，减少电力资源的浪费。

红外测温技术在日常检修中的应用，首先需要明确检修目标，包括线路、变压器和变压箱等。

变压器属于电力运维的核心设备，在其运行中，会受到电力作用，进而导致温度上升，这时就可以采用红外测温技术对温度进行检测。

在检测中，可以根据变压器表面的温度以及变化情况，与正常标准进行对比。

如果差距
较小，则表明变压器的功能、结构正常；如果差距较大，则表明变压器存在内部电阻过大、金属结构锈蚀或者短路等情况。

当变压器内部存在以上情况时，则表明变压器存在故障，然
后再次利用红外测温技术进行具体部位的故障检修。

缺陷检修
红外测温在导线线夹处的应用
导线线夹作为电力系统中的重要组成核心，若出现发热，不仅会对系统的运行造成威胁，严重时还有可能造成整个电网瘫痪。

而红外测温仪能发现导线线夹的异常发热部位，预防电
力事故的发生，提高电网供电的可靠性。

线夹发热的主要原因是其长期暴露在空气中，经过风吹雨淋线夹的弹簧垫发生氧化，致使线夹出现松动，从而造成线夹接触不良，给线路的运
行带来了不安全因素。

所以运维人员要定期对线路上的线夹进行检测，对温度有明显异常的
导线线夹，上报缺陷，及时消缺，减少对线路的威胁。

隔离开关检修
作为变电运行过程中的核心配件，多面临温度异常的问题，特别是在合闸不到位、电阻
值增加等情况下，隔离开关温度会呈现显著攀升的趋势。

若长期处于该种状态，则会使隔离
开关出现氧化，逐步构成氧化膜，继而在阻滞电流的同时，对变电系统的运行造成威胁。

为
避免此类现象的出现，则可借助红外线测温技术，将其用在定期测定隔离开关温度，避免设
备故障。

交直流配电设备的温度检测，
交直流配电设备中的各连接件、触头、接线端子在运行中有较大的电流通过，在接触良
好的情况下不会有发热现象，一旦接触不良，造成接触电阻增大，该部位就会产生热量发热，存在安全隐患，如不及时处理，会造成隐患扩大，酿成事故。

用红外热成像仪可以迅速的检测到设备温度及时发现安全隐患。

结束语
伴随着经济的日益发展，电力资源成为了人们日常生活中必不可少的一部分，因此保证
电力的可靠供应显得尤为重要。

红外测温技术在电网运行与维护过程中发挥着至关重要的作用，红外热成像仪不需要接触带电设备，便能够快速实时地检测出带电设备中存在的缺陷，
既保证了缺陷能够迅速消除，又保证了电网持续可靠供电。

参考文献
李欢欢. 红外热成像仪在变电运维工作中的应用[J]. 机电信息， 2019(33):65-66.
刘亚洲. 红外热成像仪在变电运维工作中的应用[J]. 农村电工， 2020(4):46-46.。