紅外成像測溫技術(shù)在變電站設(shè)備中的應(yīng)用

陳文學(xué) 薛飛揚 翟晨宇 張光耀 劉興萬

摘要：目前，紅外成像測溫技術(shù)在電力系統(tǒng)帶電檢測中已經(jīng)應(yīng)用的較為成熟，在發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備過熱故障方面發(fā)揮著重要作用。其精確度、探測距離遠(yuǎn)、溫度分辨率高的優(yōu)點促進了其在多類電氣設(shè)備檢測中的普及應(yīng)用。本文首先對其技術(shù)特點進行了總結(jié)，并探討了電力設(shè)備致熱原因以及紅外測溫過程中對電氣設(shè)備故障的判斷方法，希望為變電站巡視工作提供參考。

關(guān)鍵詞：紅外成像;電力系統(tǒng);變電站;致熱原因;判斷方法

紅外成像測溫技術(shù)能夠?qū)⒓t外能量轉(zhuǎn)化為溫度信息，并以直觀的角度展示出來，在將這一技術(shù)應(yīng)用到變電站中時，能夠準(zhǔn)確的判斷出變電站設(shè)備運行情況，了解其發(fā)熱原因之后進行運行維護，避免出現(xiàn)故障問題影響變電站正常運行問題。另外，在測溫時，為了提高測溫有效性，需要根據(jù)實際情況進行分析檢測，并合理應(yīng)用科技，構(gòu)建完善的溫度檢測系統(tǒng)，為之后的優(yōu)化奠定良好的基礎(chǔ)。

1紅外成像測溫技術(shù)的特點

1.1精確度高

紅外成像測溫技術(shù)具有較高的精確度，第一，紅外成像儀在應(yīng)用時，能夠通過紅外電磁輻射信號將溫度分布情況傳遞出來，在應(yīng)用這一方法進行檢測時，由于紅外成像儀具有視頻成像的能力，技術(shù)人員能夠全面了解設(shè)備的運行情況，為之后的設(shè)備調(diào)整奠定基礎(chǔ)。另外，紅外成像測溫技術(shù)能夠在不同的環(huán)境、天氣下進行測量工作，了解變電站設(shè)備內(nèi)部缺陷，提高溫度測量的精確度，避免出現(xiàn)設(shè)備應(yīng)用故障問題。第二，由于紅外成像測溫技術(shù)具有自主判斷能力，在測量中，紅外成像測量設(shè)備能夠根據(jù)溫度分布情況呈現(xiàn)出完整的運行情況，達到判斷設(shè)備運行情況的目的，明確的展示出溫度分辨率，提高檢測的精確性。

1.2探測距離較遠(yuǎn)

紅外成像測溫技術(shù)中，存在探測距離較遠(yuǎn)的特點，具體可以通過以下兩個方面來了解，第一，紅外成像測溫技術(shù)具有內(nèi)部探測紅外熱量的能力，在檢測中可以不接觸電氣設(shè)備進行檢測工作，同樣這一技術(shù)也能夠應(yīng)用到遠(yuǎn)距離探測中，明確變電站設(shè)備的發(fā)熱情況，為故障區(qū)分析奠定基礎(chǔ)。另外，由于紅外成像測溫技術(shù)在測量的過程中，能夠自動劃分整理測量區(qū)域，進而在測量的過程中，能夠提高測量準(zhǔn)確性，減少檢測工作量。第二，在進行遠(yuǎn)距離探測時，紅外成像測溫技術(shù)能夠自主應(yīng)用圖像記錄出其檢測軌跡，并將檢測情況與設(shè)備溫度進行對比，提高紅外成像檢測質(zhì)量。

1.3溫度分辨率較高

為了能夠進一步了解紅外成像測溫技術(shù)，需要對其中的溫度分辨率較高的特點進行分析，第一，紅外成像測溫技術(shù)中具有定性成像與定量測量兩種方式，技術(shù)人員可以根據(jù)測量對象選擇方法，保障變電站設(shè)備溫度能夠明確的展示出來，為設(shè)備分析工作提供依據(jù)。另外，在進行溫度測量工作時，系統(tǒng)不僅能夠?qū)υO(shè)備表面溫度進行分析，還能夠?qū)y量精確到電壓、電流檢測中，達到溫度定量判斷的目的。第二，由于紅外成像測溫技術(shù)的溫度分析能力較高，這一技術(shù)能夠在遠(yuǎn)距離測量中發(fā)揮實際作用，為變電站設(shè)備發(fā)熱情況分析工作的開展奠定基礎(chǔ)。

2變電站設(shè)備常見發(fā)熱成因

1）電流致熱

變電站設(shè)備在運行一段時間之后，會出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象，其中的主要原因有電流致熱，第一，變電站設(shè)備在運行時，其中的導(dǎo)電部件連接處，會受到電阻的影響出現(xiàn)發(fā)熱問題，并且在出現(xiàn)零部件接觸不良的問題時，也會出現(xiàn)設(shè)備不正常發(fā)熱的問題，當(dāng)出現(xiàn)這一類問題時，一旦技術(shù)人員沒有及時發(fā)現(xiàn)并處理，容易出現(xiàn)設(shè)備零部件受損，影響變電站運行的問題。第二，變電站設(shè)備在運行的過程中，存在導(dǎo)電膏涂抹不勻、振動彈簧失壓等問題，進而出現(xiàn)設(shè)備內(nèi)部局部溫度升高的問題，對電氣設(shè)備使用有一定的影響。另外，根據(jù)P=I2R這一公式能夠了解到，受到電流的影響出現(xiàn)發(fā)熱情況，大部分原因為固件接觸不良、連接面氧化等問題，對變電站設(shè)備運行管理有一定的影響。

2）電壓致熱

當(dāng)變電站設(shè)備出現(xiàn)發(fā)熱問題時，存在電壓致熱的原因，具體可以通過以下兩個方面來了解，第一，當(dāng)設(shè)備中的電容器出現(xiàn)受損問題時，設(shè)備內(nèi)部的絕緣壁會受到影響，難以發(fā)揮出其中的應(yīng)用意義，甚至出現(xiàn)損耗、運行故障等問題，對變電站運行穩(wěn)定性有一定的影響。另外，變電站設(shè)備在運行時一旦出現(xiàn)發(fā)熱問題，設(shè)備內(nèi)部零部件會出現(xiàn)嚴(yán)重受損的問題，對設(shè)備應(yīng)用管理有一定的影響。第二，當(dāng)設(shè)備內(nèi)部出現(xiàn)絕緣部分損耗、故障等問題時，設(shè)備的運行電壓會急速增大，并導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)溫度升高的問題，對變電站設(shè)備運行發(fā)展有一定的影響。

3紅外成像測溫技術(shù)在變電站設(shè)備中的應(yīng)用

1）同類對比法

紅外成像測溫技術(shù)在變電站設(shè)備中應(yīng)用時，需要應(yīng)用同類對比法，第一，在應(yīng)用紅外成像測溫技術(shù)時，為了提高溫度判斷的有效性，正確的了解變電站設(shè)備溫度問題，需要按照圖像特征進行比較整理，例如在進行三相設(shè)備測溫時，技術(shù)人員可以將幾個同類型的零部件進行溫度對比分析工作，在確定設(shè)備溫度異常之后，應(yīng)用紅外成像測溫技術(shù)繪制出溫度示意圖，確定異常發(fā)熱的部分，總結(jié)其異常發(fā)熱的原因并優(yōu)化，保障變電站設(shè)備能夠穩(wěn)定運行。

2）相對溫差法

由于設(shè)備在正常運行時，各部分的溫度差異不大，進而在同類對比中進行溫度比較時，為了提高比較有效性，需要應(yīng)用公式對設(shè)備各部分進行溫度對比分析，如溫差=（最大溫升-溫升）/（溫升-環(huán)境溫度），通過這一公式分析能夠了解到變電站設(shè)備是否存在缺陷，之后再進行準(zhǔn)確的位置分析，避免出現(xiàn)設(shè)備嚴(yán)重受損問題，提高變電站設(shè)備運行情況檢測有效性。

3）表面溫度特征判斷法

為了能夠在變電站設(shè)備檢測中發(fā)展出紅外成像測溫技術(shù)的實際意義，需要合理進行表面溫度判斷工作，第一，由于設(shè)備都具有溫度標(biāo)準(zhǔn)，在對溫度變化情況進行分析時，可以按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行判斷分析，但在這一過程中，為了提高判斷的有效性，需要定期對數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進行優(yōu)化更新，例如管理人員需要定期分析國標(biāo)規(guī)定，將與變電站設(shè)備有關(guān)的檢測標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用到其中，保障設(shè)備表面溫度判斷工作能夠穩(wěn)定運行，滿足設(shè)備缺陷優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)，進一步提高故障檢測分析科學(xué)性。第二，由于設(shè)備在不同運行時期的表面溫度存在差異，在測量工作中，為了提高表面溫度分析有效性，需要在高負(fù)荷時進行溫度檢測，例如在檢測時，技術(shù)人員需要先對設(shè)備負(fù)荷情況進行檢測，在負(fù)荷量高于30%時期開始進行檢測，達到提高檢測質(zhì)量的目的。另外，在進行表面溫度檢測時，為了提高檢測有效性，可以在不同負(fù)荷量時期進行熱量檢測，之后對不同負(fù)荷量的設(shè)備溫度進行分析，提高變電站設(shè)備檢測分析質(zhì)量，為變電站設(shè)備溫度調(diào)整奠定基礎(chǔ)。

4結(jié)語

綜上所述，在變電站設(shè)備檢測應(yīng)用紅外成像測溫技術(shù)時，為了提高應(yīng)用有效性，需要在應(yīng)用之前對發(fā)熱原因進行總結(jié)，并應(yīng)用適當(dāng)?shù)姆椒?gòu)建檢測方法，隨著科技的發(fā)展，管理人員還可以構(gòu)建溫度報警系統(tǒng)，通過紅外成像測溫技術(shù)判斷設(shè)備表面溫度，一旦發(fā)現(xiàn)其中溫度超過標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)人員可以應(yīng)用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM行缺陷維護，避免出現(xiàn)設(shè)備嚴(yán)重受損問題。

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