红外检测技术在电力设备中的应用

红外检测技术在电力设备中的应用
摘要：红外检测技术在电力工业中已发展成为一门备受瞩目的高新技术，本文阐述了红外检测和诊断技术的的基本原理；分析热效应造成电力设备运行的缺陷及其成因，从而证实了红外检测技术在电力系统中的广泛应用。

关键词：红外检测电力设备过热
中图分类号：v351.31 文献标识码： a 文章编号：
1带电设备发热的异常原因
1.1导致电器设备过热有多种原因，大致可分为外部原因和内部原因。

外部原因是指凡致热效应部位裸露，能用红外检测仪器直接检测出来，主要是由接触电阻异常增加而产生的。

裸露导电连接体接触面之间接触电阻增加可能由下述情况产生。

①接触表面的平整或氧化问题。

由于制造质量引起接触表面的不平整或表面粗糙，施工中焊接质量差或接触表面净化、去除氧化层不彻底，均会造成接触电阻的增加；裸露接头长期运行中经风、雨、雪、雾、有害气体及盐类腐蚀性尘埃污染侵蚀，也能造成接触电阻的增加。

②接触表面之间的连接质量问题。

由于检修安装连接中未加弹簧垫圈，螺帽拧紧程度不够，边接件弯曲不等均会降低连接质量，使接触电阻增加；长期运行中外界(风力、导线自重) 或机械力的作用造成连接松驰，机械性能下降，也会使接触电阻增加。

③接触表面之间的局部放电问题。

接触面之间的局部放电会使导
电连接体温度异常增加。

当接触部分达到一定温度时，金属开始剧烈氧化，氧化后生成物使接触电阻迅速增加，甚至引起恶性循环，接触部分进一步过热，导致事故发生。

1.2内部原因是指凡致热效应部位被封闭，不能用红外检测仪器直接检测，只能通过设备表面的温度场进行比较、分析和计算才能确定的，也可能由下述情况产生。

①固体绝缘材料材质不佳，或因长期运行中高压作用与氧化作用发生老化，介质损耗增大，导致电气绝缘性能下降。

②液体绝缘介质性能劣化、受潮以及绝缘介质本身的化学变化等使介质损耗增大。

③具有磁回路的设备漏磁，铁心质量不佳或片间局部绝缘破损。

④油浸高压电气设备漏油造成缺油或假油位等。

、
2红外检测电力设备的优点及局限性
2.1优点:①远离被检测设备，保证安全。

用红外测试仪检测设备，属于远距离非接触式的扫描检测，在现场选择适当的位置进行检测，绝对保证安全。

②大面积快速扫描检测，节省时间。

③检测到位。

不仅能准确地发现过热部位，还能对过热的性质和程度做出判断。

④便于开展状态检修。

红外检测是电气设备有效的进行在线监督的手段之一，可以指导电气设备的检修工作。

2.2 局限性:①受人员素质的影响。

红外检测人员对设备结构、工作原理和运行状态, 缺陷成因及发展演变，红外基础知识和仪器的使用等掌握程度不同将影响检测结果。

②受外界条件的影响。

气
象条件( 如风、雨、雪、雾、大风等) ，大气衰减，环境温度及湿度，太阳辐射等不同将影响检测结果。

③受运行状态的影响。

被测设备是否在额定电压和额定负荷下运行及运行时间的长短将影响
检测结果。

④受检测仪器的影响。

检测仪器是否先进、是否标定、辐射率的设置等将影响检测结果。

3红外诊断的原理
红外在线测温系统系统，是将高精度的室外固定式红外成像仪置于可控制高精度数字电动万向云台，根据变电站实际位置和红外测温仪的有效测温距离安装在变电站设备构架上。

通过软件控制系统可以手动调整监测角度或聚焦设备的具体部位，或者通过对监测平台参数的设定，自动对预设点进行自动巡航监测，并将监测数据及红外图像自动进行保存，通过软件可自动形成数据报表输出。

通过设定温度报警界线，系统会对超温设备进行声音报警，提醒监测人员及时查看记录，从而实现对室外变电一次设备运行温度的红外在线监测。

从生产scada系统中调入设备负荷数据，结合环境温度变化情况，综合分析设备缺陷性质，预测缺陷发展趋势。

4.运用红外测温技术的注意事项
为了能运用红外测温仪器有效地测量设备的温度分布，应注重考虑到下述问题。

①气象条件。

气象条件的影响主要表现在大气环境温度、雨、雪、雾及风力(风速) 等。

为克服上述影响，应选择环境温度适中的春季无雨、无雾、无风(最大风力不大于三级或风速小于0.05～
0．1m/ s为宜) 和环境温度较稳定的夜晚(日落后2～3h至次日黎明前) 进行检测。

②测量时间。

出于同气象条件的考虑，与其在中午，不如在早晨、傍晚时设备表面温度一定的情况下测量为好。

但是，对于通电电流大等过热现象易于显著表现的情况，可根据相应目的考虑到气象条件及通电条件来选定测量时间。

③测量位置。

应选定在可与以往数据进行比较的部位，事先设定出被测设备进行大范围测量的最佳位置。

以后的定检，则在同一位置上进行。

④判断方法。

一般是采用对比判断，例如对于在空气中使用的断路器等设备，要以周围温度、通电电流、设备温度等作为参考值，并进行与其它设备间相同部位的相比较做出判断。

而对于气体绝缘设备，由于设备结构上的关系，测量的是相应于断路器部位与接点接触部位表面的温度分布状态。

因此，与空气断路器等设备相比较温差较小，当其形成一定温差时，就很有可能出现异常。

⑤检测周期。

红外检测周期包括周期普测和日常监测两类。

周期普测是指有计划、有组织和全面性的红外检测，将带电设备中存在的热源进行“正常”与“异常”的分离。

日常红外检测是对普查中分离出的异常部位编制计划，开展监测，直到隐患消除后验测合格，以及设备修理前后的对比检测和新设备投运后的初测。

对一些设备的检测时间也可根据实际情况结合年检、定检进行。

5.红外检测技术在电力设备方面的应用
在工作实际应用中，外测温仪可以有效防止设备故障和计划
外的断电事故的发生。

例如：①连接器。

电线连接部位会逐渐放松连接器，由于反复的加热（膨胀）和冷却（收缩）产生热量，或者表面脏物、炭沉积和腐蚀。

非接触测温仪可以迅速确定表明有严重问题的温升。

②电动机。

为了保持电动机的寿命期，检查供电连接线和电路断路器（或者保险丝）温度是否一致。

③电动机轴承。

检查发热点，在出现的问题导致设备故障之前定期维修或者更换。

④电动机线圈绝缘层。

通过测量电动机线圈绝缘层的温度，延长它的寿命。

⑤各相之间的测量。

检查感应电动机、大型计算机和其他设备的电线和连接器各相之间的温度是否相同。

⑥变压器。

空冷器件的绕组可直接用红外测温仪测量以查验过高的温度，任何热点都表明变压器绕组的损坏。

⑦不间断电源。

确定ups 输出滤波器上连接线的发热点。

一个温度低的点表明可能直流滤波线路是开路。

⑧备用电。

池检查低压电池以确保连接正确。

与电池接头接触不良可能会加热到足以烧毁电池芯棒。

⑨镇流器。

在镇流器开始冒烟之前检查出它的过热。

⑩公用设施确定出连接器、电线接头、变压器和其他设备的热点。

一些型号的光学仪器范围在 60:1甚至更大，使几乎所有的测量目标都在测量范围内。

这些应用有效地保护了电力设备的良好运转和使用寿命。

6结语
红外测温技术是一种非接触、被动式的设备诊断技术。

广泛地用于电力系统的设备诊断。

变电设备的安全检测，判断电气隐患部
位和严重程度，及时采取措施，消除隐患。

有效地发现设备的热缺陷，保障输变电系统的高效连续运行。

参考文献:
[1]周茵.红外测温技术的应用[j].电力系统装备，2003，31(6)
[2]许仲林，唐上林.红外成像技术在线故障诊断[j].电力设备，2004, 3(3): 75-77.。