红外测温技术在变电运行中的应用

红外测温技术在变电运行中的应用
发布时间：2021-01-22T02:21:39.310Z 来源：《福光技术》2020年22期作者：徐治洪[导读] 随着电力工业的高速发展和普及 , 应用红外成像技术已经成为电力企业科技进步的必然需求。

广东电网有限责任公司东莞供电局广东东莞 523000
摘要：红外热像仪具有普查效率高、检测灵敏可靠、不停电、安全性好等优点 , 可以清楚地显示故障部位和故障的严重程度, 能够进行设备缺陷热分布场的分析 , 比传统的预防性试验更能有效地检测出与运行电压、负荷电流有关的设备缺陷。

目前 , 电力系统都在由计划检修向状态检修过渡 , 红外诊断技术可以为状态检修提供有利的科学依据。

随着电力工业的高速发展和普及 , 应用红外成像技术已经成为电力企业科技进步的必然需求。

关键词：红外测温技术；变电运行；应用
一、红外测温技术的优点
此技术可针对常规运作着的电力配件展开检测 , 在断定情况下还能检测设施。

其识别的依据是变电配件展现出的变化温度 , 不必实际碰触 , 便可测定各个时期的温度转变 , 保证准确操控。

装备单独运行 , 不需要配置其余的监测装备, 不依赖协助讯号, 其自身就具备着专门的此种辐射装备, 实时测定结果。

伴随电网已有的范围延伸, 使用测温难以满足已有的测量水平。

红外测温技术是一种新兴的作业手段 , 其针对范围中的诸多电网 , 能一同展开检测。

将测定完的变电问题设置成正确图像, 化简其余作业。

伴随计算机利用率的提升, 诸多行业均无法缺少此技术的撑持。

红外技术结合了原始的图像鉴别 , 日后数值处置。

针对收集结果, 检查变电轨迹中的困难, 有助于日后防范。

自原始的状态监督, 转变成随时状态下的管控维系。

红外测温技术管理现场范围的全部设施, 利用具体性的维修措施, 保证设施顺利运作。

其提高了之前的准确性质, 增加运维范畴。

二、影响因素
影响红外测温结果的因素是多方面的 , 主要体现在 3 个方面 : ①设备负荷。

当变电设备高负荷运行时, 会导致设备温度偏高, 而采用红外探测设备会根据探测温度发出警报 , 影响探测结果。

②周边温度。

外界温度对红外探测的结果影响较大。

当在夏季高温环境下 , 变电设备会吸附外界热量, 使变电设备温度高于正常值, 导致红外探测设备结果出现误差; 当在冬季低温环境下, 外界冷空气会降低变电设备的温度, 导致红外探测设备无法诊断出设备的异常。

③红外探测设备性能。

探测结果的准确性是由设备的性能和质量决定的, 设备性能越好, 诊断的结果越精确 , 而红外探测设备的使用时间、存放环境等都可能会影响设备的性能。

三、红外测温技术的应用
（一）技术划分
在针对电力设施展开温度检查时, 第一, 要识别已有温度, 广泛测量已有温度 , 之后再融合巡检进程中测量的阈值来推断设施的运作与发热情况。

因为此技术在有些无法聚焦的变电要件中无法正常运用 , 所以为降低影响, 保证电力体系结构系统中存在富裕电流, 此检测技术常常利用在晚高峰时期。

第二 , 比较温度的监测结果。

依据水平比较 , 测量相应的断点温差 , 且在此前提下鉴别设施中出现的问题与不足。

利用此种形式, 可以高效避开用电高峰期, 然而在测定前要率先明确监测目标设施的要件部分, 例如引流线、高触头等等, 这是因为相关要件的已有电阻能渐渐转变。

第三 , 竖向比较识别。

红外测温技术能形成各种运作时期设施的红外图谱 , 经过剖析比较图谱清晰要件的发热偏向, 研究要件中出现的故障问题。

利用此种形式, 一定要建设相应的历程图谱, 方便比较。

（二）高压试验
为判断故障源头，电力人员开展了针对性的高压试验，基于高压试验数据进行分析可以发现，故障电压互感器的二次绕组间、二次对一次接地间、一次对二次接地间的绝缘均正常，且存在处于正常范围内的电容量及介质损耗误差，对不历史数据可以发现，高压试验数据不存在异常。

（三）故障检测中红外测温技术的应用
变电体系承载的负担随着变电运维负荷的增加而变大，在变电运维故障筛查过程中运用红外测温技术，在一定程度上对电力设备的查验成效、故障识别产生影响。

变压器在变电运维中无论发生什么类型故障，其温度都会发生一定的变化。

一旦变压器进水导致短路，其温度会在短时间内极速上升；因金属绕组锈蚀问题致使变压器内部电阻过大，其温度也会升高，这些类型的故障问题，虽产生原因不同，但是却有一个共同点，就是温度发生变化，因此，均可运用红外测温技术对其进行检测。

在变压器实际运行过程中，如果检修保养不到位，则会导致变压器金属绕组锈蚀，致使锈蚀部位电阻逐渐增加，并且锈蚀部位的温度也会快速升高。

一旦变压器某处温度升高复制超过正常范围的 15% 以上，则表明变压器该部位可能存在金属绕组锈蚀问题现
象。

合理运用红外测温技术，对生成的热图像进行综合考虑，以此对温度状况进行了解掌握，进而对故障进行判断，然后在断电情况下，对其进行更换处理，从而有效避免安全事故发生。

（四）缺陷检修
缺陷检测属于预防性检测的一种有效方式，主要是针对变电运维系统中存在的不足展开。

现阶段，缺陷检修分为电流致热型缺陷和电压致热型缺陷两种，但是检测的原理是相同的。

电流致热型缺陷包括线路接触不良、导线金属内芯横截面不足等情况，在利用红外测温技术检测中，可以直接根据热图像进行检测。

通过热图像与正常标准进行对比，通过差异性进行缺陷判断。

例如，在接触不良的缺陷检测中，当导线与插头在通电工作中，温度就会上升，而处于闲置状态下，温度与室内温度没有差异，当处于接触不良时，线路的温度就会下降。

电压致热型缺陷包括电压过大导致的导线烧熔、漏电、绝缘介质老化等情况，一旦出现这些问题，没有及时处理将会带来非常严重的后果。

通常情况下，在电力设备的内部构件中，都会由绝缘介质进行包裹，就是为了防止其与其他构件发生电力反应。

如果绝缘介质老化或者脱落，其表面温度就会急剧升高，这时采用红外测温技术进行检测，就可以快速、技术进行缺陷判断。

（五）在金属线夹发热故障检测中的应用
线夹在经过长期氧化反应后 , 线夹的接触电阻增大造成局部电流发热 , 导致线夹温度出现异常 , 对变电运行产生较大的威胁。

在某220kV 变电站 , 运行人员使用红外测温仪开展红外测温中 , 根据测温图谱分析 ,A、B、C 相线夹温度分别为 24.0℃、23.8℃、32℃ , 明显发现C 相处温度高于其他两处温度约 8℃ , 发热现象更为明显。

通过停电检测 , 发现 C 相线夹接线板螺丝锈蚀情况严重 , 通过使用电阻测试仪 ,发现 C 相电阻明显高于其他两处 , 由此确定该发热现象是由线夹连接板接触电阻增大造成局部电流发热而引起的。

对此情况 , 对线夹接线板螺丝进行打磨处理 , 并更换导电膏 , 对设备进行红外测温复测发现 , 设备运行正常。

（六）在环氧树脂浇注式 CT 内部缺陷诊断中的应用
CT 是常见的变电设备, 由于环氧树脂绝缘材料具有介电强度高、防潮性好、耐老化、黏合性和机械强度等优点, 被广泛应用于CT 中。

但是固化的环氧树脂质脆、易开裂、耐冲击性和耐低温性差 , 导致环氧树脂浇注式CT 内部容易出现各种缺陷, 而红外成像测温技术为环氧树脂浇注式CT 内部缺陷诊断提供了便利, 根据图谱温度分布能直观判断CT 内部缺陷。

如在某 220kV 变电站 , 运行人员在定期红外测温的巡检工作中 , 发现环氧树脂浇注式 CT 内部 C 相本体温度偏高 , 根据测温图谱发现,C 相本体温度最高时为 76.5℃ , 正常相对应点温度为 22.3℃ ,环境温度为 17.3℃。

温升 δ 计算公式 :δT=(T1-T2)/(T1-T0)×100%,( 其中 T1 表示发热点的温度,T2 为正常相对应点的温度,T0 为环境参照体的温度),当δ ≥ 80% 时, 则表示该设备缺陷为重大缺陷。

根据该公式计算出C 相温升 δ 为 91.55%, 属于重大缺陷。

对设备进行停电检查 , 发现 C 相上部外绝缘出现裂纹 , 应该是由环氧树脂受热膨胀导致外绝缘开裂。

通过更换开裂部件 , 即可消除该缺陷。

经红外测温复测 ,C 相本体温度正常。

四、结论
综上所述，红外测温技术在变电运行中的应用价值较高。

在此基础上，本文涉及的技术应用实例，则直观展示了红外测温技术的应用路径。

为更好发挥红外测温技术优势，红外测温新型设备的积极应用必须得到重视。

参考文献
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