关于变电站运行设备测温技术的探讨 苏向东

关于变电站运行设备测温技术的探讨苏向东
摘要：随着社会经济的不断发展，电力已经成为人类社会不可缺失的一部分。

现阶段电力已经成为我国国民经济的重要组成部分，因此电力系统运行的可靠性
也成为社会普遍关注的问题。

为解决变电站运行设备的发热故障，本文就变电站
运行设备测温技术进行探究，首先对变电站温度监测的必要性进行分析，然后分
析变电站运行设备测温的关键技术，从而提升变电站运行和维护的工作水平。

关键词：变电站；设备测温；光纤测温
随着社会经济的不断发展，社会对电力系统的运行安全也提出越来越高的要求。

现阶段变电站运行设备的发热故障是影响供电系统可靠运行的一大障碍，也
是变电站设备运行的一个难点。

为了维护电力系统的稳定和安全，必须对变电站
运行设备的温度进行实时的监测，避免由于设备温度过高造成电力事故，因此探
究变电站运行设备测温技术是很有必要的。

一、变电站温度监测的必要性
近年来我国电力系统取得了较大的发展，在社会生产和人民生活中发挥着至
关重要的作用，因此电力设备运行的安全维护成为社会普遍会关注的问题。

我国
电力系统主要由两部分构成，分别是电网和高电压输电设备，变电站对电力系统
的运行具有关键的承接作用，能够将电网中的电能通过变压后输送给不同的用户。

在变电站设备的运行过程中，运行设备的发热故障一直是变电站运维工作中的难点。

据统计，我国每年发生的绝大多数电力安全事故都与变电站运维设备的发热
故障相关，有时是因为变电站设备所处的环境恶劣而导致，有时是因为设备长期
使用后运维不当而导致，有时是因为设备制造和安全的工艺手段存在问题而导致。

这些因素会使电力系统的安全和稳定受到严重的威胁，严重时甚至会造成生命财
产的损失，因此必须采取有效手段对变电站运行设备的温度进行实时监测。

二、变电站运行设备测温的关键技术
（一）红外辐射测温技术
红外辐射测温技术是应用在变电站运行设备测温上的一种关键技术，由于任
何温度在零度以上的物体将辐射出一定的红外能量，使得工作人员能根据变电设
备辐射出的红外能量来判断变电站设备的实际运行情况。

该技术的主要原理为当
被测物体自身发出的辐射信号在红外探测仪的作用下转换为电信号后，信息处理
系统将对电信号进行处理，并将处理结果传送至显示器上，进而得到被测物体的
表面热量分布图[1]。

因此，可认为红外测温仪是在接收物体红外能量后实现对物
体表面温度的测量。

这种技术能保证在较远范围内对物体表面温度进行测量，具
有一定的应用优势，使得该技术之间成为变电站设备测温技术中的一个关键技术。

但是，由于红外线测温结果的准确性以及可靠性将受到镜头变形、拍摄距离以及
温度气压等因素的影响，在应用该技术时，可能出现测量不准确的弊端。

为了实
现红外线测温技术在变电站运行设备测温上的有效应用，需要相关技术人员能针
对影响红外线测温准确性的相关因素，对测温设备进行定期检测，尽可能避免出
现测量精度不足的情况。

（二）分布式光纤测温技术
在对变电站运行设备测温技术进行研究时，可发现分布式光纤测温技术具有
较好的应用效果。

在光脉冲传播的过程中，将会受到光纤密度、材料组成以及温
度等因素的影响而出现辐射现象，其中有一部分散射光将沿着入射光的反方向传播，可将这种光的传播现象称为背向散射光。

其中拉曼散射属于背向散射光的一
个类型，能发出不同频率的两种信号，利用这一原理能实现对相应温度场进行分
布式测量。

将分布式光纤测温技术应用在变电站运行设备的测温上，能取得一定
的应用效果，探头以及通信通道都可以应用光纤测温技术，并且光纤具有绝缘性
能好的优势，促使其能在较高磁场以及电压的环境下工作，是对变电站运行设备
测温技术的补充。

同时，光纤测温技术属于一种实时在线测温技术，尤其适用于
高电压及强电磁干扰状态下的高压线路和变电所等，另外该技术还能实现对变电
站产生得电信号及非电信号的收集，是现阶段应用较为普遍的一项技术。

（三）光纤光栅测温技术
在对变电站运行设备测温技术进行研究时，可发现光纤光栅测温技术在设备
测温工作中有一定的应用价值。

该技术属于一种反射式的光纤滤波器件，一般情
况下将采用紫外线干扰条纹来照射一定长度的裸光纤，并在这个过程中，光纤内
部将吸收紫外线热量而产生永久性的折射率变化。

如果光速传播到光纤光栅时，
将导致光折射率发生一定改变，并且之后传播的每段光纤都将反射出一种特定波
长光波，而这个特点的波长便被称为布拉格波长。

随着测量物体表面温度的变化，将促使特定波长发生相应的变化，主要是由于在温度变化条件下，光纤光栅材料
将发生热胀冷缩现象，进而促使光栅的条纹周期也会产生一定变化。

这种通过分
析光纤光栅反射光波长变化来判断光栅各位置的温度变化的技术，能有效实现对
物体表面温度的具体测量，将该技术应用在变电站运行设备的测温上，可以通过
分析温度的变化来实现对相关设备运行情况的有效掌握。

该技术与分布式光纤测
温技术相比，主要区别在于该技术只能测量沿线各点温度，不能对整条沿线的温
度进行测量，在变电站运行设备测温上有重要应用[2]。

（四）无线测温技术
无线测温技术是在微电子技术以及无线通信技术不断发展的条件兴起的，已
经在变电站运行设备测温工作上有普遍应用，并取得了良好的应用效果。

在对该
技术进行分析时，将发现该技术主要具有温度传感器体积小、信息收集完整等优势，将该技术应用在相关设备的测温工作中，能有效实现对设备运行情况的有效
掌握，并且能具有成本较低的特点，有一定经济优势。

无线测温技术核心设备主
要是温度传感器以及数据处理单元两个，其中温度传感器能在利用电磁波的基础
上传送温度信息，在将传感器直接安装在相关设备容易发热部位后，能保证温度
测量的准确性，不仅有效解决了电气绝缘问题，还能对环境起到保护作用。

而数
据处理单元主要作用是将接收到的温度数据信息进行收集和整理，能保证数据的
实时传输，能帮助相关工作人员工作的顺利开展，从而实现对运行设备情况的充
分掌握。

结论：综上所述，针对变电站运行设备测温技术的探究是非常必要的。

本文
针对变电站温度监测的必要性进行分析，然后分析变电站运行设备测温的关键技术。

研究可得，变电站运行设备测温的关键技术包括红外辐射测温技术、分布式
光纤测温技术、光纤光栅测温技术和无线测温技术，在具体的应用中要根据运行
设备的具体情况选择相应的测温技术。

希望本文可以为研究变电站运行设备测温
技术的相关人员提供参考。

参考文献：
[1]罗舒阳.基于GPRS通信的变电站光纤传感测温系统软件平台设计[D].山东大学,2016.
[2]陈瑞.变电站运行设备测温技术综述及分析[J].科技创新导报,2015,12(02):21-22.
个人简介
姓名：苏向东（1980.03--）；性别：男，广东：广东省茂名人，学历：本科，毕业广东省石油化工学院；现有职称：助理工程师；研究方向：电力设备的检查
及维护；。