变电站红外温度在线监测系统
红外成像测温技术在变电站中的应用研究
红外成像测温技术在变电站中的应用研究文章对红外测温技术进行介绍，在分析其原理和特点的基础上，研究红外测温技术在变电站中的应用情况和在故障诊断时的注意事项，以供参考。
标签：红外成像测温技术；变电站；应用1引言变电站是电力系统中的供配电枢纽，起到电压升降以及电力分配等重要作用，在目前我国用电负荷不断增加以及对电力供应稳定性要求逐渐提高的背景下，变电站的稳定运行对电力系统的作用也越来越重要。
而且近年来随着电力相关技术的快速发展，变电站在不断应用新技术和新设备的形势下逐渐向智能化和自动化方向发展，智能变电站也成为目前变电站的主要发展趋势，无人值守模式正在普及并且向无人值班模式过渡发展。
其中对于无人值守模式来说，其最重要的技术支持就是状态监测技术，通过状态检测技术可以实时掌握电力系统的运行状况，对系统运行中的设备故障隐患进行预测和诊断，从而可以制定检修策略来对隐患进行排除以确保电力系统的稳定运行。
在电力系统运行过程中的常见故障就是设备发热以及发热所引起的一系列故障，其主要的状态检测方法就是红外测温技术，下面就对红外成像测温技术在变电站中的应用进行详细分析和研究。
2红外测温技术概述2.1红外测温技术的原理大自然中的任何物体在常规环境下都会不停地向外辐射红热外能力，而且物体中原子远动越激烈其放出的红外辐射能量就越高，红外测温技术就是利用物体的这一原理，通过相应技术对物体所辐射出的红外热能量进行测量，这样就可以对物体表面的温度实时变化情况进行掌握。
目前针对物体的红外测温设备主要有红外热像仪、红外热电视以及红外测温仪等。
其中红外热像仪就是对物体表面所辐射出的红外热能量进行测量之后，通过图像的形式进行表示，而且对于不同的红外热能量所代表的不同温度通过不同的颜色进行代表。
红外热电视其实也是红外热像仪中的一种，就是利用物体所辐射出的红外热能量通过热释电摄像管进行接收，然后将所测量物体表面上的热辐射分布的不可见热图像转变为视频信号，然后通过显示屏显示的方式进行表示。
探讨红外线成像测温技术在变电站设备中的应用
探讨红外线成像测温技术在变电站设备中的应用发布时间：2021-11-11T06:10:59.120Z 来源：《防护工程》2021年23期作者：李金霞[导读] 红外成像技术测量电力设备辐射的红外能量，并将其转化为温度信息。
国网山西省电力公司忻州供电公司山西忻州 034000摘要：变电站在电网工作中起着承上启下的作用，对电网的安全运行具有重要价值。
在对变电站设备进行巡查的过程中，工作人员一般表面上听、看，但肉眼无法清楚观察到细节；另外，一些发热的设备可以用手触摸，但由于设备的一部分是导电的，所以不能用手去触摸；部门内制造噪音的设备的工作人员可以用耳朵听，但只是用耳朵听不会发现一些特殊问题。
关键词：红外线成像测温技术；变电站设备；应用引言红外成像技术测量电力设备辐射的红外能量，并将其转化为温度信息。
同时，系统对温度信息进行处理，再以图像和视频信号直观显示被测设备的温度信号，最终通过电力设备监控标准，快速实时判断设备运行状态。
利用红外成像技术在线监测电力设备运行状态，具有测量准确、监测效率高、夜间诊断等优点。
1红外热成像仪的工作原理以及功能特点1.1工作原理红外热像仪主要是利用红外热成像技术对检测到的目标物体进行红外辐射，然后利用Principality信号处理方法将目标物体的温度分布图转换成视频图像。
红外热像仪可以清晰地探测到目标本身，进而获得不同的红外图像。
工作人员可以观察图像的温度分布点，从中发现异常，起到预防和维护的作用。
1.2功能特点红外热像仪具有以下特点：一是分辨率高；二、快速测温；三、稳定可靠；四、不受电磁干扰；五、存储信息和处理信息非常方便。
由于红外热像仪具有将目标物体转换成热像的特点，通过调节红外热像仪的发射率参数和温标参数，可以快速检测被测物体的表面加热温度，从而清楚地了解目标物体的热量损失部分，进而判断目标物体的健康状况。
红外热像仪具有定量测量和定性成像的功能，同时还具有高空间分辨率和高温度分辨率的特点。
一种智能变电站环境温湿度在线监测系统
新风ꎮ
据ꎬ告警信息上传到汇总管理机ꎮ
(５) 事故油池液面检测ꎮ 通过对事故油池中液
面位置及水中油含量连续检测ꎬ若油池溢出的积水
含有绝缘油ꎬ进行预警ꎬ防止变压器油站外环境污
染ꎮ
图 ２ 环境温湿度在线监控安装位置示意
(６) 设备噪音检测及预警ꎮ 在设备生产区安装
墙面上安装红外探头ꎬ对准高压开关柜后部发热较
３ 构建新型变电站温湿度环境综合控制系
统
是日常运维管理中无法直接巡视的部位 [３ － ４] ꎮ
３ １ 总体系统架构
检开关柜ꎬ普遍采用手持红外测温仪ꎬ对开关柜进行
包含电缆沟温湿度监控、开关柜温湿度、主控室温湿
(２) 开关柜内设备无法测温ꎮ 目前运维人员巡
通过设计一种室内环境温湿度在线监控系统ꎬ
发出视听告警、远程智能温湿度控制、电缆沟烟雾告
警及火灾预判、开关柜接头发热预判、油池油位溢
出、噪音预警、汛期给排水联动控制、故障传感器电
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３３
« 电气开关» (２０２２. Ｎｏ. ４)
子界面显示等ꎮ
相邻电容器的温度进行横向比对ꎬ来判断电容器及
３ ４ 在线监控信息平台
变电站温湿度智能控制系统配置了主控单元和
执行单元做为系统的核心模块和操作模块ꎬ综合控
制空调、除湿机、排风机、电动窗、循环风机、排水泵
等环境调整设备ꎬ确保高压室、主控室、站用变室、电
容器室等室内的环境在设定范围内ꎮ
３ ５ 智能手机远程监控
温湿度智能控制系统支持通过无线网络ꎬ将环
中图分类号:ＴＭ９３ 文献标识码:Ｂ
Ａ Ｋｉｎｄ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｈｕｍｉｔｕｒｅ Ｏｎｌｉｎｅ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ
电气设备过温红外远程在线监测系统在变电站的应用
ＡｂｔａｔＴ ｌ ｎｓｔｅｏｊ ｔ ｆ ｎ ｒ ｔ ｎｚ ｎ ｎｅｉｅｃ ａａｅ ｅｔ ｆ ｎｅｉ ｎ ｇ ｄ ｔｅｓｌｔ ｎｏ ｓｒｃ ：ｏｉ ｅ ｔ ｈ ｂｅ ｆ ｍａｏ ｉ ａｄｉｔ ｌ ｎｅｍ ｎｇｍ ｎ ｏ ｔ ｌｅ ｔ ｒ ， ｏ ｉ ｆ ｍｐ ｍｅ ｃ ｏ ｉｏ ｉ ｅ ｌｇ ｉ ｌｇ ｉ ｈ ｕｏ
ｔｎ ｅ ｕ ｓａｉｎａ ｄ ｍｏ ｉ ｒ ｇ ｏ ｂｅ ｔｔｍｐ ｒｔｒ ａ ａｙ ｉ ａ ｄ ｃａｅ ｒｐ ｒ． ｒ ｇｏ ｅａｉｎ，ｈ ｙｔｍ ｌｒ ｅ ｄ ｄ ｓ ｂｔｔ ｎ ｎｔｉ ｆｏ ｊｃ ｅ ｅ ａｕｅ，ｎ ｌｓｓ ｎ ｒｔ ｅ ｏｔ Ｄｕ ｎ ｐ ｒｔ ｏ ｏｎ ｉ ｏ ｔｅｓ ｓ ｅ ａｅｔ
第４ ０卷 第 １ 期 １ ２１ ００年 １ １月
激 光 与 红 外
Ｌ ＡＳＥＲ ＆ Ｉ ＲＡＲＥＤ ＮＦ
Ｖｏ． ０． １ ４ Ｎｏ． １ １
Ｎ ｖ ｍｂ ｒ ２ １ ｏ ｅ ｅ ，０ ０
文章编号： ０ － ７ （００ １－ １－ １ １ ０８ ２ １）１ ２１ ４ ０ ５ １ ０
１ 引 言
段 ＿ ｊ所 以 ， １ ， 电力 设备 运行 状 态检测 和在 线 远程 监
测在 电力 安全 生产 中始 终起 着重 要 的作用 。
电力 系统很 早 就将 热像 仪运 用于 设备 的安 全检 修上 ， 通过 其对 电气 设备 和线 路 的热缺 陷进 行探 测 ， 如变压 器 、 套管 、 断路 器 、 闸 、 刀 互感 器 、 电力 电容 器 、 避雷器 、 电力 电缆 、 线 、 线 、 合 电 器 、 缘 子 串 、 母 导 组 绝 低 压电器 以及 具有 电流 、 电压致热 效应或 其他致 热 效 应 设备 的二次 回路等 ， 这对 于及 时发现 、 处理 、 预防 重 大事 故的发生 可 以起到非 常关键 而有 效 的作用 。
变电运行中的红外测温技术
变电运行中的红外测温技术摘要：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。
本文针对红外测温技术在变电运维中的应用进行了详细分析。
关键词：红外测温技术；变电运维一、红外测温技术在变电运维中的应用（一）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。
现阶段的变电运维工作由于是长期性的，在运维过程中会出现电压电流瞬间变化的情况。
因此设备的老化和损坏程度就比较明显，这也为运维工作带来了相应的难度。
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。
（二）故障检修随着人们对电力资源的需求量在不断增加，电力工程的负荷承载力也在不断增加，因此变电运维的难度也在不断增加。
因此将红外测温技术运用到故障检修中，可以提高故障检修的效率和速度，准确、及时地收集有关信息并进行分析，找出故障源和故障点。
变压器是电力核心设备，在故障检修中，就可以采用红外测温技术。
虽然变压器的故障类型可以分为很多种，但是都会引起变压器表面温度的上升。
220kV变电站变电设备综合在线监测系统可行性分析
艾湖220kV变电站变电设备在线监测可行性分析江西省电力科学研究院南昌供电公司武汉慧测电力科技有限公司2013年3月目录1 工程概述 (4)1.1 编制依据 (4)1.2 工程现状 (5)1.2.1 江西电网在线监测概况 (5)1.2.2 艾湖变在线监测概况 (6)1.2.3 项目必要性 (6)1.3 预期目标 (7)2 项目技术方案 (10)2.1 基本情况 (10)2.1.1 公司简介 (10)2.1.2 科学技术鉴定结论 (10)2.1.3 技术成果情况 (11)2.2 系统简介 (11)2.2.1 系统概述 (11)2.2.2 容性设备、避雷器在线监测 (14)2.2.3 HC系列金属氧化物避雷器在线监测 (16)2.2.4 变压器油中溶解气体在线监测 (17)2.2.5 HC系列铁芯接地电流在线监测 (19)2.2.6 无线断路器在线监测 (19)2.2.7 HC系列数字型SF6气体在线监测 (20)2.2.8 无线温度在线监测 (22)2.2.9 HCDL型变电设备IED (24)2.2.10 管理分析软件 (24)3 项目实施方案 (27)3.1 项目计划周期 (27)3.2 项目承担单位 (27)3.3 系统实施的主要任务 (27)3.4 安全措施 (28)3.5 项目实施明细 (29)4 项目预算.................................................................................. 错误！未定义书签。
4.1 整体预算表................................................................... 错误！未定义书签。
4.2 分项预算表 (31)1.1 编制依据结合变电站设备实际运行情况，主要依据以下规程及文件：✧Q/GDW168-2008 《输变电设备状态检修试验规程》✧Q/GDW240-2008 《输变电设备在线监测系统技术导则》✧GB1208 电流互感器✧GB311.1 高压输变电设备的绝缘配合✧GB50150 电气装置安装工程电气设备交接试验标准✧GB/T4109 高压套管技术条件✧DL727 互感器运行检修导则✧GB 50150 电气装置安装工程电气设备交接试验标准✧GB/T 11022 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求✧GB11032－2000 交流无间隙金属氧化物避雷器✧DL/T727-2000 互感器运行检修导则✧DL/T486-1996 交流高压隔离开关和接地开关订货技术条件✧DL/T804－2002 交流电力系统金属氧化物避雷器使用导则✧DL/T 402 高压交流断路器订货技术条件✧DL/T 593 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求✧国家电网公司 [2008]269 号《输变电设备状态检修管理规定》✧国家电网公司《110（66）kV～500kV互感器检修规范》✧国家电网公司《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》✧国家电网公司 [2006]512 号《变电站运行管理规范》✧国家电网公司电力安全工作规程（试行）及编制说明✧国家电网公司《交流高压断路器检修规范》✧国家电网公司《交流高压隔离开关检修规范》1.2.1 江西电网在线监测概况近年来在推广状态检修的大背景下，国内的输变电设备在线监测技术发展势头有增无减，无论是在线监测应用的规模还是在线监测技术水平，与国外相比都不逊色，但目前江西省电网变电设备在线监测系统主要还是以单一监测类型为主，没有形成统一的站级状态监测系统，具体情况如下：1）主变油色谱监测江西省电力公司从2002年前后开始摸索主变油色谱在线监测装置的使用，到目前为止陆续已经安装了36套主变油色谱在线监测装置。
智能变电站断路器在线监测系统的设计 闵洁
智能变电站断路器在线监测系统的设计闵洁摘要：主要介绍了一种智能变电站断路器的在线监测系统，通过对总体设计通信部分设计和软硬件设计进行深入分析，进一步了解了对断路器的机械特性，动态电阻和触头寿命的在线实时监测过程为其提供行之有效的可行性建议。
关键词：断路器；变电站；监测系统1 引言：作为变电站电力系统的重要设备，断路器既需要控制电路的平稳运行，同时也起到一定的保护作用，确保整个变电站的供电质量。
因此，对变电站断路器的在线监测就显得尤为重要。
伴随着微电子技术、传感器技术以及现代通信技术的发展，加速了智能变电站断路器在线监测系统的研发进度。
现阶段，断路器在线监测系统可以通过高灵敏度的传感器长期进行在线监测，通过采集数据信息，监测断路器各个功能部件的运行状态，对于故障问题能够及时发现，并采取有效解决措施，避免造成严重事故。
2 在线监测和智能诊断技术简介一次设备的绝缘老化的发展具有统计性，速度难以预测，大多有一定的发展期。
前期表现为设备的物理，化学，电气等特性变化的征兆，通过对获取的信息进行分析和处理，可对设备的可靠性做出预测和判断，从而及早发现潜在的故障，为设备的检修提供依据。
目前，国网提出了建设以信息化，数字化，自动化，互动化为基本技术特征的坚强智能电网，在变电环节要求建设智能变电站，需要安装智能化设备，这都对变电站设备的选择，数据的采集，通信，分析，和控制环节提出了智能化的要求。
智能化设备要求具有信息就地处理能力，并可实现对设备健康状况的自我检查。
智能变电站一次设备的在线监测和诊断技术通过安装传感器对设备的实时状态进行数据采集，分析，并进行设备的安全评估和故障诊断。
目的是为了实现变电站智能化及无人值班3 断路器的主要特性断路器主要是指可以接通或分断电流的开关电器。
通常分为开启式断路器和塑壳式断路器两大类，前者是指触头在大气压力的空气中断开和闭合的断路器，后者则是具有一个用模压绝缘材料制成的外壳，作为断路器的整体部件。
变电站红外温度在线监测系统课件
系统具有较强的容错性
系统具有对站端设备远程配置、远程维 护、远程启动的能力
远程控制
远程监控中心可远程控制红外监控设备 报警信息、报警图片远程查询 自动巡航位置、时间、设备信息远程知悉
网络浏览
系统可支持WEB浏览：实时预览、录像回
学习交流PPT
21
行业应用示例
煤炭
热力管道
煤垛可见光图像
煤垛红外热图
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7
智能化变电站测温系统
智能化变电站测温系统需求 无人值守 环境偏远、恶劣 供电系统工作效率亟待提高 电力故障多伴随发热故障 故障数据需存储 排检故障依据 数据传输及时有效
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8
红外测温系统的优势
红外测温系统优势 非接触式测温 不干扰被测温度场 不受被测温度场影响 测量精度高 测量范围广 响应速度快 灵敏度高 不停电、不解体、不取样、更安全
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9
红外在线监测系统 VS 手持式热像仪
工作方式 监测范围 测温精度 数据存储 远程控制
24小时智能无休运行 360°全方位多点监测 高（可进行软件算法补偿） 多形式智能保存历史、报警数据
支持
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人工手动操作 单点 普通
仅支持抓图、录像功能 无
10
变电站设备红外温度在线监测系统
HgCdTe
n+
HgCdTe
n+
红外热成像
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红外线照射 HgCdTe
n+
HgCdTe
n+
硅片感应电路 5
红外热成像系统介绍
红外光学镜片组
红外镜头
红外探测器芯片
红外机芯组件
红外线温度监测系统在电力测温中的应用研究
变化进行 实时跟踪， 并给 出必要 的报 警信 号， 将 能 实现 电力 系统 火 灾的有 效预 防， 光 纤光栅 传感 器的 出现 为这一设 想 的 实现提 供 了依据 。 相 对 于传 统 的测 温 系统， 光纤 光栅 测温 系统 具有故 障检 测与 维护 方便 、 受光 源功率 波动 的影 响较 小， 使 用寿命 长、 信 息共 享等优 点 ， 其 应 用领 域 主要 集 中在 电力 电缆表 面 温度 的测量 、 汽轮 机 内部 湿蒸 汽测量 、 高压 开关柜 隔 离触 头温度检 测 等 。 对光 纤光栅 测 温 系统进行 深入 研 究， 有助 于提 高火 灾探 测
对电力 系统设备 出现 的过热故 障进行分类 ， 包括外部热故障和 内部热故障 。 对于前者而言 ， 通常是指在大 电流 作用下 ， 压接不 良的 裸露接 头出现温升现象 ， 给设备的安全造成 隐患 ； 对于后者而言， 主 要是指密封在材料内部的 电缆等发生长时间发热现象， 造成局部温 度上升 。 对设备 内部故障进行检测可以通过其周 围材料的温升检 测 来实现。 光纤光栅传感器 比传统传感器的抗 电磁干扰能力更强 ， 具 有更低的损耗和更高的灵敏度 ， 属于无源独立器件 ， 其应用也逐渐 从实验室走 向实 际生活， 将其应用于 电力系统中具有其他传感器无
法 比拟的优越性。
该系统的工作原理为： 通过光纤将光纤式温度传感器 连接到读 数仪表上 ， 并与监控计算机通过总线连接 。 光 纤式传感器 的体积小 ， 感温头易于与被测物体 的表面接触 。 该类 传感器 的主要优点为 ： 受 潮湿环境 的影 响较小 ， 具有较高 的电磁干扰能力和 良好的绝缘性 ， 不易腐 蚀等 。 不 足在于 ： 进行多点监 测时 ， 网络结构的复杂程度增 加， 需要增加更 多的现场读数仪表 。
探析红外测温在变电站的应用实践
以及节约能源等方面发挥了着重要作用。 近２ Ｏ 年来， 非接触红外测温仪在技术
上得到迅速发展， 性能不断完善， 功能不断增强， 品种不断增多， 适用范围也不
断扩大 ， 市场 占有 率逐 年增 长 。 比起接 触式 测温 方法 ， 红外 测温有 着 响应 时 间 快、 非接触 、 使 用安 全及使 用寿命 长等 优点 。 非 接触红 外测温 仪包 括便携 式 、 在 线式和 扫描 式三 大系列 ， 并备 有各 种选件 和计 算机软 件 ， 每一 系列 中又有各 种 型 号及规 格 。 在 不同规 格 的各 种型 号测 温仪 中， 正 确选择 红外 测温仪 型号对 用 户 来说 是 十分重 要 的。
充分 考虑 小负荷 电流对测 试结 果的 影响 。 精 确检测 时 除了满足上 述要 求外 ， 还应满 足 ・ 风速一 般不大 于０ ． ５ ｍ／ ｓ ， 设
备通电时间不小于砸 ， 最好在２ ４ ｈ Ｐ ． ／ ￣ ｈ｝ 检测期间天气为阴天、 夜间或晴天 日落 ２ ｈ 后。 被检测设备周围应具有均稳衡的背景辐射， 应尽量避开附近热辐射源的 干扰， 在某些设备被检时还应避开人体热源等的红外辐射 ・ 避开强电磁场， 防止 强电磁场影响红外热像仪的正常工作 。 实际工作还应注意的问题有 ： （ １ ） 在对Ｉ Ｏ Ｋ Ｖ ￣ ： 关柜进行测温时， 现场很难直接实现， 停 电打开柜门测温
一
般检 测时环 境温度 一般 不低于５ ℃， 相对湿 度不大 于８ ５ ％， 天 气 以阴天 、
内部故障。 众所周知 ， 金属导体都有一定的电阻， 其电阻与其本身的电阻率和平均温 度系数有关， 且有相应的熔点。 根据Ｑ ＝ Ｉ ２ Ｒ ｔ ， 当电气接头的接触电阻由于某种 因素如接触表面状况不良、 氧化程度严重、 接触压力较小、 有效接触面积减小 而增大时， 或电流增大时， 其发热量 （ 温度） 将相应增大 ， 电阻由于热效应而相 应增大。 电阻增大又使温度增加， 如此恶性循环 ． 将使接触面的温度超过熔点
利用红外在线监测技术进行配电设备故障预警与诊断方法探究
运营维护技术利用红外在线监测技术进行配电设备故障预警与诊断方法探究贺振宁，邳滢琦（国网辽宁省电力有限公司阜新供电公司，辽宁主要介绍红外热成像在线监测技术的原理和应用情况，阐述配电设备故障预警与诊断的重要性，详细介绍目前常用的红外在线监测设备及其工作原理，综合分析现有的配电设备故障预警与诊断方法，并提出了一种基于红外热成像在线监测技术的新方法。
该方法通过分析红外图像中的温度分布变化，结合智能算法，能够实时监测和预警配电设备的故障，并提供相应的诊断结果。
红外热成像；在线监测技术；配电设备；故障预警；故障诊断Exploration of Fault Warning and Diagnosis Methods for Distribution Equipment UsingInfrared Online Monitoring TechnologyHE Zhenning, PI Yingqi(State Grid Liaoning Electric Power Co., Ltd., Fuxinprinciple and application oftechnology, describes the importance of early warning and diagnosis of power distribution equipment faults, introduces情况，从而识别出故障的具体位置和类型，使得故障最后，红外热成像在线监测技术可以实时监测。
通过收集和分析红外图像的变化趋势，设备运维管理人员可以及时了解设备的运行过程中温度的变化情况和设备的工作负荷等信息，预测设备的寿命和性能状况，从而进行合理的设备管配电设备的故障预警与诊断是提高配电系统可。
此外，通过分析红外图像中的温度分布变化，可以准确识别出设备故障的类型和位置，为工程师提供准确的故障诊断依据，进一步保障寸和结构，选择合适的角度和距离进行采集，以确保图像数据的完整性和准确性。
电气设备红外温度在线监测系统在变电站的应用
０ 引 言 Leabharlann 作 为一门新技术 ，红外成 像在 电力设备 的运行 状态检 测 方 面具强大优势 。 其 利用电力设备热状 态的分布 范围 。 作 为诊 断电气设 备是否具有 较好的运 行状态 的依 据。设 备热图像 是 设 备运行 的状态之下 温度分 布以及热状 态真实 的反应 。因此
对 电 气 设 备 红 外 温 度 在 线 监 测 系 统 在 变 电 站 的 应 用 探 究 意 义
监 控诊 断 系统 ］ 。
变电站传 统设备红外监测方式采取人工巡 检方式 ． 运 行人 员对现场进行巡视 。 从而掌握设备的运行状态 。变 电站传 统设 备的巡视 管理四大 因素包括现 场实证 、 运行 经验 、 行政 手段 以 及人的 自觉性 ＿ １ ］ 。 虽然供 电企业在上述几个基本要 素的基础上 。 按照 自身的特点建立与实施 了对设备缺陷 的管理 、 运行分析 以 及设备的巡视等一 系列制度 。 一定程度上为电力行业的安全生 产提供 了保障， 但实施的同时暴露 出较多 的问题 ：
（ ３ ） 设备运行方面 。由于设备具 体操 作的规范性 以及随 意
性、 人 员考核 有效性以及完整性 、 管理 工作复杂性 。 直接或问 接
的 导致 操作 费用 较 高 。
（ ４ ） 缺乏 自觉性 。因为缺乏监督的有效机制 。 导致较难保证
工 作 质 量 以 及设 备巡 视 的 到 位 率 。 （ ５ ） 变 电站 没 有 人 值 守 的 部 分 较 为 特 殊 的情 况 下 ， 无 法 监
位置则没有该困扰。
１ 变 电站原有设备红外监测方式存在 问题
变 电站 原 有 设 备 红 外 监 测 方 式 包 括 如 下 问 题 （ 如图 １ 所
红外成像测温技术在变电站中的应用
红外成像测温技术在变电站中的应用作者：张旭来源：《城市建设理论研究》2013年第29期【摘要】目前红外成像测温技术在我国的各个领域得到广泛的应用，尤其是电力系统中的变电站广泛的应用该技术。
红外成像测温技术主要是通过对电气设备温度的监控测试，实现对设备运行状况的一个大致的了解。
本文就是从红外成像测温技术的功能优势和系统设置，实现对变电站的运行设备的实时监控。
【关键字】红外成像测温，变电站，措施手段中图分类号： TM411+.4 文献标识码： A前言红外成像测温技术是现今比较先进的设备检测系统。
该设备可以实现对电气设备的全程的检测和体验，在设备故障处红外线会有异样的颜色和变化。
我国已经对该技术实行了全面的推广，及时发现故障，并提供相应的解决措施。
以下是我们对红外线成像技术测温技术的具体探讨。
二、红外热成像仪的工作原理、功能特点1．工作原理红外热成像仪系用红外热成像技术，探测目标物体的红外辐射，并通过光电转换、信号处理等手段，将目标物体的温度分布图像转换成视频图像的设备。
利用热成像仪测定目标本身和背景之间的红外线差便可以得到不同的红外图像，热红外线形成的图像称为热图像。
目标的热图像和目标的可见光图像不同，它不是人眼所能看到的目标可见光图像，而是目标表面温度分布图像。
换一句话说，红外热成像仪使人眼不能直接看到的目标表面温度分布变成人眼可以看到的代表目标表面温度分布的热图像。
我们可以通过热图像的温度分布找出异常发热点，起到预维护的作用。
2.功能特点红外热成像仪具有稳定、可靠、测温迅速、分辨率高、直观、不受电磁干扰以及信息采集、存储、处理和分析方便等优点。
由于具有将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像的特性，通过调整红外热成像仪的各个参数(焦距、温标值、辐射率等)，可以快速得出被测点的表面发热温度，据此可分析了解设备内部热损耗部位和性质，从而判断该设备的健康状态。
红外热成像仪具有定性成像与定量测量的双重功能，并有较高空间分辨率和温度分辨率，能够辨别很小的温差。
110kV变电站无线测温系统的应用
110kV变电站无线测温系统的应用安徽开发矿业有限公司针对总降压变电所触头发热不能很好的监测，成功应用了无线测温系统，使用效果良好，避免了多次事故的发生，提高了供电系统稳定性和可靠性，就此分析安徽开发矿业有限公司降压变电站安装无线测温系统的重要性和必要性。
关键字：无线;测温;变电所;引言供电系统能否稳定运行，在保证系统本身绝缘外，触头或连接部位温度直接影响变电所安全运行，变电所设备通常在大电流情况下工作，一旦接触不良或者过载，将直接导致触头异常发热，造成接触电阻变大，因接触电阻变大，又加剧发热，形成恶性循环，很容易引发事故。
通过安装AT-Ⅱ无线测温系统，实现接头在线监测、报警，保障了井下排水和通风安全，同时也为生产连续性创造条件。
1、现状分析安徽开发矿业有限公司设有容量50MV A双圈变压器，配电采用KYN28-12型开关柜，变压器10kV低压侧出口和01进线柜峰值电流超2700A，变电所承担着井下排水和通风等一级负荷供电，同时也为全公司生产提供电能，供电设备的正常运行直接关系到井下安全和公司的正常生产经营。
近些年也出现了很多电力设备接头温度检测的新技术[1-2]。
传统的对高压设备接触部位进行温度监测主要途径是通过示温蜡片和手持式红外线测温仪进行测温。
该方式虽然能测量温度变化情况，但有很多的局限性，示温蜡片只能使用在肉眼能看到的部位安装，其发热程度不好判断，更换非常繁琐。
红外线测温仪白天室外使用难度较大，点难找，温度值受测量人员及测量距离影响大，总体的测量精度较差，红外测温不具有穿透功能，对于高压柜动静触头、母线连接处、电缆连接处等部位在带电的情况下是无法进行测量的，为了避免事故的发生，对电力设备连接部位进行实时监测是必要的。
2、无线测温系统武汉阿米特科技有限公司生产的AT-Ⅱ无线测温系统，采用433MHz-470MHz免申请频率，无障碍物可传输1000米，一台接收仪可接收几百米范围内最多256个点的测温数据，系统稳定可靠，无线数据不丢包;且能够远程修改ID地址，可根据不同设备设置不同的温度报警值，具有超温自动唤醒功能;对故障的发现更加及时，人机界面友好，兼容性强，安装简单方便。
220kV变电站设备运行维护中红外诊断技术的运用
220kV 变电站设备运行维护中红外诊断技术的运用发布时间：2021-06-25T14:53:59.793Z 来源：《当代电力文化》2021年7期作者：曹伟[导读] 随着经济在不断进步，科技的发展也在与日俱增曹伟国网山西省电力公司晋中供电公司山西省晋中市 030600摘要：随着经济在不断进步，科技的发展也在与日俱增。
特别是在人们生产生活中带来不小影响的电力行业更是得到了飞速的发展，大量的先进技术被投入到电力运行中去，为人们提供着源源不断的电力能源。
在各种新科技中，红外诊断技术则是得到了大家比较多的关注度。
本文就为大家简单介绍了红外诊断技术的原理、特点及操作方法，并且对其在变电站设备运行维护中的重要应用作了详细分析。
关键词：红外诊断技术；220kV变电站设备；运行维护引言一般来说，在电路出现故障需要检修时，大多数都是由于设备局部温度过高导致的。
在变电站的设备中，主要有两种发热的设备：电压制热和电流制热。
前者主要是由于电压的作用所导致，例如避雷针、互感器等；后者发热则主要是电流的效应所造成的，主要有导线、线板、电线接头等。
因此，对于电力设备温度的监测就是重中之重了。
而在之前对于监测工作的开展，主要就是采用接触法，仪器也都是温度计，热电偶之类的，在我国部分电力部门则主要通过将腊片安装在仪器表面进行温度的测量。
但是在这些仪器的使用过程中，都需要关闭电源进行断电操作，而且对于安装较高的电力设备，在测量时也存在着一定的安全隐患。
因此，红外诊断技术的使用就很好的解决了这些问题。
1 红外诊断技术1.1 红外诊断的基本原理设备运行中出现的问题，一般都是由于电路出现故障而致使局部温度升高，就比如人的身体出问题而使体温升高引起发烧一样。
此时，大量的红外辐射从仪器设备中不断地被发射出来，并随着温度的升高而增强。
而红外诊断技术就是通过红外仪器对正在工作的电力设备所散发的辐射能量强度进行测定，从而比较设备表面各处的温度不同，来判断设备运行过程中的健康状态，或者发现出现故障的具体位置，进一步进行检查调整。
远程红外温度图像监控系统在变电站中的应用刘艳萍
2012年11月内蒙古科技与经济N ov ember2012 第22期总第272期Inner M o ngo lia Science T echnolo gy&Economy N o.22T o tal N o.272远程红外温度图像监控系统在变电站中的应用刘艳萍(内蒙古包头供电局设计处,内蒙古包头 014000) 摘 要:通过对被测目标的红外温度测量,能够对目标的工作状态、有无故障隐患等进行监控。
红外测温具有快捷、方便、灵敏度高、非接触性远距离测量、无需使被测设备停运或解体等优点,因此,红外测温技术在电力系统中有着广泛的应用,能为故障诊断、设备检修等提供理论依据,使缺陷处理更具针对性,为开展设备状态维修创造条件,有效地预防一些事故的发生,从而提高设备运行的可靠性。
关键词:红外测温;图像监控;变电站 中图分类号:T N219 文献标识码:B 文章编号:1007—6921(2012)22—0122—031 系统概述1.1 应用背景高压输电线、变配电设备等在电力系统中有着极其重要的地位,一旦出现故障,会造成巨大财产损失及不良社会影响等严重后果。
但过流、过载、老化、接触不良、漏电、设备内部缺陷或其他内部异常导致的发热等故障现象并不能通过简单的人工观察就能发现。
实践表明,通过对被测目标的红外温度测量,能够对目标的工作状态、有无故障隐患等进行监控。
红外测温具有快捷、方便、灵敏度高、非接触性远距离测量、无需使被测设备停运或解体等优点,因此,红外测温技术在电力系统中有着广泛的应用,能为故障诊断、设备检修等提供理论依据,使缺陷处理更具针对性,为开展设备状态维修创造条件,有效地预防一些事故的发生,从而提高设备运行的可靠性。
1.2 红外测温原理自然界一切温度高于绝对零度(-273.15℃)的物体,由于分子的热运动,都在不停地向周围空间辐射包括红外波段在内的电磁波,其辐射能量密度与物体本身的温度关系符合辐射定律。
在线式全视场红外成像测温系统(技术说明书)
在线式全视场红外成像测温系统技术说明书深圳键桥通讯技术股份有限公司 REV1.0目录1、前言 (3)2、红外热成像原理与基本知识 (4)3、传统测温方法及特点 (5)4、全视场红外成像测温系统 (7)5、系统组网方案 (10)6、系统参数 (14)7、系统安装与系统出厂清单 (15)一前言高压输电线、变配电设备等在电力系统中有着极其重要的地位，一旦出现故障，会造成巨大财产损失及不良社会影响等严重后果。
电力设备故障一般是由于过流、过载、老化、接触不良、漏电、设备内部缺陷或其他异常导致的，而上述故障一般都会伴随有发热异常等现象，通过对设备的温度变化就能监控设备的运行状态。
随着科学技术的发展，红外测温由于具备非接触测温的能力，对设备缺陷具有很强的诊断和预警能力，迅速成为电力设备温度监测的首选技术。
目前，各变电站对电力设施温度的监测方式一般是安排工作人员定期使用手持式红外测温仪对电力设备进行巡检。
该种方式下，工作人员须在规定的距离内将红外测温仪对准被测节点，调整焦距，从而获得目标的温度值，完成上一个节点测量后再进行下一个节点的测量。
但人工巡检测温方式存在以下问题：◆人工操作。
浪费人力并且温度测量准确度人为因素影响较大◆单点测温。
测温点多时操作时间过长◆人工巡查，不能自动报警，可靠性差◆数据只能存储在红外测温仪的存储卡中，安全性差◆存储的数据量有限，不利于工作人员做报表深圳键桥通讯技术股份有限公司研发生产的在线式全视场红外成像测温系统，采用最新的红外技术及先进的红外图像处理算法，实现了全视场的准确测温，并基于先进的通信及网络技术，实时在线地对众多变电站进行温度监控。
二红外热成像原理与基本知识在光谱图中，波长2.0~1000微米之间的部分称为热红外线。
自然界中所有温度在绝对零度（-273℃）以上的物体，都会不停地向外辐射热红外线。
所以，热红外线（或称热辐射）是自然界中存在最为广泛的辐射。
红外热辐射除存在的普遍性之外，还有另外两个重要的特性。
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红外测温系统的优势
红外测温系统优势 非接触式测温 不干扰被测温度场 不受被测温度场影响 测量精度高 测量范围广 响应速度快 灵敏度高 不停电、不解体、不取样、更安全
红外在线监测系统 VS 手持式热像仪
工作方式 监测范围 测温精度 数据存储 远程控制
24小时智能无休运行 360°全方位多点监测 高（可进行软件算法补偿） 多形式智能保存历史、报警数据 支持
变电站设备红外温度在线监测系统
红外热成像技术基本概况介绍
红外热像应用-军用
单兵夜视
舰载红外
车载红外
枪械瞄准
红外制导
机载红外
卫星红外制导
空天监测
红外热成像技术基本概况介绍
红外热像应用-民用
电力监测
交通监控
车载夜视
空间探索
人体测温
工业检测
环境监测
建筑检测
红外热成像技术原理
红外热像原理
(nm)
0.75
n+
n+
n+
红外热成像
HgCdTe
n+
硅片感应电路
红外热成像系统介绍
红外探测器芯片 红外光学镜片组 红外镜头 红外机芯组件 红外视频处理模块
红外光学镜头内部结构
红外热成像系统 图像显示设备
红外热成像系统构成图
红外测温在电力设备障检测中的广泛应用
智能化变电站测温系统
智能化变电站测温系统需求 无人值守 环境偏远、恶劣 供电系统工作效率亟待提高 电力故障多伴随发热故障 故障数据需存储 排检故障依据 数据传输及时有效
人工手动操作 单点 普通 仅支持抓图、录像功能 无
变电站设备红外温度在线监测系统
LBHW-08G变电站设备红外温度在线监测系 统，提供户外变电站恶劣环境下的无人值守 在线智能监控(7x24小时)解决方案。集成红 外探测,配置超低照度的高清可见光网络相机 及360°全景监测范围高速云台，同时配合强 大的监控软件平台及红外分析软件，及时预 警电力设备的热故障，保障运行安全。
变电站设备红外温度在线监测系统组成
前端机头系统
网络传输系统
监控管理系统
前端机头成像系统组成
出线简洁、安装方便 出线：220V带屏蔽电源电缆 标准RJ45超五类网线 360°全景范围监控 红外、可见光双路实时全数字输出
监控中心管理系统组成
本地监控中心（服务器端）
客 户 端 数 据 处 理 中 心
系统功能
实时图像监控
机头系统与本地监控中心之间可见光、红外双路视频实时传输 监控中心可实时监测同一变电站多个前端机头系统（1~4台），实现一屏多路显示 本地监控中心与远程监控中心之间双路视频实时压缩传输。 低带宽视频实时传输（小于等于2Mbps）
实时测温
先进独特的前端测温技术 红外图像每个像素点的温度数据实时无损耗无压缩传至本地监控 中心，可供本地监控中心软件进行实时点、线、面测温。
红外线
1000 (µm)
近红外线 中红外 线 0.75~3 3~40
远红外线 40~1000 (µm)
发热源产生的红外线被探测器接收
表面红外线感应
硅片感应电路
红外热成像技术原理
红外热像原理
红外线照射
红外线增强 时电子数量 增多，从而 改变像素灰 度形成红外 图像
HgCdTe
HgCdTe
HgCdTe
远程监控中心（客户端）
服 务 器 端 数 据 处 理 中 心
局域网
远 程 监 视 端
常规配置： 服务器（工控机PC） 视频管理设备： 硬盘录像机 报警设备：报警短信猫，声光报警器等 电源控制设备等 可设置在被监测现场的本地控制室内。
用 户 大 型 数 据 平 台
电视墙、画面分割
监控中心管理系统组成
图像最高温度点自动追踪并实时显示
温度信息自动追踪显示
鼠标取点测温对图像上任意位置进行温度提取和显示 预置方框内最高温度自动追踪和实时显示
系统功能
自动巡航及巡航方案用户自定义
遍历预置位
图像分割：分对象监测
系统功能
自动巡航及巡航方案用户自定义
巡航方案自定义
系统功能
超温预警
设备超温温限分对象设定
巡航时智能判断超温预警
本地监控中心软件（服务器端）
本地监控中心计算机通过本公司自 行开发的一级服务器端监控软件， 对被测目标进行实时控制、实时分 析、实时超温自动报警、实时信息 存储、历史温度报表查看及变化曲 线分析等操作管理。
监控中心管理系统组成
远程监控中心软件（客户端）
远程监控中心硬件系统主要由系统 服务器(计算机)、网络接口设备、 存储打印设备等组成，可位于主控 中心和区域监控中心，通过本公司 自行开发的二级客户端监控软件， 对多一级服务器监测点（如多个变 电站站点）进行远端遥控和管理。 包括：实时监测站点所有视频及温 度信息、控制前端机头设备、实时 报警响应等
多种实时报警联动方式
本地监控中心报警列表显示 本地监控pc声音报警 本地监控中心短信报警 远程实时声光报警
系统功能
数据存储
双路视频录放像
设备信息永久存储于数据库
远程控制
远程监控中心可远程控制红外监控设备 报警信息、报警图片远程查询
自动巡航位置、时间、设备信息远程知悉
历史设备温度信息存储数据库
报警信息、报警图片存储数据库
手动抓图图片存储本地监控中心硬盘
系统管理
系统具有较强的容错性 系统具有对站端设备远程配置、远程 维护、远程启动的能力
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