红外测温技术在变电站设备巡视中的应用

陈尚护

摘 要：变电站设备在运行过程中，其热效应会表现出不同的结果。工作人员在日常的巡查过程中，可利用红外测温技术对设备进行检测，继而发现其是否存在运行故障。文章将针对红外测温技术在变电站设备巡视中的应用展开分析，提高红外测温技术的应用能力，以及设备诊断技术。

关键词：红外测温技术；变电站；设备巡视

中图分类号：TM507 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）29-0166-02

Abstract： During the operation of substation equipment， the thermal effect will show different results. Staff in the daily inspection process， the use of infrared temperature measurement technology to detect the equipment， and then found whether there is a fault. This paper will analyze the application of infrared temperature measurement technology in the inspection of substation equipment， improve the application ability of infrared temperature measurement technology and equipment diagnosis technology.

Keywords： infrared temperature measurement technology； Substation； equipment inspection

变电站设备巡视工作有利于电力的稳定运行，检查设备是否存在故障，主要依靠目测、触摸、耳听等方式。而红外测温技术大大提升了设备检测的效率与准确性，尤其针对较易发热的设备而言，能够及时检查出设备故障问题。故此，应提高红外测温技术在变电站中的利用能力，促使变电站稳定运行。

1 红外测温技术综述

红外测温技术是一项比较先进的测量技术，主要包括红外辐射的产生、传播、等。红外辐射本身具有较长的电波，因此对电波也可进一步划分为微波、无线电波、紫外线、可见光等类型。红外线即介于可见光与无线电波之间的类型。红外测温技术主要利用成像设备、探测装置，对线路发出的辐射信号进行检测，经过专业的处理后，将其进行扫描，再传入电脑屏幕中。故此，屏幕中所显示的便是被探测的设备的热量分布情况。红外测量技术中，包括档案分析法、对比分析法、同类比较法、温差比较法等。检测人员根据检测结果，利用科学的分析方法对图像进行分析，进而判断设备是否出现故障。

红外线测温技术有着独特的优势。其与传统的设备故障检测手段相比，不需要深入接触设备，仅对表面温度进行感知便能够达到理想的效果。即，红外线测温技术在远距离情况下，便能够正常工作。同时，其检测速度较快，利用热成像处理并将图像传送至显示器中，便能够得到结果。这种检测方式大大节省了设备故障分析时间，提升检测效率。红外线测温技术能够在不同类型的物体上进行检测，无论设备是否带有高压电，或运转速度较快等，都能够避免外界因素对其的干扰，进而得到较为准确的检测结果。

2 红外测温技术在变电站设备巡视中的应用

远程红外测温视频监控系统。利用摄像机、数字云台、网络视频机组、交换机、监控软件、红外测温仪器等设备，共同组建成远程红外测温视频监控系统。在信息技术的支持下，该系统能够实现远程的高精度数字云台服务，以及紅外测温操作。在系统中加入精度数字云台，以及测温仪器，利用视频方式得到远程温度自动检测结果，并将检测结果实时记录到系统中，如有需要也可随时同步查看视频录像。当红外测温检测仪器所检测到的温度超过标准，存在异常，会通过视频监控系统，发出闪烁灯以及报警声音，用以提示工作人员及时检查变电设备。该系统能够将检查、显示、报警、查询、记录等工作都集中在系统内，有效减轻了人力、物力的消耗，保证设备检测及时，维护及时，维修及时[1]。

提前对该测量点进行预置，远红外测温视频监控系统便能够在预定的时间，对预置测量点进行测量，每天可进行多次的温度与图像扫描。并利用互联网，对各个温度以及图像上传至系统中，当发现异常时便自动报警，为检测人员提供设备温度的变化。实现更加智能、信息化的测温技术。

远程红外测温视频监控系统中引入的高精度数字云台以及红外测温仪器，大大提升了系统检测的准确度，实现采集、测量、传送等于一体的监控系统。结合计算机网络、智能技术、视频技术等，对设备温度进行实时监控，实现设备的智能化。系统能够对发热故障的诊断、检测、分析、红外无损伤探伤等操作，极大的提高了变电站运行的安全性，将安全事故扼杀在摇篮中。

3 应用实例

3.1 异常发热类型

汇控柜是电气设备中的重要组成部分，主要用来对现场进行监控与控制。其是作为间隔内、外元件与设备而存在的中间枢纽。汇控柜的主要作用表现在，显示主接线方式的运行状态，坚实开关分合闸状态、就地或远程实施开关操作、本地间隔断路器、以及开关之间的电气闭锁等。

对多个变电站的汇控柜进行检测，利用红外热成像仪发现异常发热，发热类型可分为：二次回路接触不良、如二次端子、接触器接线端异常发热；以及线圈元件发热，主回路继电器等发热现象。

当前，红外测温技术的应用方式可概括为相对温差法、同类比较法、图像特征法、档案分析法等。本文采用表面温度判断法，相对温差比较法对设备进行检测。温差是设备固有的特点，不同设备温差不同、同一设备不同位置的温差也不相同。相对两个温差是指，两个对应的测点的温度，相比其中较热测量点的温差之比，数学表达式为：

？啄=×100%=×100%

3.2 异常发热检测方法

对变电站进行红外测温过程中，发现二次端子发热异常。对其进行可见光操作，发现其变化曲线为图1。

根据有带电设备红外诊断的有关规定，对电流导致发热的设备故障进行检测，以同类对比为基础，热点相对温差达到93%为严重性故障。断开二次回路，对发热端子固定螺栓加紧处理，再进行检测后，发热现象消失。

3.3 技术应用

以某变电站为例，其内部设置配有红外测温仪器一台，红外点温仪器若干。在日常的巡查过程中，常采用便携式红外点温仪器对设备温度进行检测。点温检测仪器具有轻便、方便携带的优点，检测人员可对怀疑存在异常发热的设备部位进行随时的检测。红外成像仪则能够对设备的温度场进行检测，对设备整体异常发热情况的检测较为精准，也能够随时发现异常升温现象。但红外测温仪器重量较大，需要结合远程红外测温系统来使用。故此，在日常巡查工作中，多采用点温测量仪器。红外测温仪器的利用在迎峰期间使用[2]。

采用红外测温仪器对变电站设备进行全面的扫描、抽查负荷较大的重要用户。利用该仪器，共成像超过110幅，发现了隐藏的发热点共15处，其中超过100℃的异常发热点3处，并得到了有效的处理，将缺陷控制在了源头上。

其中包括：最大热值99℃，最小热值5.5℃，发热位置为主变变低B相套管垫片。分析其主要原因在于，由涡流引起发热，两点温差明显。第一反应为紧固垫片的螺母松动导致。停电检查，对垫片进行打磨，并拧紧螺丝后投入运行。发现温度仍居高不下，故再次停电，对三相垫片进行拆除操作。对比后发现因材质不同，导致其发生涡流，致使产生温度差。遂进行更换，发热现象消除。

发热部位为配电线路电缆分支箱中B相避雷器。最大值49℃，最小值65℃。主要原因在于，氧化锌避雷器的阀片通流量不足，进而导致其温度发生异常。

发热部位为开关柜中铝牌与穿墙套管连接处。最大温度值为68℃，最小温度值为26℃。主要原因在于，负荷电流较大，长时间运行条件下，铝牌与穿墙套管连接处发生了老化现象，接触面导电能力随之下降，进而出现温度过高现象。

发热部位为相刀闸中间触头连接部位。最大温度值为110℃，最小温度值为2.9℃。主要原因在于，刀闸中间触头连接的螺丝松动，导致中间触头与导电杆连接处温度上升。这种发热现象较为隐蔽，需要工作人員凭借经验，对发热垫进行分析。工作人员利用红外成像仪对其进行检测时，发现设备其中一部分发热现象十分明显，因此顺着发热点寻找，发现相刀闸连线处存在异常。由于条件限制，无法进行紧急停电。因此对变电站运行情况进行监视，并与调度联系。在控制负荷的前提下，检修人员发现刀闸触头与导电杆之间发生粘连现象，若没有及时控制负荷，很有可能发生较大的隐患。后在特殊时间点，采取停电举措，对该设备进行了更换[3]。

4 结束语

综上所述，本文对红外测温技术在变电站设备巡视中的应用进行了分析。以案例形式，更加清晰的阐述了红外测温仪的使用方式，以及应用效果。在信息技术不断发展的今天，变电站作为人们生活的必需品，应更加重视信息技术的利用，强化红外测温仪的使用能力，进而保证变电站设备运行状态正常，并在第一时间发现问题，解决问题。

参考文献：

[1]张志军.红外测温技术在电气设备温升故障检测中的应用[J].机电信息，2016（27）：70-71.

[2]李永祥，杨冬冬，王天正，等.基于红外测温技术的电气设备汇控柜内部异常发热的分析与处理[J].高压电器，2016，52（06）：183-186+192.

[3]李然.红外测温技术与变电站图像监控系统的融合研究与实现[J].电网技术，2008（14）：80-84.