红外测温与紫外成像技术在变电运行中的应用

红外测温与紫外成像技术在变电运行中
的应用
摘要：现在，人们的日常工作都需要依靠电能，因此，对电网进行定期检修
和检修是非常必要的，因此这项工作也就成了目前的一项工作。

在电网的检修和
检修中，电网的正常运转是一个非常关键的环节。

过去，职工对电网的运转进行
了检查，但是如果采用红外温度测量技术，就能在线路的变化中，对线路的状态
进行监测。

这种方法可以快速发现变电的运行中出现的问题，提高员工的工作能力，而且不会对日常供电产生任何的干扰，介绍了红外温度测量技术的有关知识，并对其在实际中的运用作了一些探讨。

关键词：红外测温；变电运行；应用
通过红外热成像技术，可以清楚地查找线路的发生位置及损坏的情况，这种
方法不但探测灵敏度高，可靠性高，且操作时无需断电。

但是，该装置的主要工
作机制是：对现有装置的温度分布进行分析，从而对其进行故障诊断。

随着科技
水平的提高，目前国内电网的维修工作正从计划性维修向常态维修转变，同时，
红外检测技术也在电网的维修中得到了越来越多的运用。

一、红外测温技术概述
1.1红外测温技术的含义
与其他维修技术相比，红外线检测技术更加先进，包括了红外线的传输、生
成等技术。

而现在，我们采用的红外线温度测量技术，在电磁波分析中占有很大
的比重。

由于各种电磁波的特性各不相同，按其特性将其划分成紫外检测，R，x
射线等。

红外是介于红外和红外的中间部分，国内有关方面将红外分为远红外、
近红外和中红外三大类。

1.2红外测温技术的工作原理
红外线测温仪在使用的时候，会使用红外探测器，将目标的辐射能量转换为
电子信号，然后通过成像设备将其输出，最后将信号传输到显示屏上。

在实际应
用中，这种方法还能检测物体表面的温度，并能使检测人员知道故障的成因。

1.3红外测温技术的优点
与目前采用的红外测温技术相比，我国以前采用的测温技术存在着很大的差距，它具有很多优势，既可以在没有被测物的情况下对被测物进行远程监控，还
可以对被测对象的实际工作状况进行快速地检测。

因为它的独特优势，所以它可
以用来探测物体，提高探测的速度，还可以探测到高速运动的物体，比如高速运
动的物体、不易接触的物体，以及温度较高的物体。

但是，与传统的测量方法相比，红外测温具有测量对象自身温度时不会受到测量对象自身温度的影响，从而
使测量结果更加准确。

二、红外测温技术在变电运行中的具体应用策略探讨
2.1电流致热型缺陷检测
由于变电运行系统包含的电力设备数量较多，其内部结构、运行条件、热因
子等因素差异较大，因而其故障诊断的方式也就存在差异。

一般情况下，电流致
热性设备的主要故障有两种，一种是触点或连接不牢固，另一种是电线的载流面
积不够，另一种是电线断线时，采用热像仪来检测设备的发热和温度，使用方便，能有效地发现设备的缺陷。

第二，当测量值与实际值相差很小时，通过红外测温
仪获得的温升，并与标准值进行比较，以此来判定设备的质量问题，如果有偏差
超过规定范围，则需要立即进行检修，将故障隐患降到最低。

2.2电压致热型缺陷检测
对多个实际案例进行了分析，结果表明，在电网的工作中，电压诱发的热量
作用要比电流引起的热量要多得多，因此，利用红外测量技术可以从四个方面着手：
一是由于变电长时间无断电操作，绝缘介质中的绝缘介质已发生了严重的老
化和潮湿，通过使用红外线温度计可以测量出绝缘体是否有过热现象，并通过更
换绝缘介质和加强润滑处理来解决这些问题，从而达到对电网正常运转的目的。

第二，某些变电发生了故障，与常规工况相比，其电压分配情况有很大差别，或者有漏电现象，利用红外测温仪对装置表面进行温度测量，能够发现有异常的
特点，从而可以根据实际情况来判定故障的种类，并及时采取相应的对策，防止
对电网的总体工作产生不良的影响。

第三，一些变电的合成绝缘子出现了破损，通过红外温度测量装置对合成绝
缘子的接触面进行了探测，发现了有较大的热量问题，从而确定了该装置的失效
原因，并进行了维修和维修。

第四，在交流输电线的绝缘子上，由于绝缘材料的老化，可以利用红外线温
度计测量出绝缘层中的漏电和电压的不正常分布状况，从而达到对电缆的故障诊断。

根据红外线温度测量技术，选择几个对应的位置，与基准温度进行比较，如
果温度相差超过30%，就可以判定该装置有严重的缺陷，需要马上停电检修。

2.3线夹发热检测
导线夹是一种连接和固定导线的设备，在变电的日常使用中，由于导线的接
触问题，导线夹容易松开，引线部分发热，同时由于线圈衬套与大气O2产生化
学作用，从而增加电阻，使线夹产生氧化，从而对电网的正常工作产生不利的作用。

一般电线夹具的发热是由于其表面的氧化皮松动和装配不当引起的，维修工
人利用红外线测温技术，可以在没有与电线夹具直接接触的前提下，测量出电器
的温升，从而提高了测量准确率，并能防止电线夹头长期处于大气环境中，加快
氧化速度，保证电线夹的工作。

2.4隔离开关刀口发热检测
绝缘开关的刀刃温度升高是由电阻增加引起的，当电流通过时会产生较多热量，造成器件的发热，从而造成安全风险。

绝缘开关的刃口阻力增加的原因有两个：一是由于绝缘开关的刃口长时间处于暴晒状态，使其与氧气分子发生氧化，
形成一道保护薄膜，使绝缘切换的电阻增加，当电流经过时，会产生较多的热，
从而造成器件的热失效。

第二，绝缘断路器在长时间的使用中，会造成断路器在
关闭过程中不能正确地控制，从而造成断路器在断路器上的压力不均匀，从而增
加断路器的温度，从而引起断路器的发热。

对这种情况，维护人员必须使用红外
线温度计对绝缘断路器进行检查，如有出现高温，则要立即进行修理或替换，并
在维护期间重点注意绝缘断路器的切口位置，确保电网的安全和稳定运转。

2.5变电设备故障检修
一般情况下，变电的工作状态是有规律的，例如，变压器；如断路机等装置，其主要材料是金属材料，其辐射量一般采用，而陶瓷装置或零件的辐射量一般是
以测量装置的辐射量为基准，从而可以大致地判定其失效位置。

在实际使用时，
需要根据同一视野选择相近的两相装置进行比较，注意控制测距，在需要的时候
选用中、长焦段；通过多个角度来确定探测点，从而增加了探测的有效性。

在应
用红外线测温法时，应认识到负荷电流与异常部位温升、异常部位温升与周围环
境两个值之间的相关性，认识到其本身存在的缺陷，结合带电探测技术对变电的
内部缺陷进行探测，从而进一步提升变电的可靠性。

三、红外测温技术在变电运行中的实例分析
以220 kV容量120 MVA的变电所为实例，在对一段线路进行巡查时，发现
该变电所的套管接合处有不正常的温度变化。

发生不寻常的加热的套管连接处在
2号变压器的高压线（A相套管的接合部位），其中 B相和 C相套管的温度约为
60摄氏度，A相套管的温度可达到150摄氏度。

此时采用常规的测试技术，测试
者会在加热部位放置一个测试芯片，以探测到加热部位的温度。

但是，发生不正
常温度的连接部位是在高压电线的一边，若在此部位设置测试温度的补丁，则有
危及工人生命的危险。

此外，在测试温度的安装过程中，由于其运行过程较为繁琐，导致测试结果不尽如人意，还会造成电器故障。

但是采用红外线温度测量技术，可以在没有触碰设备的前提下，发现不正常的温度，便于维护部门进行有效
的处置，及时解决安全隐患，既提高了检修工作的工作效率，又保证了电网的安
全运行。

四、紫外检测技术在变电运行中的应用
将紫外检测技术用于变电的工作，可以对电力设备的放电、电气设备外部的
绝缘状况、赃物状况等进行监测，并对其进行紫外检测测试，从而方便了电力设
备的安全隐患。

输电线路和电力系统等设备经常处于正常的工作状态，由于其内
部的绝缘性或者结构上的问题，会导致局部放电。

在电晕法或表面法的局部放电中，由于电晕法和放电部位会释放出较多的紫外检测射线，从而对操作装置的绝
缘状态进行监测，从而发现其存在的潜在危险。

比如，利用紫外检测成像技术，
对电晕和表面放电所释放的紫外进行了观测，并对其进行了分析和处理，从而为
电力系统的维修和维修工作奠定了基础。

对变电的电气设备进行电晕放电强度的
监测，可以及时地发现其存在的安全问题，并及时采取相应的对策，可减少设备
的损坏。

紫外线成像装置可以在不断电条件下实现远程探测，无需攀爬作业，不
仅可以确保工作人员的生命健康，而且还可以大幅度减少电力装置的断电次数，
确保电力供应的安全性。

结语
将红外线测温仪运用于变电的实际操作中，可以对变电内的故障进行实时监测，既可以提高变电的运行和维修工作的工作效率，又可以极大地改善变电的工
作品质。

因此，在电网中应用红外线测温仪对变电、变电的工作状况进行监测，
以便能及时地找到故障并采取相应的对策，以确保电网安全和可靠供电。

参考文献
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