紅外測(cè)溫技術(shù)在變電運(yùn)維中的應(yīng)用

向曉

摘 要：紅外測(cè)溫技術(shù)是一種現(xiàn)代測(cè)溫技術(shù)，其優(yōu)勢(shì)突出，應(yīng)用范圍廣，目前工業(yè)生產(chǎn)以及部分商業(yè)活動(dòng)均在使用該技術(shù)?；诖耍恼聫募t外測(cè)溫技術(shù)的原理說(shuō)起，試分析紅外測(cè)溫技術(shù)在變電運(yùn)維中的應(yīng)用，包括其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)、應(yīng)用的具體方式和注意事項(xiàng)等，旨在通過(guò)分析完善相關(guān)理論，并為后續(xù)紅外測(cè)溫技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用提供必要的支持。

關(guān)鍵詞：紅外測(cè)溫技術(shù)；變電運(yùn)維；日常檢修；故障檢修

中圖分類號(hào)：TN219 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）34-0146-02

前言

較傳統(tǒng)測(cè)溫技術(shù)而言，紅外測(cè)溫技術(shù)使用方便、原理簡(jiǎn)單，能夠快速進(jìn)行檢測(cè)，且效果較好，這使其自出現(xiàn)之日起就得到了廣泛的重視和應(yīng)用。目前來(lái)看，包括軍用、工用、商用等方面均一定程度上依賴紅外測(cè)溫技術(shù)。就變電運(yùn)維而言，由于各類故障、缺陷以及常規(guī)檢測(cè)都會(huì)涉及到溫度的變化，紅外測(cè)溫技術(shù)也有一定的應(yīng)用空間，分析其具體內(nèi)容，有利于具體工作的開(kāi)展以及優(yōu)化。

1 變電運(yùn)維檢測(cè)中應(yīng)用紅外測(cè)溫技術(shù)的原理和優(yōu)勢(shì)

1.1 紅外測(cè)溫技術(shù)的原理

紅外測(cè)溫技術(shù)是指通過(guò)采集電力設(shè)備的熱輻射，并通過(guò)自身功能將熱輻射轉(zhuǎn)換為圖像信號(hào)，通過(guò)溫度判斷設(shè)備的工作狀態(tài)，檢測(cè)設(shè)備有無(wú)異常，其基本原理是熱成像。由于各類物質(zhì)的溫度不同，其在紅外檢測(cè)設(shè)備的掃描下，回饋信息也有所差異，設(shè)備在轉(zhuǎn)換時(shí)生成的圖像也因此不盡相同，這是應(yīng)用紅外測(cè)溫技術(shù)進(jìn)行變電運(yùn)維檢測(cè)的基本原理。

1.2 紅外測(cè)溫技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

紅外測(cè)溫技術(shù)的優(yōu)勢(shì)包括使用方便、原理簡(jiǎn)單、能夠獨(dú)立工作、能夠提升工作有效性四個(gè)主要方面。使用方面，紅外測(cè)溫技術(shù)依托設(shè)備進(jìn)行，設(shè)備通常體積小、輕便，因此使用上較為方便。原理簡(jiǎn)單是指紅外測(cè)溫技術(shù)依靠熱成像，不必進(jìn)行停電作業(yè)，提升了工作效率和安全性。在通信設(shè)備完好、連接有效的情況下愛(ài)，紅外測(cè)溫技術(shù)可以將所獲信息直接進(jìn)行轉(zhuǎn)換，利用數(shù)字設(shè)備加以顯示，這使其能夠獨(dú)立工作，而且工作的有效性得到了保證。紅外測(cè)溫成像原理如圖1所示。

2 紅外測(cè)溫技術(shù)在變電運(yùn)維中的具體應(yīng)用

2.1 日常檢修中紅外測(cè)溫技術(shù)的應(yīng)用

變電運(yùn)維屬于電力工作的核心工作之一，主要內(nèi)容包括變電站的運(yùn)行維護(hù)、倒閘操作、事故及異常處理、設(shè)備巡視、設(shè)備定期試驗(yàn)輪換等運(yùn)行維護(hù)工作。目前變電運(yùn)維工作可在無(wú)人情況下進(jìn)行。由于變電工作屬于長(zhǎng)期性工作之一，而且面臨電壓電流的瞬間變換，用電器在電流沖擊下，必然存在老化、損壞等問(wèn)題，為求避免造成過(guò)大的損失，需要建立日常檢修機(jī)制，進(jìn)行維護(hù)性的檢查，這一工作可以紅外測(cè)溫技術(shù)作為支持[1]。目前的日常檢修主要依賴人員進(jìn)行，一般要在斷電情況下開(kāi)展，帶有一定的危險(xiǎn)性和不便性，應(yīng)用紅外測(cè)溫技術(shù)的情況下，則可以避免上述問(wèn)題。具體工作進(jìn)行前，首先明確檢查目標(biāo)，包括線路、變壓器、變電箱等。以變壓器檢修為例，變壓器是變電運(yùn)維的核心設(shè)備，無(wú)論使用干式變壓器或者油浸式變壓器，其在具體工作時(shí)，均會(huì)在電力作用下產(chǎn)生一定溫度，這種溫度可以直接通過(guò)紅外測(cè)溫技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)。人員首先選取正常變壓器，檢測(cè)其溫度以及變化的幅值水平，作為樣本，再對(duì)目標(biāo)變壓器進(jìn)行檢查，了解其熱成像情況，與樣本進(jìn)行對(duì)照，如果圖像差別不大，則變壓器功能正常，如果變化過(guò)大，則變壓器可能存在內(nèi)部電阻過(guò)大、金屬結(jié)構(gòu)銹蝕、短路等問(wèn)題，可判斷其存在故障，并進(jìn)行進(jìn)一步具體檢修。變電運(yùn)維日常檢修中，紅外測(cè)溫技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)顯著，可以繼續(xù)推廣。紅外測(cè)溫技術(shù)下的變電系統(tǒng)局部圖像如圖2所示。

2.2 故障檢修中紅外測(cè)溫技術(shù)的應(yīng)用

隨著變電運(yùn)維的負(fù)荷逐步增加，變電體系面臨極大的負(fù)擔(dān)，紅外測(cè)溫技術(shù)操作過(guò)程中的故障篩查，關(guān)聯(lián)著電力設(shè)備查驗(yàn)的成效、故障識(shí)別的速率，通過(guò)對(duì)這些信息的綜合分析研究，采取溫差比較的方式，能夠及時(shí)判斷設(shè)備的故障。仍以上文所述變壓器檢測(cè)為例，在變電運(yùn)維中，變壓器的故障雖然類型不一，但幾乎都會(huì)產(chǎn)生溫度變化，如果發(fā)生進(jìn)水短路，變壓器溫度會(huì)在短時(shí)間內(nèi)快速升高；如果發(fā)生金屬繞組銹蝕、導(dǎo)致電阻過(guò)大，溫度也會(huì)升高；如果導(dǎo)線斷裂、接觸不良，會(huì)出現(xiàn)斷路問(wèn)題，變壓器不工作，溫度與室溫相差無(wú)幾，這些故障類型均可以通過(guò)紅外測(cè)溫技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)。以變壓器金屬繞組銹蝕為例，在實(shí)際工作中，保養(yǎng)不當(dāng)?shù)葐?wèn)題可能導(dǎo)致變壓器金屬繞組銹蝕，銹蝕部位的電阻因此增大，對(duì)變壓器通電、進(jìn)行變壓作業(yè)時(shí)，銹蝕部位的溫度會(huì)引起快速升高，如果變壓器某處溫度升高的幅值較正常工作平均溫度高出15%以上，即可判斷變壓器存在金屬繞組銹蝕問(wèn)題。通過(guò)紅外測(cè)溫技術(shù)，對(duì)比生成的熱圖像進(jìn)行分析，了解溫度狀況，能夠了解溫度變化，作為故障判斷依據(jù)，并進(jìn)行斷電和更換處理，避免事故發(fā)生[2]。

2.3 缺陷檢測(cè)中的應(yīng)用

缺陷檢測(cè)屬于預(yù)防性檢測(cè)的一種，主要針對(duì)變電運(yùn)維系統(tǒng)的不足進(jìn)行。在現(xiàn)有研究中，缺陷檢測(cè)被分為兩類，一類是電流致熱性缺陷，另一類是電壓致熱型缺陷，檢測(cè)的原理相同，也是根據(jù)溫差成像進(jìn)行判斷。

電流致熱性缺陷包括接觸連接不良、導(dǎo)線金屬內(nèi)芯橫截面不足等。進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，可以直接利用紅外測(cè)溫技術(shù)生成熱圖像，了解圖像和常規(guī)工作狀態(tài)下圖像的差別，根據(jù)差別的類型判斷是否存在缺陷。比如接觸不良的檢測(cè)，導(dǎo)線和插頭在通電工作的過(guò)程中，溫度也會(huì)升高，而在處于閑置狀態(tài)時(shí)，其溫度與溫室?guī)缀跸嗤?，由于接觸不良而出現(xiàn)連接失效時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致對(duì)應(yīng)線路溫度的下降，根據(jù)這一原理?？衫眉t外測(cè)溫技術(shù)直接進(jìn)行檢測(cè)，如果導(dǎo)線溫度出現(xiàn)較大的波動(dòng)變化，其很可能存在接觸不良的缺陷，即可進(jìn)行斷電排查。

電壓致熱型缺陷包括電壓過(guò)大造成的導(dǎo)線燒熔、露電、絕緣子故障、絕緣介質(zhì)老化等等，這些問(wèn)題如果沒(méi)有及時(shí)處理往往會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。以絕緣介質(zhì)老化為例。電力設(shè)備內(nèi)部的構(gòu)件一般通過(guò)絕緣介質(zhì)包裹，以便和其他構(gòu)件發(fā)生電力反應(yīng)，由于絕緣介質(zhì)的包裹，其溫度往往不會(huì)過(guò)高，但如果絕緣介質(zhì)老化損壞，在應(yīng)用紅外測(cè)溫技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，溫度可能升高，如果升高幅值超過(guò)20%，就應(yīng)注意，并斷電檢查是否存在缺陷。

2.4 紅外測(cè)溫技術(shù)在變電運(yùn)維中的應(yīng)用需注意的問(wèn)題

紅外測(cè)溫技術(shù)在變電運(yùn)維應(yīng)用過(guò)程中，要注意如下幾方面的影響因素：（1）負(fù)載電流。電流越大，異常位置的溫度越高，兩者近似成正比關(guān)系；（2）環(huán)境溫度。負(fù)載相同時(shí)，異常位置的溫升和周圍環(huán)境溫度成正比；（3）紅外測(cè)溫技術(shù)并非萬(wàn)能，對(duì)變壓器內(nèi)部故障的判斷也存在一定的局限性，要充分考慮各方面因素。

以環(huán)境溫度為例，如果檢查對(duì)象為變電運(yùn)維系統(tǒng)的室外構(gòu)件，必須考慮陽(yáng)光照射造成的溫度升高問(wèn)題，尤其夏季檢測(cè)和一些光照強(qiáng)烈地區(qū)的檢測(cè)，如新疆等地。這些地區(qū)的光照充足，如果檢查對(duì)象為金屬制，溫度可能較正常情況升高10-20℃以上，給檢測(cè)帶來(lái)困擾，可行辦法是改變檢測(cè)時(shí)間，或者記錄不同溫度條件下設(shè)備的熱成像狀況，作為后續(xù)工作的依據(jù)。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)分析紅外測(cè)溫技術(shù)在變電運(yùn)維中的應(yīng)用，了解了相關(guān)基本內(nèi)容。目前來(lái)看，紅外測(cè)溫技術(shù)使用方便、優(yōu)勢(shì)突出，可以應(yīng)用于變電運(yùn)維，具體則包括日常檢修、故障檢修、缺陷檢測(cè)等環(huán)節(jié)。在變電運(yùn)維中應(yīng)用紅外測(cè)溫技術(shù)時(shí)，還需注意負(fù)載電流、環(huán)境溫度等方面的問(wèn)題，此外由于紅外測(cè)溫技術(shù)也有一定局限性，還需綜合考慮各類具體情況。后續(xù)工作中，注意相關(guān)問(wèn)題，應(yīng)用上述原理有助于進(jìn)一步在變電運(yùn)維中應(yīng)用紅外測(cè)溫技術(shù)。

參考文獻(xiàn)：

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