红外测温技术在变电运维中的应用裴云芳

裴云芳

摘要：变电运维在电力系统运行中占据了相当重要的位置,尤其是在科学技术飞速发展带动下,变电运维技术呈现出多元化和智能化的趋势,红外测温技术更是凭借着本身便捷性、高效性和可靠性的特点,在变电运维领域得到了普及。本文结合红外测温技术的优点,对其在变电运维中的应用情况进行了分析和讨论。

关键词：红外测温技术；变电运维；电网规模；变电设备；电力故障

最近几年,电网等级提升,原有的电网规模得到扩展。与之相应,电网需要配有多样的变电设备。变电运行中的故障隐患渐渐变得更多,采纳红外测温技术可以随时查验运转着的配件故障。红外测温技术独有的优势是避免临时断电、精准性最佳、节省测温时间。文章对红外测温技术在变电运维中的应用进行了探究。

1红外测温技术的优势及重要性

红外测温技术在变电运维中具有得天独厚的优势。首先，红外检测设备一般都是设计成手持式的中小型仪器，专业技术人员可以灵活地使用它检测电力设备。相较于传统的检测设备，它可以离开其它辅助性设施，并且人工独立地从多角度来进行检测。其次，仪器自身所具有的红外辐射功能，让它拥有非常准确的检测结果，并且能够及时地将检测信息进行反馈，不仅简化了检测步骤，还使检测效率得到空前提高。我们在应用红外测温技术的过程中，可以不对设备进行直接的物性接触，红外测温仪器所释放的红外线能够有效地定位到检测设备的各个位置，甚至在离得相对较远的地方，也能够及时做出准确的判断，这种非接触型设计就增加了检测过程中的工作人员的安全性。它可以远程与计算机显示技术相结合，图像与数据处理能够直接直观地显示在计算机屏幕上面，并且能够快速储存检测结果。随着信息现代化技术在我国每个角落发展的形势下，基本所有的技术都已经得到了计算机的支持，红外测温技术可以有效地将计算机里面的图像分析及其相应的数据处理能力相结合，从而对检测结果进行分析，找出存在的问题，从而为今后的事故防范工作创造有利条件。

2红外测温技术的原理

红外测温技术是指通过采集电力设备的热辐射，并通过自身功能将热辐射转换为图像信号，通过温度判断设备的工作状态，检测设备有无异常，其基本原理是热成像。由于各类物质的温度不同，其在红外检测设备的扫描下，回馈信息也有所差异，设备在转换时生成的图像也因此不尽相同，这是应用红外测温技术进行变电运维检测的基本原理。

3红外测温的方法分类

3.1温度判断法

温度判断法主要是对变电设备温度的普通测量，并根据一些测量经验的数值，来判断该变电设备有没有明显发热现象。温度判断法的要点为：第一，适用一些热点较不容易聚焦的变电设备；第二，为了避免有太阳的照射，同时还得保证变电设备具有较大的通流，通常可以在负荷晚峰阶段进行。

3.2同类比较法

同型号的电器设备因为电压导致温度异常时，可以根据对应点温度变化的差异判断设备的运行情况，有些设备属于电压致热型的，对于这一类设备存在的缺陷，可以根据允许温升值或者同类型设备允许温差进行判断，如果设备的同类温度高出允许温升值的30%，就说明此类电器设备存在重大的缺陷。

3.3档案分析法

档案分析法事实上是一种纵向对比法，它主要是分析在不同阶段某一变电设备的红外图谱来了解变电设备的发热状态，从而判断出该变电设备的内部是否存在缺陷。档案分析法的要点为：要在监测之前建立相应的历史图谱，该历史图谱主要分为正常图谱和典型故障图谱两类，这样有利于后续监控环节的对比工作。

4红外测温技术在变电运维中的具体应用

4.1日常检修中红外测温技术的应用

变电运维属于电力工作的核心工作之一，主要内容包括变电站的运行维护、倒闸操作、事故及异常处理、设备巡视、设备定期试验轮换等运行维护工作。目前变电运维工作可在无人情况下进行。由于变电工作属于长期性工作之一，而且面临电压电流的瞬间变换，用电器在电流冲击下，必然存在老化、损坏等问题，为求避免造成过大的损失，需要建立日常检修机制，进行维护性的检查，这一工作可以红外测温技术作为支持。目前的日常检修主要依赖人员进行，一般要在断电情况下开展，带有一定的危险性和不便性，应用红外测温技术的情况下，则可以避免上述问题。具体工作进行前，首先明确检查目标，包括线路、变压器、变电箱等。以变压器检修为例，变压器是变电运维的核心设备，无论使用干式变压器或者油浸式变压器，其在具体工作时，均会在电力作用下产生一定温度，这种温度可以直接通过红外测温技术进行检测。人员首先选取正常变压器，检测其温度以及变化的幅值水平，作为样本，再对目标变压器进行检查，了解其热成像情况，与样本进行对照，如果图像差别不大，则变压器功能正常，如果变化过大，则变压器可能存在内部电阻过大、金属结构锈蚀、短路等问题，可判断其存在故障，并进行进一步具体检修。变电运维日常检修中，红外测温技术应用优势显著，可以继续推广。

4.2故障检修中红外测温技术的应用

随着变电运维的负荷逐步增加，变电体系面临极大的负担，红外测温技术操作过程中的故障筛查，关联着电力设备查验的成效、故障识别的速率，通过对这些信息的综合分析研究，采取温差比较的方式，能够及时判断设备的故障。仍以上文所述变压器检测为例，在变电运维中，变压器的故障虽然类型不一，但几乎都会产生温度变化，如果发生进水短路，变压器温度会在短时间内快速升高；如果发生金属绕组锈蚀、导致电阻过大，温度也会升高；如果导线断裂、接触不良，会出现断路问题，变压器不工作，温度与室温相差无几，这些故障类型均可以通过红外测温技术进行检测。以变压器金属绕组锈蚀为例，在实际工作中，保养不当等问题可能导致变压器金属绕组锈蚀，锈蚀部位的电阻因此增大，对变压器通电、进行变压作业时，锈蚀部位的温度会引起快速升高，如果变压器某处温度升高的幅值较正常工作平均温度高出15％以上，即可判断变压器存在金属绕组锈蚀问题。通过红外测温技术，对比生成的热图像进行分析，了解温度状况，能够了解温度变化，作为故障判断依据，并进行断电和更换处理，避免事故发生。

4.3红外测温技术在变电运维中的应用需注意的问题

红外测温技术在变电运维应用过程中，要注意如下几方面的影响因素：（1）负载电流。电流越大，异常位置的温度越高，两者近似成正比关系；（2）环境温度。负载相同时，异常位置的温升和周围环境温度成正比；（3）红外测温技术并非万能，对变压器内部故障的判断也存在一定的局限性，要充分考虑各方面因素。

以环境温度为例，如果检查对象为变电运维系统的室外构件，必须考虑阳光照射造成的温度升高问题，尤其夏季检测和一些光照强烈地区的检测，如新疆等地。这些地区的光照充足，如果检查对象为金属制，温度可能较正常情况升高10-20℃以上，给检测带来困扰，可行办法是改变检测时间，或者记录不同温度条件下设备的热成像状况，作为后续工作的依据。

5结语

通过分析红外测温技术在变电运维中的应用，了解了相关基本内容。目前来看，红外测温技术使用方便、优势突出，可以应用于变电运维，具体则包括日常检修、故障检修、缺陷检测等环节。在变电运维中应用红外测温技术时，还需注意负载电流、环境温度等方面的问题，此外由于红外测温技术也有一定局限性，还需综合考虑各类具体情况。后续工作中，注意相关问题，应用上述原理有助于进一步在变电运维中应用红外测温技术。

参考文献：

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[3]林立锋.浅析红外测温技术在变电运行中的应用[J].科技创新与应用，2017（31）：155+157.