红外测温技术在变电运维中的运用探讨 张益嘉 李俊 张鹏 郭建华 陈晨

红外测温技术在变电运维中的运用探讨张益嘉李俊张鹏郭建华陈晨

发表时间：2017-06-13T13:36:40.533Z 来源：《电力设备》2017年第6期作者：张益嘉李俊张鹏郭建华陈晨[导读] 摘要：随着经济的发展，人们对电力的需求日益提升，配电网规模和电力设备的数量持续增加，导致电力系统存在的安全隐患也越来越多。

（国网辽宁省电力有限公司检修分公司辽宁省 110000）摘要：随着经济的发展，人们对电力的需求日益提升，配电网规模和电力设备的数量持续增加，导致电力系统存在的安全隐患也越来越多。变电站作为电力系统的重要组成部分，能否安全、稳定的运行直接影响着供电质量和稳定性。红外测温技术能在不接触、不停电的状态下检修变电站的运行状态，保证了检测的安全稳定性，同时还为设备的健康判断提供了重要的信息参考。本文从红外测温的原理出

发，阐述了该项技术的具体运用情况，并给出运用实例，以期更好地推广该项技术。关键词：变电运维；红外测温；运用 1红外测温技术简析

红外测温技术主要利用随着温度的增高，物体所散发出的红外辐射就会越强烈的原理，采用专门的检测仪器，将物体的红外辐射转化为可见的图像，进而根据检测的物体发热是否正常等信息来判断设备的运行状况。在变电运维中，红外测温通常适用于以下几种情况：①电气设备中的导流回路，包括一次和二次导流回路，主要是运用在存在有缺陷或故障的回路中接头或触头部分，当有故障产生时，电阻会变大，根据焦耳定律：Q=I2Rt ①其中Q为单位时间内产生的热量，I为电流，R为电阻，t为时间。显然，当接头电阻增大时产程的热量会增大，这就就可以通过红外测温成像仪快捷的找出异常的部位，进而采取措施。②电气设备的绝缘部分。虽然绝缘介质的导电性可以忽略不计，但是在电压的运行下，会产生一定的热损耗，这样长期下去会导致绝缘老化等显现，当绝缘层的温度开始产生较大梯度，则说明绝缘层已经磨损或老化，就应该及时的更换或采取防护措施。③含有铁磁材料的设备。通常在设备正常运行时，电磁回路中的铁损失会呈现出均衡弥漫，而当出现漏磁、磁饱或者片间短路的情况时，将会产生局部涡流，进而产生大量的热，红外辐射将在空间内呈现特有的变化。④运用于如氧化锌避雷器等内部结构为片式的设备。当内部设备发生异常时，片之间的电压分布改变，进而导致电流泄漏增大，从而产生温度变化，以便红外测温检测。 2红外测温的技术优势（1）使用方便。红外检测仪一般为手持式，体积小、界面友好，且无需其他辅助设施，因此可以随意挪移，从各个角度对相关设备进行检查。（2）真正做到不接触、远距离探测，使巡视安全性和巡视效率同时得到提高。（3）可借助计算机系统，将一个时间段内的红外图像进行积累、保存，以方便分析、比对和调用。（4）为变电设备状态的科学评估提供有说服力的依据，避免状态评估主观化。 3红外测温的方法分类

3.1温度判断法

就是通过对设备的温度普测，并结合某些经验阈值，判断设备有无明显发热现象。要点：①适用那些“热点”不容易聚焦的设备；②为减少日照干扰，并保证设备有较大通流，一般可在负荷晚峰时段进行。

3.2温差比对法

是一种横向比对法，即通过对比两台（或两相）相同设备（一般为电流型）的两个对应测点之间的温差，判断其中有无故障设备或故障相。运用这种方法，可以不需要选择负荷高峰时段来进行，但需“有的放矢”，即要预先确定待检部位，如隔离开关触头、引流线等接触电阻可能会发生变化的地方。

3.3档案分析法

是一种纵向比对法，即通过分析不同时期的某一设备的红外图谱来掌控设备的发热趋势，并研判其有无内部缺陷。这种方法的要点是：需事先建立历史图谱，最好分正常图谱与典型故障图谱两类，以方便比对。 4红外测温技术在变电运维的具体运用 4.1对电流致热性缺陷的检测电力设备种类繁多，再加上不同类型设备的构造、制热因素和运行条件不同，因此检测和缺陷判断的方法也存在差异。电流致热型设备发热的原因通常有下述几种：接头、触头连接不良；导线截流面积不够等，这类设备缺陷检测的特点有：第一，致热部位裸露，能够使用热像仪直接测量温度；第二，测量值和实际值差异相对较小。通常可根据测量获得温度，按照相关标准中规定的温升局限值和红外测温技术中的相对温差法来判断设备异常现象的严重程度，一旦温度超过某个固定值，要及时进行维修处理。

4.2对电压致热性缺陷的检测电压致热型故障通常是由于设备内部绝缘出现异常、电压分布异常及电流泄露过大导致设备出现异常。致热型故障通常由电压造成，和电流没有直接关系，主要特点有：①设备内部绝缘介质由于老化、受潮等原因发生异常；②发生故障后电压分布出现异常，导致设备出现异常的特征性热分布；③绝缘子由于劣化、污秽等原因造成电压和泄露电流发生异常，从而导致设备出现过热或变凉；④电路中绝缘子绝缘性能好、坏部位交合处出现发热。对于这种设备出现的异常发热判断，一般采用同类比较法和温升值的异常状况来判断，如果同类温差数值大于规定值的30%，就可判断设备出现重大缺陷。红外测温技术运用后，可采用热谱图进行分析，通过对设备正常和异常状态下的热谱图对比分析，对设备组成结构、表面温度等分析判断，通过综合分析判断设备运行状态是否存在异常。 5红外测温在故障排除的运用实例当前，随着用电负荷的日益攀升，各级变电设备正承受着越来越大的供电负担，这也是造成一些突发性故障增多的重要原因。但有了红外测温，则可明显改善这一局面。红外测温的方法分三类，根据笔者的经验，从故障查找的效率和准确研判的水平这两方面综合考虑，“温差比对法”对突发性故障（其实是指故障演化速度快）处理最有效。温差比对法的表达式如下：

很显然，44.29%>35%，已经进入故障域内，在安排紧急停役后，经检测发现，B相互感线圈有水珠，受潮且铁部件有生锈的现象。通过这次实例检测，及时的发现了问题，并果断采取措施，避免了事故发生的可能性。

6结语

综上所述，在变电运维时使用红外测温技术比传统方式更具优势，能够及时、准确监控变电设备的运行情况，确保变电设备安全、稳定的运行，因此相关人员要在现有技术的基础上不断深入研究，同时不断总结经验教训，提升该技术，加大红外测温技术在变电运维中更科学、更全面的运用。

参考文献

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[2]杨德英.变电站红外测温技术开发运用情况及效益分析[J].中国电子商务，2013，(16)：250.

[3]殷怡杰.影响变电站红外测温的主客观因素及解决方法[J].电世界，2013，(02)：42-45.

作者简介：张益嘉（1989.8-），男，辽宁锦州，单位：国网辽宁省电力有限公司检修分公司，研究方向：电力系统及其自动化