红外测温技术在变电运行中的应用

2016-08-16龙金迎

大科技 2016年26期

关键词：变电测温运维

龙金迎

（广西电网有限责任公司玉林供电局广西玉林 537000）

红外测温技术在变电运行中的应用

龙金迎

（广西电网有限责任公司玉林供电局广西玉林 537000）

由于红外测温技术准确性和实用性都极高，因此被广泛的应用在变电运维中。本文首先论述了红外测温技术的工作原理和优势，其次对红外测温技术的重要性进行了分析，最后研究了红外测温技术在变电运维中的具体应用。

红外测温技术；变电运维；故障

引言

伴随着人们经济条件的不断改善，对电力的需求越来越大，因此，我国电网规模和电力设备的数量不断增加，导致在电力系统中出现了许多的安全隐患。变电站能否安全稳定的运行直接影响了供电的质量。而红外测温技术可以在不接触和不停电的状态下对变电站的运行情况进行检测，对保障变电站的安全稳定运行具有重要意义。

1 红外测温技术概述

1.1 红外测温技术的含义

红外测温技术主要包括红外辐射的产生、传播和转换技术，科技含量比较高，在电磁频谱中的地位十分重要，不同的电波的属性各不相同，根据其属性可以将其分为无线电波、微波、可见光、紫外线、R射线和X射线等。红外线位于无线电波和可见光之间，被分为近红外、中红外和远红外三种类型。

1.2 红外测温技术的工作原理及优势

红外测温技术是对设备的热辐射进行采集，并将热辐射转换为图像信号，通过温度来对设备的运行情况进行判断。相较其他检查方式，红外测温技术更具有优势，主要体现在以下几个方面：①使用方便，红外测温设备一般都是手持式，体积较小，体重较轻，检查时不需要再施加其他辅助设备，且移动方便，可以实现不同角度的设备检测。②红外测温设备可以在不停电、不接触的情况下对设备进行检测，极大的提高了设备运行过程的安全性，保证了设备的运行效率。③红外测温设备具有红外辐射功能，可以保证检测结果的准确和可靠。④红外测温技术可以在计算机的帮助下将图像与数据结合在一起，并对检测结果进行实时的分析存储，促进了信息的资源共享。⑤红外测温技术可以对变电站设备进行科学的评估，防止评估出现主观化。

1.3 红外测温技术在变电运维应用的重要性

设备巡视工作是变电站运维中的重要工作，巡视工作有助于保证变电站设备的正常运行，确保变电站的环境安全。传统的巡视工作一般是采用目测、手摸（如表1）和耳听这三种方式来对电力设备的运行情况进行判断，其中目测是使用的最为广泛的传统巡视方法，然而目测方式的局限性很大，对于那些有发展性的缺陷无法及时的排查出来，比如容易发热的电力设备，在初始发热时很难看出来，只有当热度提高到一定程度才可以被发现，而当发现时，设备往往已经出现了损坏。随着科学技术水平的进步，变电站中注油的设备逐渐减少，油渗漏的现象也越来越少，设备的故障情况有所改善，但是异常发热的设备占了设备总故障的一半以上。因此，传统的手摸和耳听的方式不适用继续用于设备检测中去，许多设备运行较为复杂，且存在安全风险，需要采用更加有效安全便捷的方式来对其进行检测，而红外测温技术则很好的解决了这个问题，不仅提高了设备的巡视质量，还能提高技术人员发现设备安全隐患的能力，从而保障了变电站安全稳定的运行。

表1 温度测量

2 红外测温技术在变电运维应用技术分析

2.1 技术细分

对电力设备进行温度检测时：①要对现有温度进行辨别，对现有温度进行检测，并结合巡视过程中测得的阈值来对设备的运行情况进行判断，为了尽可能的减少检测过程中受到的干扰，并确保电力系统架构体系中电流足够，要将检测时间安排在晚高峰时段。②将温度的测量结果进行对比，横向对比测量对应断电的温差，并以此为基础判断设备的运行情况，由于配件的固有电阻可能发生变化，因此，在测量之前要对设备的配件的待测部分进行划分。③进行纵向的对比分别，红外测温技术在经过测量之后可以获得设备不同运行阶段的红外图谱，从而对设备配件的发热倾向和缺陷进行分析，便于进行后期的对比检测。

2.2 用于检修状态

变电检测一般采用状态检修的方式，状态检测的灵活性极强，大大的提高了工作效率，节约了人力物力，减轻了断电干扰，但是状态检修在检修之前要先对待测设备的配件状态进行辨别。由于运行中的变电配件都带有电荷，因此，很难了解设备内部的真实情况，在初始检测时，间接信息通常涵盖在成套自动装置内，通过对故障记录进行查验分析，可以发现设备存在的缺陷，但是这种方式在进行线测时必须要配置较多的弱、强电设备。在后续的关联修复中也存在许多的问题，比如所记录的缺陷只可以代表一段时间的状态，对于下段时间的状态无法准确的预测，而红外测温技术则有效的解决了这些问题，它所制定的红外图谱可以及时的对设备运行的各个时段的状态进行识别。

2.3 排除常见事故

电能在人们的生产生活中具有重要的作用，这就给变电体系带来了更大的要求和负担，红外测温技术可以有效便捷的对设备运行过程中出现的故障进行筛查，对于电力设备查验的成效和速率有着重要的作用，通过对所获得的信息的综合分析，采取横向和纵向的温差比较法，可以对设备存在的故障缺陷进行及时的判断。

3 红外测温技术的判断方法

3.1 相对温差判别法

一些设备在使用过程中，会受到通过电流的影响而产生热量，如果设备的导流部分出现温度异常的情况，则会影响设备的正常运行，因此，有必要对设备进行温度测量，从而获得准确的温度值，根据计算公式可以计算出设备发热部分的温差。

3.2 同类比较法

当同种型号的电器设备由于电压而导致温度出现异常时，可以根据对应点的温度差异变化来对设备的运行情况进行判断，有一些设备属于电压致热型，这类设备可以通过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%，则说明这类电器设备存在缺陷。

3.3 热谱图分析法

将正常运行设备的热谱图和异常运行设备的热谱图进行对比，根据两者之间的差异来对设备的运行状态进行判断。

4 红外测温技术在变电运维的具体应用

4.1 对电流致热性缺陷的检测

电力设备的种类十分丰富，且由于不同类型的设备的构造、制热因素和运行条件各不相同，就导致检测的方法也有所不同。电流致热型设备一般有以下几种发热原因：导线截流面积不够、接头触头连接不良等，这一类设备在检测时由于致热部位外露，可以直接使用热像仪对温度进行测量；其测量值和实际值之间的差异较小，可以直接根据测量来获得温度，当温度超过规定的安全范围时，要及时对设备进行维修。

4.2 对电压致热性缺陷的检测

电压致热型故障是由于设备内部绝缘异常、电流泄漏过大或者电压分布异常而导致设备异常的现象。电压致热型故障是由于电压异常而导致的，与电流没有直接的关系，主要有以下的特点：①设备内部绝缘介质由于老化和受潮的原因而发生异常；②电压在设备发生故障之后出现异常，致使设备的热分布异常；③绝缘子由于外界原因而导致电压发生异常，致使设备过热过凉；④绝缘子的好坏部位交合处出现发热现象。一般采用相对温差判别法和同类比较法来对设备异常情况进行判断，在应用红外测温技术之后，可以采用热谱图来对设备进行完整的分析，通过对设备异常与正常情况下的热谱图进行研究之后，对设备的组成结构和温度进行分析，从而判断设备运行是否正常。

4.3 检测注意事项

红外测温技术在应用过程中要注重以下几点：①负载电流越大，异常位置的温度越高，这两者成正比关系；②当负载相同时，异常位置的温度升降与周围环境温度成正比；③红外测温技术还存有缺陷，不能应对所有情况，因此，在对变压器内部故障进行诊断时要充分考虑各方面因素。

5 红外测温技术的发展趋势

随着科技的进步，动态红外测温技术成为了变电运行过程中红外测温技术发展的主要趋势。运用动态红外测温技术要配置相应的图像分析和处理软件，这样不仅可以及时的对变电设备进行状态分析，还可以根据参数进行定量计算，从而达到对设备进行动态检测和状态预测的目的。动态红外测温技术可以分为监控现场和集控中心两个部分，在监控现场形成了一套动态监控系统，将红外监测收集到的信号通过监控端口到达监控服务器，再由监控服务器传送到集控中心，通过集控中心来对各个监控现场进行实时的动态监控。