电压致热型设备红外测温技术

2019-02-16肖艳艳

设备管理与维修 2019年4期

肖艳艳

（广西电网有限责任公司梧州供电局，广西梧州 543000）

0 引言

变电站作为电力系统的重要组成，关系着电力系统的安全可靠运行与供电质量，与供电的稳定程度也有直接关系。因此，做好电压致热型设备的测温工作意义重大。应用红外线测温技术可以在不断电，无需接触线路的情况下，对变电站线路以及设备的实际运行情况进行有效监测，以判断电力系统的运行情况。

1 红外测温的技术优势

红外测温技术在变电运维工作中的应用十分广泛，其应用优势主要体现在以下方面。红外测温技术在对电力设备热辐射进行采集的基础上，借助自身功能将其转化为图像，对设备的温度进行合理判断，检测设备的温度。与其他设备测温技术比较，红外测温技术优势突出，使用便利。手持式是红外线监测设备的常用操作方式，设备体积小，监测过程不需要任何设备的辅助，并且可以灵活移动，保障监测过程的全面性；测温环节不需要接触线路，提升监测效率，保障巡视过程的安全可靠。红外线测温技术具有辐射功能，可以不依赖其他技术而独立工作，保障监测数据的可靠性和合理性；通过计算机实现图像和数据的结合，变电站之间可以实现数据共享，可直观系统地分析监测结果；对变电站设备的实际状况进行科学合理的评估，保障提供数据的可靠性。

2 高压电气设备热故障类型

电气设备发生故障时，经常出现异常发热或温度分布不正常。一般将高压电气设备外部热故障分为两大类：电气接头接触不良，发热功率与导体连接的接触电阻和经过的电流有关；另一类是由于受到外力作用导致绝缘性能不佳，发热功率受到外绝缘绝缘带及泄漏电流的影响。高压电气设备内部热故障位置往往集中在导电回路以及绝缘介质上，内部的发热机理会由于设备构造及实际运行状态不同而不同。在实际运行过程中，为更准确地判断待测目标的红外热分布场，常使用辅助措施增加仪器的使用功能。

3 影响电压致热型设备红外测温的因素

针对电压致热型设备的测温工作，选择红外测温技术的测温准确程度受到很多因素的干扰。红外测温仪器通过对检测对象发射出的能量、反射出的能量、传递的能量进行系统接收，进而对其表面温度进行测量。测温仪器内的探测元件将收集到的能量信息传达给微处理器，微处理器对其集中处理，将测定结果转化为温度度数显示，分析物体表面温度，判断设备内部是否存在缺陷。测温操作前，被测目标面积应充满测温仪视场。当视场比目标尺寸大时，辐射能量会融入测温设备，增大测定误差，当视场比目标尺寸小时，测温设备不会被测量区域外的背景干扰。测温设备所处的自然条件对实际测量结果有较大的影响，所以要考虑充分并且采取合理的对策加以解决。

（1）发射率的影响。发射率是影响测温质量的因素之一。红外测量仪器通过对电气设备表面红外辐射功率进行测量获取设备温度信息。物体表面的发射率受到材料性质及表面状态等因素的影响，保障测量电气设备温度值的精确性，必须严格按照受检目标的发射率值进行修正。

（2）检测距离的影响。在保障检测安全的前提下，尽量减小检测距离，对检测距离合理修正。

（3）环境及背景辐射的影响。户外检测工作前，应对仪器接收的红外辐射进行检测，减少环境与背景辐射的干扰，尽量选择在阴天或者傍晚光线较弱的情况下检测，通过合理的改变检测视角，找到避开反射的最佳视角。

4 红外测温技术在电压致热型设备测温工作中的应用

电力系统电压致热设备种类较多，如电压互感器、耦合电容器、高压套管、避雷器、电缆头灯等，在电压下绝缘受潮会导致发热现象出现。由于介质本身的损耗较大，泄漏电流变化、磁路故障、电场分布不科学等情况导致温度上升和运行状态下电压值的平方数呈正比例关系，工作电压的大小对于红外检测以及故障诊断结果有直接影响。利用红外测温技术做好电压致热型设备的测温工作，需按规范步骤操作。

（1）合理选择红外测温仪器。结合设备检测需要，选择合理的红外测温仪器。保障红外测温仪器能满足精确检测的要求，测量精度及测量范围要与现场的实际测试需求相符，对检测仪器的性能指标要求比较高，温度分辨率足够高，空间分辨率高。大气条件的修正模型操作简单，图像呈现清楚、稳定。

（2）制定合理的测温方案。红外测温仪器选择完毕后，应结合实际情况制定合理的测温方案。为减少光照影响，尽量选择在阴天或傍晚时进行，风速、环境温度、湿度、测量距离、发射率等因素对测量结果的影响也应考虑充分，保障测量方案的可行性。为保障变电站运行的可靠性，现场管理要求较为严格，每年必须对变压器、套管、避雷器、电容式电压互感器、电缆头等电压致热型设备进行精确检测，并且每次检测都应做好记录，将图像存储到红外数据库系统中，实现动态化管理目标。

（3）现场实测工作的有效展开。由于电压致热型设备故障温差相对不大，故障判断比电流型故障分析难度大，因此测量温度时，应调节好红外测温仪的使用模式，需要调节到手动调节模式上，温宽及电平也需要调节。

（4）谨慎选择对比标准。如果设备都处于正常运行状态，并且设备属于同一大类，呈现出的热像图往往十分相似，因此当设备的热像图表现不一致时，应引起高度重视，需要仔细分析判断，结合周围材料的温升以及热分布场的变化情况进行判断。由于电压型缺陷测出的发热温差一般不大，在现场开展红外测温工作，当温差＞0.5℃时要高度警觉，避免误判。