红外热成像技术在变电站中的应用

红外热成像技术在公司电网中的应用

[摘要]本文通过红外热成像仪对变电站运行设备温度进行检测，能准确的判断出发热源，为发热故障的预警起到重要作用，有效的提高了变电站设备的安全可靠性。

关键词:变电站发热故障红外成像预防措施安全可靠性应用

1.引言

随着公司科研生产任务日益繁重，保证供电系统的安全运行和保障电力设备时刻处于稳定良好状态，成为动力厂管理的突出问题，由于电力设备的热效应是多种故障和异常现象的原因，因此，加强设备巡视，是保障电力设备的必要手段，变电站作为电力系统的关键环节，应用红外热成像技术巡视变电站运行设备显的十分重要。

2.红外线成像技术介绍

红外热成像诊断技术具有安全、直观、高效、防止漏检4大核心优势。普通红外线测温仪仅有单点测量功能，而红外线热成像仪则可捕获被测目标的整体温度分布，快速发现高温、低温点，从而避免漏检。红外线测温仪扫描一个高约1米的电气柜，需要反复来回扫描，还存在漏掉某个高温的风险，造成安全隐患，比较费事费力，一般测量一次需要10分钟。而使用红外线热成像仪，1分钟的时间就可完成，最关键的是一目了然，绝对无遗漏。普通红外测温仪虽有激光指示器，但仅起提示被测目标作用，并不等于被测温点，而是对应的目标区域内的平均温度，但是大部分的使用者都会误以为屏幕显示的温度值就是激光点的温度，大错特错！而红外线热成像仪则不存在这个问题，由于显示的是整体的温度分布，一目了然，红外线热成像仪带指示器，以及LED灯，可以准确的读出所对应点的温度，便于现场快速定位识别。对于某些有安全距离限制的检测环境，普通红外测温仪无法满足需求，因为随测量距离增大，即扩大了准确检测的目标面积，自然得出的温度值会受到影响。但是，红外线热成像仪却能在使用者的安全距离外提供准确测量，因为300:1的D:S距离系数远超红外测温仪。对于数据的记录和分析，普通红外测温仪没有这样的功能,只能手工记录，无法有效管理。

而红外线热成像仪则可在拍摄的同时自动保存可见光图像，用于后期对比。红外线热像仪还具有IR-photonoets功能，拍摄热图的同时还可以拍摄几张现场图，如设备型号、邻近设备、环境等，用于备注及存档。红外线热成像仪的热图像素分布准确记录目标的温度信息；并且可存储、导出、标注，还有后台分析功能并且提供红外线报告。

红外热成像技术对电力设备运行状态检测中以其设备不停运，不取样，不解体，运行工况真实，快速的对电力设备的热状态进行红外成像，借助红外成像诊断技术可以及时发现对发热故障进行定位，定性和定量诊断，真正做到防患于未然，提高电力设备的安全可靠性进、确保了电力供应质量。

3.红外热成像技术原理

热成像仪是利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，这种热像图与物体表面的热分布场相对应。通俗地讲热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。

基于这些原理发展而成的红外热成像技术是通过对电气设备表面温度及其分布的测试、分析和判断，准确地发现电气设备运行中的异常和缺陷，从而得知设备运行状况，提前安排设备检修，可以为设备良好运行做好侦察兵。利用红外成像仪可实现变电站设备运行状态下，检测出设备故障引起的异常红外辐射和温度，有效地判断出外部缺陷和内部缺陷，从而实现故障隐患的提早发现并及时进行处理，给电力系统设备状态监测提供了一种先进手段。

4.红外热成像技术在实际工作中的应用

2008年初，我厂配置了(FLUKE Ti50型）红外热成像仪，我们通过使用红外线点测温和红外成像检测并存方法，每年分两次对110KV厂房、10KV配电站、负荷较大或日常巡视中发现的发热较严重变电站的运行设备进行诊断。通过对电气设备红外检测图像的定量与定性分析，使用红外成像检测技术能够大大提高了设备测温的效率及缺陷发现率。2008年5月份对公司电网设备进行了检测，共测关键部位244处，发现问题及故障点67处，并对67处故障及时进行了处理。2008年8月份同样对公司电网设备进行了检测，共测关键部位244处发现问题及故障点30处，并对30处故障隐患及时进行了处理。

通过使用红外成像检测技术对公司电气设备的红外故障诊断经分析认为，公司的电气设备发热故障主要为外部发热故障，主要原因因为接头氧化腐浊，导体接头松动以及安装质量差等原因造成。并对以上发热点及时进行了处理，避免隐患引发事故,减少了发热故障造成停电。

5.变电运行设备发热故障的预防措施

5.1变电运行设备发热故障的预防。可以运用红外线检测技术，红外线检测技术是变电运行设备发热的故障检测中最为有效的科学技术，红外热成像仪检测设备，可以实现发热设备的在线监测，其监测的方法是，当变电运行设备发热时，会产生红外发热的状况，红外成像仪会感应并采集发热信息，通过其他的技术程序将发热的设备显示在荧光屏上，展现变电设备的运行状态，所以通过红外成像仪可以实时监测运行中的设备，发现设备的异常现象会以警报的形式提示，之后自行对其进行控制，降低了发热故障的发生率，红外成像技术的应用可以节约了维修成本。

5.2加强变电运行设备的巡回检查力度。严谨的制定巡视人员的安排制度，充分发挥巡视监测的功能，要求巡视人员在巡回检查的过程中，严格按照巡回检查规范认真检查，提前制定好巡检方法和路线，对于变电运行设备的敏感部分重点检查，例如变电运行设备的金属连接处，依据金属的特性可以分析，温度过高时，金属的光泽有明显的变化，其会呈现灰暗状态，是直接通过肉眼可以观察到的，巡视人员一定要态度认真，提高巡视的质量，发现变电运行设备有过热故障

时，及时进行处理解决，防止引发设备故障或扩大故障，巡视人员除了应该检查的部分外，对于特殊的，比较容易发热的、受外界环境影响较大的设备可以进行特殊检查，有效避免发热故障的发生，提高变电设备的工作效率。

5.3严格执行检修标准。提高对变电运行设备金具质量、防氧化、接触面处理检修时的质量，对于变电运行设备中使用到的母线、设备线夹金具，一定要择优选择，设备的动热稳定和载流量的性能要符合标准，防止劣质产品的使用，变电运行设备以及线路的接头处采用电力复合脂进行防氧化处理，接头接触面用锉刀进行平整处理，去除毛刺减少不平整，依据截面标准值执行，最终进行设备检修验收时，着重对变电运行设备检修的质量、技术和标准再次进行检查与核实，可提前制定一套严谨合理的检修验收制度，检测时严格按照检修验收制度执行，保证检修达标。

6.结束语

用红外热成像检测变电站运行设备发热故障的预知性故障检测，能及时发现发热故障制定预防措施并合理安排检修，从而预防和避免电力设备发热故障，通过有效的预防措施对发热现象进行控制，保障电力运行的稳定与安全，同时保障公司科研、生产安全用电。

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