红外测温诊断技术在变电运行维护中的应用

赵志刚

摘要：红外测温诊断技术在500kV变电运行中起到了重要的作用，也是现今使用最多的一种高效检测的方法。下面首先对500kV变电运行中的安全问题进行分析，其次对红外测温诊断技术进行探索，再次对红外测温诊断技术在500kV变电运行中的应用进行研究，最后对红外测温技术的发展进行展望，希望我国变电运行中安全问题在红外测温诊断技术的发展下越来越少。

关键词：红外测温;诊断技术;变电运行维护

引言

国内的电网规模日益增大，进而提升变电设施的规模，工业用电和居民用电，在当今都成双位数字增长。因此给电网的运行提出巨大挑战，变电设备是电网中的关键设备，对电网的电量调度起着至关重要的作用。利用红外技术来检测变电设备的内部故障情况，进而可以大大提升检测效率，为电网的正常运作，提供可靠的保证。

1红外测温技术的原理

红外线辐射简称红外，而热辐射则指的是在物体的内部，电子、分子和原子不停地运动，当它们向下跃迁便会向外辐射能量。所有物体都会释放辐射能量，在此过程中，如果热源温度维持不断，那么能量辐射也便会持续不断，并且，红外辐射的强度由温度决定，温度越高，辐射越强。红外测温仪就是一种能够接收并探测这种热辐射从而测量出物体温度的仪器，而红外测温仪技术系统中的核心是红外探测器，主要由光电探测器、光学系统、显示输出、信号放大器和信号处理等部分组成。所谓红外测温技术就是采集热辐射源并利用光电探测仪、红外探测器和信号处理电路来转变信号，从而使能得到设备的温度信息，判断设备发热与否，借此来实时监控设备的运行情况，及时解决设备故障问题。使用红外诊断技术对变电设备的正常工作有着积极地促进意义，通过红外诊断技术来检测设备的工作情况，可以提高电网企业设备维修检验的工作效率，降低企业检测成本。同时红外技术有着比其他技术更明显的优势，其测量精准度也相对较高而且使用方便，可在不影响设备正常运转的情况下，对处于工作状态的设备进行检测。

2红外探测方法

2.1温度探测法

通过国外探测设备对物体的表面进行照射，以及将红外线照射到物体内部，接收到热辐射，进而可以探测到物体表面和内部的温度，来检验设备是否处于正常工作状态。往往变电设备在异常工作情况下，会产生较大的热量，而使设备表面温度高于正常工作的温度，进而就可以在红外探测设备发出警报，表明变电设备有故障问题。

2.2温度差探测

温度差探测法主要是针对设备在不同的季节、气候下所形成的温度差，而这时红外探测设备就可以诊断出变电设备内外部的温度差，并进行对比，以显示设备的工作异常情况。

2.3同型号法

通过红外设备探测器发射的红外线诊断在同种工作条件下，同一种型号设备表面的温度，来进行判别变电设备是否存在故障问题。两种设备温差较大，则表明这两种设备，其中有一个设备时工作异常，产生故障，往往是由于温度过高的设备，出现故障概率较大。

2.4图谱分析

图谱方法主要是利用变电设备，以往温度探测出来的历史数据，进行对比分析，将现在诊断出来的温度参数与以往同条件下的温度值进行对比，判断设备是否处于正常工作的状态。

3影响红外测温技术诊断的因素

3.1环境温度

环境温度在很大程度上会影响测量结果的稳定性。若环境温度过低，则设备故障发热的部位会很快散热，与正常部位温差不大，因此测量的可靠性便会降低。而若环境温度过高，则设备再不运行的情况下也会因环境温度而温度较高，也会使测量误差较大，比如说没有发生故障的部位发出错误虚假的发热信息，相反真正的故障部位却没有明显的表现。

3.2风速

过快的风速会导致设备表面对流迅速散热而降低测温的准确性。

3.3背景热源辐射

自然界中一切的红外辐射都可以被红外测温仪所接收，因此背景辐射热源会对测量结果产生影响。其中太阳更甚，因此应该尽量在阴天、早晨、傍晚或者夜晚来进行测量，使其影响降至最小。除此之外，若在变电站的附近有较强的发热源，也会使测量结果受到影响，故而一定要尽量避免靠近背景发热源。

3.4仪器性能

使用和存放仪器一定要注意正确，并且平时要注意保养和维護红外测温仪器，定期检查和校验，由不正规操作仪器和仪器性能下降而导致的测量误差应该尽量避免。

3.5设备负荷

制热型的电流设备，其发热功率和电压与电流值的平方成正比，倘若设备负荷过大或者满负荷运行，则会加大设备的故障和非故障部位温差，从而使测温效果提高。

3.6设备发射率

在进行红外测量之前要检查好相关的不同设备的发射率，不同的测量设备要采用相应的发射率，因为即使是不同材料的发射率物体，红外测温仪接受的辐射功率相同，也会显示不同的温度。

4红外测温诊断技术的应用

4.1工程的日常检验中

如果使用红外测温诊断技术会方便很多，不但能够及时的发现出现问题的原因，而且有足够的时间去规划如何解决该问题，减少一些误差，不仅能够提前解决一些不必要的安全隐患，工程还能够提前完成。传统的检验方式为看设备表面、听设备声音、手触一些设备，进而，判断设备的问题、故障点。但是工作中器械出现的异常发热现象，往往不被重视，容易被忽略，留下了安全隐患，导致了一些发电转出现安全事故。相较于传统的检验技术来说，红外测温检验技术是恰好地弥补了传统检测的不足。

4.2开关隔离中

隔离开关的环境是暴露的，工作时由于连接表面被氧化，又由于隔离开关的经常使用，导致电阻值变大，表面温度不断上升，所以经常会发生发热现象。红外测温诊断技术的出现恰好可以准确的、及时的找出发热情况，也便于提前准备好维护的工作。不仅是工作时需要，在安装隔离开关时同样，也是需要的。安装过程中使用红外测温诊断技术，时时检测、确保安装时的安全问题，可以方便开关检测以后的工作。一定要强化对500kV变电站隔离开关的检验监督。

4.3在变电器械上

像这些微大型的机械，工作过程中很容易出现发热问题或者说出现发热现象是正常的。然而就是这些很平常的发热问题，如果不能及时发现、及时解决，出现问题的严重性也不可估量。

5红外测温诊断技术的未来展望

红外测温诊断是一项新兴的、大型的技术，虽然现在应用范围很广泛，但是还是有一定的局限的。红外测温诊断技术在500kV变电站中主要利用了分子、原子排列的规律性同时在高速的运作中，这两种粒子都会有热辐射现象的产生。而这种现象，就是红外测温诊断技术的关键，利用热辐射现象，继而，对变电站中的运行设备情况进行判断，有故障，及时找出，同时尽量较快的找出解决方法、计划。

结语

综上可知，红外测温技术对于变电运行的确有着至关重要的作用，作为一项检测运行中的电力设备的技术，红外测温技术与传统的一些测温技术相比，有着非常显著的优势，既简便，又快捷，不仅能够在电力设备的运行过程中对其进行实时的监测，及时地发现电力设备所存在的问题和缺陷，更重要地是还能够在重负荷运行的情况下对运行中的电力设备状态进行十分严密的监测，满足变电测温的相关要求。因此，电力系统的运行工作人员对于红外测温技术应该熟练掌握，并将其合理地应用于变电站的日常巡视维护工作中，这样就可以避免很多不必要的事故发生，在保障运行人员和设备的安全同时，也保证电力系统的安全稳定。

参考文献

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[2]闻玉凤，李艳林，李岭.红外测温技术在变电站设备缺陷诊断中的应用[J].中国新技术新产品，2017（22）：37.

[3]田慧勇.红外线测温技术的应用[J].黑龙江科技信息，2007，11（15）.