论红外测温技术在变电运行中的应用

论红外测温技术在变电运行中的应用

陈定辉

（四川省电力公司西昌电业局）

随着电网等级的不断提升以及电网规模的扩大，各种变电设备的数量在逐渐增多，使得变电运行中来至于设备缺陷以及运行故障的各类故障随之增多，采用红外测温技术对运行中的变电设备实施实时监测，可以迅速准确的查出设备的运行故障，该技术因其具有无需停电、准确性高、不接触、省时省力等性能优势，在变电运行中的应用越来越广泛。

1红外测温技术概述

1.1红外测温技术原理

红外测温技术就是利用红外线技术的基本运行原理，对变电运行中的所有设备进行温度监测，以判定设备是否处于正常运行状态的一种实时在线的监测技术。红外测温技术能够在变电运行中得以应用的技术原理是，物质都是由各种各样的原子、分子等构成，这些构成物质的微小元素按照一定排列形式，使物质具有不同的原子和分子结构，才构成了各种不同的物质，在物质的内部，这些组成元素都处于高速运行状态，并按照一定的运行规律运动，在运动的过程中会产生相应的热量向外界辐射，将这种现象就叫热辐射。红外测温技术就是对热辐射现象释放出的热量进行检测的技术，该技术在变电运行中的应用，就是对变电系统中的电气设备进行热辐射监测，以电气设备释放出的热辐射能量是否在正常水平来判定变电设备是否处于正常的运行状态。红外测温技术是将电气设备的热源辐射状况进行收集，再经由红外探测器、光电探测仪以及信号处理等设备和电路之后，将热辐射源的能量转变为相应的信号，来向工作人员实时准确的提供设备的温度信息，以设备是否处于明显发热状态向人员反映设备当前的运行状态，能到达对运行设备的状况进行实时监控，并及时的发现和处理设备运行故障的目的。

1.2红外测温技术的判断方法

相对温差判别法，对于因为电流而产热的热备，当设备的导流部位出现发热异常时，要进行温度测量来准确的获取温度值，按照相关的计算公式得出发热部位温度的相对温差，即将发热点温度、环境参照体温度以及正常相温度的值带入公式便可得出准确的温差。同类比较法，即对于同型号的电压致热的电气设备，依据对应点温度上升值的差异来判断设备的运行状态，对于电压致热型的电器设备存在的缺陷，可依据允许温升值或者同类允许温差来判断，在我国的变电系统中，相关技术以及运行规范中已经明确规定，当设备的同类温度超出允许温升值30%的时候，就要定义电气设备存在重大缺陷。热谱图分析法，即将正常运行状态下的设备的热谱图与异常运行状态下的设备的热谱图进行对比分析，以存在的差异为依据来判定设备的运行状态。

2红外测温技术在变电运行中应用优势红外测温技术的运行原理与传统的使用测温仪进行温度测试的原理是相同的，但红外测温技术却拥有的明显不同于传统测温仪的性能优势，从而奠定了红外测温技术在变电运行中的应用。在使用红外测温技术进行设备热辐射量的监测过程中，不需要直接近距离的接触设备，对于可能存在运行故障的设备无需进行解体取样，无需改变系统当前的运行状态，在检测的过程中也不会给变电系统造成负面影响，便于设备的运行维护人员对变电设备实施监测操作；因采用红外测温技术对变电设备进行检测的过程中无需对设备乃至整个电力系统采取停电处理，不会对电力系统发挥正常的供电功能造成影响，不会给各级电力用户带来因大面积停电或设备停止运转引发的生产和生活方面的困扰；该技术的应用无需近距离的接触带电设备，增大了该技术应用及变电系统维护的安全性，保证了系统的安全运行以及监测与维护人员的人身安全；红外测温技术成像速度快、工作效率高，在扫描的过程中即可获取准确的监测数据，这是红外测温技术明显区别于测温仪测温技术的特点，在日益复杂化的电力系统中，面对变电运行设备增多、运行负荷量增大的现状，该技术可以较好的满足电气设备运行中的测温的快速性、准确性、实时性等要求；该技术对于已经定性的反映存在运行故障问题的设备，还可以进行故障的定量反映，来向工作人员提供变电设备故障问题的严重程度，但传统的测温仪测温技术只能定性的测试设备是否处于异常的温度状态，对于该异常温度状态下所对应的设备故障的严重程度并不能准确的反映，该技术的以上优势奠定了其在变电运行中的应用地位。

3红外测温技术在变电运行中的具体应用红外测温技术可显著的提升变电设备的运行巡检质量。基于变电站运行可靠性、稳定性的重要地位，在变电运行中有项非常重要的工作是变电运行人员每天都需要做的，那就是对运行设备进行巡视检查。巡视检查可以有效的及时的发现变电运行中的安全隐患，还可以随时的监测出设备是否处于异常的运行状态。在巡视过程中，变电运行维护人员多采用目测、耳听以及手摸等三种常规的监测手段来确定变电设备的运行状态，目测是最为主要的监测方式，但目测存在较大的局限性，对于发展性的设备缺陷较难及时准确的发现。例如设备运行中本身就容易产生热量，刚开始出现故障性发热时工作人员是较难发现的，等到发热到一定程度被维护人员发现时，可能已经给运行中的设备造成了不同程度上的损坏，使得设备缺陷的发现和处理存在滞后性。随着变电运行中的注油设备数量的减少，设备的渗漏油现象的发生也相对减少，但设备异常发热现象依然较为严重，采用示温蜡片技术检测设备发热缺陷，但对已经存在的故障可能有时并不能及时的发现，有时还会引起被判断为是出线接头发生异常发热的误判断，使得开关本体的内部故障得

摘要：红外测温技术与采用测温仪进行测试的传统测试方法相比，它是一种更为科学先进的测温技术，随着电网规模的不断扩大，以及电网上的变电设备数量的不断增多，红外测温技术在变电运行中的应用越来越广泛。以红外测温技术的运行原理、优势特点等为切入点，重点介绍了红外测温技术在变电运行中的科学应用等问题。

关键词：红外测温技术；变电运行；变电站；同类比较法；热谱图分析法

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以下的配电线路中，需要明确其接地的方式，如隐形接地、明性接地等；一般隐形接地的装置排除相对复杂，如果采用传统的蹬杆检查方法，既浪费时间又浪费人力，还存在一定的危险性。如果利用分段法，则更容易确定故障点，提高故障排查效率。3.3完善在线自动监测系统

加强对配电线路的状态检修工作，确保10kV及以下配电线路处于稳定运行状态。而运用在线自动监测系统，实时监控线路运行状况，减少发生故障可能性：①在线监测瓷绝缘子的泄漏电流，结合状态分类原则，对配电线路区域实行24h的监督，一旦发生故障点则发出报警信号，由检修人员在现场进行故障排查，针对测试的结果制定合理的检修方案，提高检修效率与故障定位精确性[6]；②运用线路故障的实时定位系统，可快速查明故障点，提高区域检修的快捷性，降低停电时间和范围；

③加强对带电作业新技术的重视程度，积极运用新材料、新工艺，更好地满足配电线路安全、稳定运行需求。

3.4全面引用检修新技术

从过去的10kV及以下配电线路运行维护与检修工作来看，大多采取周期检修或者缺陷检修方法，具有一定的滞后性、僵化性；近年来，随着我国用电量需求的增大，对设备的运行水平、供配电的可靠性提出更高要求，因此运用全新检测技术，势在必行。例如，各种在线监测技术、红外测温技术等逐渐投入使用，为配电线路的状态检修提供了必要条件；对于正常运行状态下的配电线路来说，可能由于电压作用、电流作用而发热，主要考虑受到电压效应、电流效应的影响。如果电力设备发生了故障，那么在故障位置的温度就会发生变化。例如，在配电线路的线夹、导线或者接头等问题，由于环境变化的影响作用，造成

设备老化或者损坏，引发接触不良问题；如果利用红外测温技术，就可及时掌握设备运行中的异常发热问题，及时采取有效的防范措施，将配电线路的故障隐患降到最低；由于红外测温技术能够更好地支持线路检修，确保线路运行的安全性、稳定性，将成为今后检修技术的重要发展方向。

由上可见，确保10kV及以下配电线路的安全、稳定运行，具有一定现实意义。设备作为线路运行的基础，对其提供了保障作用。在线路日常运行维护与检修过程中，应加强对其重视程度，客观分析可能存在的故障和故障原因，有针对性地选择故障排除方法，尽量缩短停电的范围、减少停电的时间，保证工作人员的人身安全与设备的稳定运行。同时，有关配电线路的运行维护与检修工作，也要积极运用新方法、新技术，确保配电网的长期、稳定运行。

参考文献：

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[2]周江.10kV及以下配电线路线损计算与降损措施[J].通信电源技术，2011（1）.

[3]李建忠.如何做好输配电线路安全运行维护工作[J].电力安全技术，2007（5）.

[4]陈志刚.探析配电线路安全运行及检修管理制度[J].科技与生活，2010（23）.

[5]曾庆汇，周丹丹.浅析配电线路保护状态检修的必要性和可行性[J].江西电力，2011（2）.

[6]孙安.综述输配电线路运行管理技术[J].中小企业管理与科技，2009（24）.

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不到及时有效的处理。耳听、手摸等传统的监测技术并不适用于一些不适宜近距离直接接触的电气设备，设备的运行状况较为复杂，容易增加变电运行以设备维护的安全风险。红外测温技术在变电运行中的应用，有效的减少和改变了以上常规的监测技术所面临的问题。

可应用红外测温技术进行隔离开关刀口的发热监测，隔离开关的刀口出现发热情况大多是因为隔离开关被长时间的暴露在空气之中，随着时间的推移连接面的表面不断的被氧化，形成氧化膜之后使表面的电阻以及接触电阻值增大，从而引发发热现象，此时形成的氧化膜阻碍电流的正常流通，部分电阻堆积在这个部位使得该部位的热量不断积累。根据变电系统的实际运行需要，隔离开关在操控之下的动作次数增多，再受到长期的机械应力等作用，可能导致开关的合闸动作不到位，刀口接触面上的压力出现不均衡，也会使该部位的电阻增大、产热增多。另外，在隔离开关的安装初期，如果安装工作以及检修没有按照规定的要求严格执行，造成开关动作中合闸操作不到位，也是使隔离开关的刀口产热高于正常值的原因。采用红外测温技术，无论是在隔离开关的初期安装中，还是后期运行的巡检中，都可以及时的发现该部位异常产热现象，提高设备运行的安全性，并减少了安装及巡检操作不合格带来的运行事故。

运用红外测温技术可进行变电运行中的发夹异常发热监测，发夹发热是指变电系统中的运行线路，在导线接触部位发生的发热现象。导线长时间暴露于空气中运行，是出现发夹发热现象的主要原因；另外弹簧垫片在被氧化之后，容易引发线夹松动、接触不良，不利于变电线路的调整以及操作，还会增加运行中的安全隐患。线夹与垫片之间的接触电阻变大引发发热异常，在初期的安装以及检修中漏装垫片或者是没有按照标准进行弹簧垫片的规划化安装，都可能造成线夹松动，从而引发该部位的异常发热甚至是运行故障。运用红外测温技术就可对该部位在安装及检修中进行接触状况的监测，对于线夹松动、接触不良等起到了有效的规避。以上便是红外测温技术在变电运行中的主要应用，该技术因其性能优势，在变电运行中的应用会越来越广泛。

4总结

红外测温技术在变电运行中的日常设备巡检、隔离开关刀口的异常发热监测以及线夹的异常发热检测等检测过程中，都表现出了明显优于传统监测技术的很多性能优势，因此，要在现有技术的基础上不断的完善研究，加大红外测温技术在变电运行中更为科学全面和深入的应用。

参考文献：

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[5]范永洪.红外测温技术在变电运行中的应用[J].科技信息，2010（35）.

[6]万然，李毅.红外测温技术在电力设备状态检修应用中的讨论[J].科技风，2010（19）.

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