红外测温技术在变电运维中的应用

王录兴

摘要：近年来，随着我国科学技术水平的不断提升，很多先进的技术被应用于变电运维工作中。红外测温技术是一种利用红外线进行故障诊断的技术，属于非接触式测量技术，通过捕捉红外辐射来测量其表面温度，具有高效、快速、准确的特点，在变电运维工作中发挥了重要的作用。本文对红外测温技术在变电运维工作中的应用展开了讨论。

关键词：红外测温技术；变电运维；应用

红外测温技术是近年来变电运维工作中广泛应用的一种技术，具有高效、便捷、准确、安全等诸多优势，获得了变电运维工作人员的一致好评。通过运用红外测温技术，能够对变电设备的运行状态、故障进行监测、排查，辅助工作人员完成检修工作，能够在不影响设备运转的基础上，在设备的全生命周期中，进行完善的运维管理。

一、红外测温技术的应用原理

红外测温技术是通过对目标的红外光谱进行无接触的检测，利用被测对象自身所发出的红外辐射与被测对象的温度之间的关系，能够推测出物体表面的温度。红外辐射是一种在绝对零度以上（-273.15º C）以上时，物体产生的一种电磁波辐射，其波段从0.76微米到1000微米不等。依据普朗克（Plance-Planck）与斯特藩-波尔兹曼（Stipan-Boltzmann）定理可知，物体温度越高，其所释放的红外能量也就越多。红外测温技术是指通过传感器或测温仪器对被测对象的红外辐射进行采集和检测，传感器一般包括一个窗口，一个传感元件和一个信号处理元件。红外辐射通过窗口进入传感器，被该传感器所吸收，信号处理元件将吸收的红外辐射转化为电信号，再通过数字处理模块将其转变为对应的温度信息[1]。

在变电运维过程中，工作人员通过应用红外测温技术，能够对变电设备的诸多部位进行检测。一是导流回路。对线路中出现的有缺陷的触点或接点进行测量，其接触电阻会不断增加，从而确定发生异常的位置；二是绝缘层，如果绝缘介质发生劣化，则会引起介电损耗的增大，采用红外测温技术，通过对其温升的阶跃变化进行检测，从而确定绝缘的状态是否异常；三是变压器，如果发生芯片间短路或漏磁等问题，会引起局部涡流和环流发热等问题，而采用红外测温技术可以对其进行检测；四是氧化锌避雷器，如果装置出现故障，片间电压会不平衡，从而导致电流泄露，可用红外测温技术来探测[2]。另外，利用红外测温技术还能够对运行中出现的各种常见故障进行快速、准确的诊断。比如较小部件、线夹和隔离开关刀口的故障，传统检测方式主要是耳听、手摸和观察，采用红外测温技术，能够快速、准确地检测其故障，以便于工作人员及时进行维修。

二、红外测温技术在变电运维中的具体应用

（一）验收全覆盖

传统的变电运维工作更加重视竣工验收步骤，这种情况会导致设备的检修难度增加，所以应该以五通验收系统为基础，把验收环节向前推进，在科研初设、厂内验收、隐蔽工程、中间工序和竣工验收等各个方面进行整个寿命周期的管理，保证把变电设备的失效风险消灭在摇篮里。以变电站的日常运行举例，工作人员应该定期地对变电设备的运行状况进行检测，使用红外测温装置能够代替目测、听测和触摸测量的方法，将漏检的可能性降到最低，提高工作效率，同时还能保障巡检者的人身安全。在线夹安装和设备运行中采用红外线测温技术，对线夹设备运行状态进行判定，明确线夹是否因松动、接触不良而引起发热，并告知维修部门对其进行及时的维修。除此之外，还可以通过红外测温技术来检查隔离刀口是否出现发热，从而判定是否因为表面保护膜导致电阻增加，或者是开关启动操作不当，进而在最短的时间内找到问题的原因，并对其进行相应的解决，保证变电站的正常运转[3]。

（二）提升变电运维工作质量

在变电设备运行维护工作中引入五通运行的思想，提倡实行“无人值守”模式和运行日志的“表单化”，其具体操作可以从两个层面进行：

(1)运维工作安排层面：以设备巡视、带电检测、设备维护、定期轮换和测试为重点，每个作业班组分别对10-20个变电站进行监管，并根据不同的维护工作要求，确定变电站等级、巡视类型、巡视周期等指标，保证各种维护工作的定期进行。

(2)作业调度层面：制定时段模板，根据四种类型的变电所级别和时段需求进行差别运行检查，以提升调度时段的调度效能；设计任务池，需要提前将维护工作项目放入任务池，然后由管理员发布任务，如果有特别的任务，管理员将需要检查的装备和需要检查的部位都列出来，然后分发给相关工作人员；工作项目，根据四种主要类别，将其细化为巡视、测温、清扫、设备轮换试验和定期维护等五个子类别，并根据变电站的实际状况来制定工作事项清单；工作卡管理，按照标准的形式，对工作卡的标题内容、表格内容进行详细的规定，通过标准化的管理方式，提高变电运维的整体质量[4]。

（三）落实检测大标准化

在五通制度中，停电检测属于停电计划管理分类，通过对电网进行统筹调度，能够有效地减少停电次数，降低了系统的故障频率，从而达到了提升电网运行时间的目的。利用红外温度测量技术对仪器进行测试，主要有三个方面的内容：

(1)检查设备运行状态

采用红外测温技术，监测各时段的设备运行状态和电荷变化，提取设备状态的相关数据，为维修工作提供数据支持。

(2)检查设备的结构和运行环境

一般来说，电流制热式设备主要受到导线截留面积、触点大小等因素的影响，使用红外测温技术可以对外露的致热部分进行直接的测温，其结果与实际相差较小，具有较高的真实性。相关工作人员可以使用相对温差法来对比不同的温度数据，从而确定具体的维修措施。

(3)检查电压致热设备

可以通过将红外测温技术和类比法进行结合，计算出设备的温升值，如果相差超过30%，表示该设备出现了故障问题，也可以根据该装置的热谱来判定该装置的表面温度，从而实现对该装置的工作状况的监测。

（四）实施精细评估

在变电设备的运维评估工作中，要实施多种评估手段，不仅要对其进行定期检查，还要对其进行全生命周期的跟踪，以达到全面、精细的评估目的。比如，在故障诊断方面，可以通过温度辨别法，利用红外测温仪对变电设备的温度进行检测，并将其与规定阈值相比较，来判定装置有没有发生过热。但是，对于聚焦变电配件来说，红外测温技术并不适合，如果盲目地使用这种技术，就会在中断供电的情况下，造成电网的严重损坏，所以，在利用红外测温技术的时候，要注意避开变电设备的使用高峰时段；又如，采用横向比对方法，对变电设备的各部件进行测温比对，判定各部件的终端温差，并加以判别，将设备失效所带来的经济损失降到最低；利用垂直对照的方法，观测各个时间点上的红外图谱，根据测温结构情况来判断设备的发热趋势，从而诊断出特定的故障和缺陷。

结束语：

综上所述，在变电运维工作中，红外测温技术发挥了重要的作用，能够全面改善传统运维工作中的不足，使变电设备的运维工作更加高效、便捷、精准和安全。相关人员应继续深入研究红外测温技术在变电运维领域的应用，从而更好地运用该项技术提升变电设备的运维质量，保障电网的顺利运行。

参考文献：

 [1]高翔,李进贵.变电运维工作中存在的安全隐患及其对策研究[J].电工技术,2023,(S1):96-98.

[2]陈洁琳.红外测温技术在变电运维中的应用[J].电子技术,2023,52(12):176-177.

[3]张桂华.变电运维中红外测温技术的应用研究[J].模具制造,2023,23(11):196-198.

[4]朱森.红外温度探测技术在变电运维中应用[J].产品可靠性报告,2023,(10):89-91.