如何利用红外测温成像技术查找电网运行设备内部的缺陷

程祥古丽美拉•,哈力克

摘要：随着我国科学技术的不断发展，电力给人们的工作和生活提供了许多便利，提高了人们的生活质量。对此，人们对电力的需求量越来越大。而红外测温成像技术在电网运行设备内部检测中被广泛应用，红外测温成像技术的精准度高，并且拥有直观的形象特点。在查找过程中，不用关闭电源和改变电网运行设备的参数，就可以精准的找到电网运行设备内部的缺陷部位，为电网运行的安全性提供了有利保障。本文主要对如何利用红外测温成像技术来查找电网运行设备内部的缺陷问题进行研究，根据问题找到解决缺陷的方法。

关键词：红外测温成像技术；电网运行设备；内部缺陷

引言

随着我国经济水平的进步，人们的生活质量也有了明显的提升，对电力的需求越来越大，增加了电气设备的负荷量。现阶段，红外测温成像技术在变电设备运行缺陷检测中被广泛应用，可以精准的对设备进行测温，找到问题的根源，弥补了传统检测方法的缺陷，是电力系统进行检修的重要手段。而且利用红外测温成像技术能够快速的找到电网运行设备中的内部缺陷，确保电网可以安全稳定的运行。

1.红外测温成像技术的概述

红外测温成像技术的工作原理是根据辐射测温原理对温度进行非接触式的远程测量，并且红外测温成像技术具有灵活性极高、测量时间短以及传热功效强等优势。红外线是凌驾于微波和可见光红端两者之间的一种电磁辐射，分别为：近红外、远红外、中红外和极远红外。红外线辐射在分子和原子这些常规物体之间运动，如果分子和原子活跃度非常高，那么产生的辐射能量就越大，如果活跃度低，产生的辐射能量就越小。在自然环境下，一旦出现物体自身的温度高于零度的情况时，物体就会自动向外辐射出不同波长的红外线，随着温度的升高，产生的红外线辐射强度就越大。红外探测器的主要作用是将物体所发出的辐射功率变成电信号，输出时变利用成像装置发射出信号，模拟出物体表面温度的空间分布。最后，要想将图像内容清晰的展现在屏幕上，就要利用数据线进行传输。光学系统、光电探测器、信号处理等设备是红外测温系统的重要组成部分。

2.红外测温成像技术查找缺陷的方法

第一，同类比较法。利用同类比较法可以在同一时间内的相同电力回路中，比较两相或两相以上的电流致热设备的温度值。利用同类比较法，能够检测到设备的温度，进而查找电网运行设备内部的缺陷。第二，表面温度判断法。检测设备的表面温度，并将测试结果同之前的温度值进行对比，从而找出电网运行设备内部的缺陷。第三，热谱图分析法。与同类型的设备热谱图进行对比，通过差异性来查找设备的缺陷部位。第四，档案分析法。对同一设备在不同时期的数据进行分析对比，从而明确数据的变化形式，最后对设备内部的缺陷进行查找。利用档案分析法可以看出电力设备的温度变化，有助于检测到后期的设备的运行状况，发现问题及时解决。第五，温差判断法。为了更好的对电网运行设备内部的缺陷进行查找，一旦在查找过程中发现设备温度出现异常，就要遵循有关规定，对设备进行测量，从而找到设备内部缺陷的位置。对一些大型设备的来讲，其负荷小，升温速度慢，产生的温差较大，对此就要加大电流负荷，再查找，从而保证电力系统安全稳定的运行。

3.红外测温成像常用的检测设备

3.1红外测温仪

红外测温仪是测量物体某个点的小面积温度。不难看出，红外测温仪一次只能测量物体上的一小部分温度。一旦测量范围扩大时，就要进行反复检测，在一定程度上会浪费大量的时间。但是红外测温仪的价格比较便宜，结构简单，便于携带，因此在日常检测过程中，红外测温仪被广泛应用。在查找电网运行设备内部缺陷及维护中，红外测温仪是比较常用的检测设备，是红外测温成像技术的前提基础。

3.2红外热电视

红外热电视和红外测温仪相比，检测的范围相对比较大，属于二维测温仪器。在检测速度上也比红外热像仪快，价格也比较低。在一些检测功能上比红外热像仪的要低，但是红外热电视的结构简单，不用制冷。当对电网运行设备进行检测时，根据红外热像仪提供的数据，通过红外热电视的配合，对查找电网运行设备内部缺陷和维护是非常有必要的。

3.3红外热像仪

红外热像仪最先应用于军事研发，而后被工业企业广泛应用。通过长期研究分析表明，红外热像仪已经变成一种非常成熟的技术检测设备仪器。红外热像仪具备灵活度高，空间辨别能力强，形成的红外图像可以和可见光图像所睥睨的特点。另外，红外热像仪在面对各种复杂环境时，可以巧妙的应对，对此，在电网运行中红外热像仪被广泛应用。

4.电网运行设备内部缺陷及形成的原因

形成设备内部缺陷的原因是因为热效应被封闭，缺陷部位因为与气体和液体发生接触产生热交换的现象，其发热的过程非常长，具有极高的稳定性，确定电网运行设备内部缺陷的方法可以利用红外测温成像技术对其进行精准的判断。形成缺陷的原因包括：接头接触的电阻过大、内部电路接触不良、绝缘材料破旧等。对此，企业也要针对设备内部缺陷的形成原因，进行管理，保证电网的安全运行。

5.电网运行设备常见的内部缺陷

首先，组合电器。一般状况下，组合电器都是金属质地，在测量温度时只对外壳进行测量。据有关规定证明，在工作人员可以接触到的部位温度为30K，接触不到的部位温度为60K，不接触的部位温度为40K。第二，变压器与电抗器。涡流损耗引起箱体发热。通常情况下，当变压器出现漏磁情况时，涡流的损耗度就加大，造成变压器箱体出现发热情况。当红外测温成像技术变成一个以漏磁穿过区域重心的不规则圆环时，温度最高不要低于90摄氏度。内部缺陷导致的发热。变压器内部设备接触不良，就会导致设备发热，箱体温度升高，其形状不会是环流形状。管道堵塞导致的发热。因为堵塞部分的管道没有在循环范围内，对此红外测温成像中会有一个低温区，形成的温差较大。真空与断路器。内部连接件不良。通过温差的差异性，能够将运行设备的内部缺陷分成三类，首先，温差在25%到75%之间的缺陷，叫做一般缺陷。其次，重大缺陷指的是，温差在70%到90%之间的。最后，温差大于90%的叫做紧急缺陷。外部连接件不良。红外线测温成像技术是一张热谱图，以发热点为重心进行扩散，利用红外线测温成像技术来查找电网运行设备的内部缺陷，它能够以最快的速度找到设备中缺陷的准确位置。在很大程度上提高了查找效率以及发现缺陷的精准度，防止因为设备内部缺陷导致的安全事故，有助于我国电力事业又快又好的发展。

结语

综上所述，随着我国科学技术的不断进步，电力给人们的工作和生活提供了许多便利，提高了人们的生活质量。红外测温成像技术在电网运行设备中被广泛应用，可以快速精准的查找设备内部存在的缺陷问题，并根据问题，作出正确的判断。现阶段，我国的红外测温成像技术的发展速度比较慢，但是红外测温成像技术具备的特点决定了该技术未来的发展前景。红外测温成像技术在电网运行设备内部缺陷中一直倍受企业的关注，只有严密监测设备的运行情况，才能在一定程度上确保电网的稳定运行，为电力事业的发展带来了巨大的经济效益，为广大人民群众提供更好的电力服务。

参考文献：

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