红外测温在变电运行设备过热故障检测中的应用

摘要：随着经济社会的发展，电力事业也在不断向前发展，变电运行由于过热故障产生了不少问题，使得国家和人民的生命财产受到威胁。红外测温技术是以红外辐射为能量及信息传递的手段，对电力设备运行过程中的故障进行监测，为设备维修提供有力的保障。文章结合红外测温的原理及意义，阐述了红外测温在变电运行设备过热故障检测中的应用。

关键词：电力事业；红外测温；变电运行；设备过热；故障检测 文献标识码：A

中图分类号：TM762 文章编号：1009-2374（2015）16-0139-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.16.068

随着电力事业的蒸蒸日上，我国电网规模逐渐扩大，电网的复杂程度也在不断上升。因此，及时检查变电运行设备的故障，并将其处理才能最大限度地减少损失，保障人们的生命财产安全。红外测温技术是一种实时检测的技术，红外线能量是一种肉眼看不见的能量，能快速准确地发现设备运行过程中存在的问题，及时解决问题，提高电网的稳定性，使电网更好、更安全地为人们服务，随着科学技术的发展，其具有广泛的应用前景与发展前景。

1 红外测温原理

任何温度高于绝对零度的物体，会向周围空间不断进行红外辐射，只要参与辐射活动的物体就将之称为红外辐射源，电力设备在工作过程中不断参与辐射活动，其属于良好的红外辐射源。物质都是由原子与电子构成，不管物质处于静止状态还是运动状态，原子和电子都会按照一定的规律运动着，并且不断向外散发热辐射。同样，变电设备在运行过程中，也会不断产生热辐射，红外测温的工作原理是：不同温度的设备会发出不同波长的红外线，在设备运行过程中使用特殊的红外线设备吸收周围辐射，将此种热辐射进行处理，监测各种设备的温度信息，将监测到的信息转变为相应的图像信号，根据温度范围，判断出故障所在的具体位置。

2 红外测温的重要性

电气设备中常常出现绝缘体老化现象，由此引起的安全事故不容小视。实际生活与生产中，准确掌握电气设备运行过程中温度的变化情况对保证设备的正常运行有着十分重要的意义，发现设备过热，工作人员必须及时使用仪器表对设备温度进行测量。

红外成像仪检测工作最好在夜晚或傍晚温度较低的时候进行，不宜在雨、雾、雪等恶性的环境下检测。如果检测工作不能满足上述要求，必须做好相应的防护措施。检测人员须掌握正确的测温方法及维护方法，对电气设备进行红外测温的方法有两种：一种为计划普测，另一种为重点普测。计划普测按照计划定期进行检测，此种方法比较规律，每季度一次；重点普测时间无明确规定，一般根据电网运行方式及电压负荷变化来决定，长时间大负荷运行的设备是测温工作的重点。设备发热或存在异常的时候，监视时间较长，测温次数相对增多，其是需要重点测温的对象；设备大修后，测温实验也必不可少；新建的设备带负荷正常运转一个月后，也要进行一次测温检测。

对变电设备进行红外测温的范围包括输电线路的导线连接处、变电设备的接头、断路器、电压致热的电压互感器、避雷器、蓄电池及控制箱等。测温后对故障的诊断方法及判断依据为：根据测得设备的表面温度，对照相关表格，根据温度多超的标准，判定设备属于何种性质的缺陷，尤其是小负荷率的设备，其温度升高的范围超过标准值时一定要严格检测，根据同类设备正常工作状态及异常状态下的差异判断设备的异常。

3 红外测温技术在变电运行设备中的应用优势

红外测温技术运用电力设备的热量辐射进行测温，对电力设备运行过程中温度变化情况进行判断，其不需要直接与电力设备接触，对操作人员而言，其检测结果更准确、更科学，弥补了人为目测的局限性，维护了电力设备的稳定性，保障了操作人员的安全。红外测温技术能独立完成检测工作，存在故障的设备，不需要对其解体取样，无须借助外力的帮助，对正在运行的电力系统不会产生影响。此外，测温过程中，电力系统正常运转，不会对其产生影响，不妨碍其正常工作。面对日益复杂的电网设备，红外测温技术将检测结果通过图表或图像的形式呈现出来，准确生动，便于操作人员后续维修，节省了人力和时间。

4 红外测温技术在变电运行设备过热故障检测中的应用

4.1 红外测温技术提升设备检测工作质量

要想变电站中的设备正常运转，操作人员就必须做好巡视工作，将变电运行过程中的设备每天认真巡视，使用手摸、耳听及目测的方式，检查其实际运行状态。目测是其中运用最广的一种方式，随着工作年数的增长，操作人员一般积累了丰富的检测经验，发生的故障通过目测基本就可得知，但由于视力范围有限，容易产生一定的误差。实际操作过程中，一些隐蔽性的问题通过目测难以发觉。因此，故障常常不能及时有效处理，影响设备正常运行。红外测温技术就能很好地弥补人为目测的局限性，直接通过热辐射对设备进行实时监控。此外，电力运行过程中由于存在一定的安全隐患，接触性的巡视工作对人身安全没有保障，容易留下安全隐患，增加设备维修的风险。当出现实际电气问题时，在设备已存在一定的安全隐患的时候再进行维修工作，不仅需要花费更多的人力物力，人身安全也会变得毫无保障。由此看出，红外测温技术可以解决常规检测技术存在的问题，提高工作效率的同时，有效地保障了操作人员的生命安全。

4.2 红外测温技术提前检测开关刀口发热情况

隔离开关刀口发热由很多因素造成，其异常或故障的主要原因为：随着使用时间的增长，设备长时间暴露在空气中，被空气逐渐氧化，形成氧化膜，氧化膜阻碍电流正常流通，增加接触电阻与表面电阻，引发设备局部发热；人们在日常生活中，频繁使用隔离开关，日积月累，电阻堆积在此处，引起接触电阻的增加，导致发热现象发生；接触开关使用次数过多，隔离开关没有正确合闸，刀口接触面压力不均衡，再加上机械的长期应力作用，电阻增大，导致发热现象产生；安装人员操作失当，没有按照行业和国际规定的要求执行工作，使得合闸工作不到位，导致隔离开关热量过高。红外测温技术能有效预防隔离开关热量过高引发的故障问题，最大限度地保证人民的生命财产安全。

4.3 红外测温技术可检测变电运行中的发夹异常发热

发夹发热是指变电系统运行过程中导线接触部位出现发热现象，与电力设备长时间暴露在空气中有关。线夹导线长时间暴露在空气中弹簧垫片会逐渐氧化，线夹会随着年数的增长逐渐松动，并且容易出现接触不良现象，一旦出现故障，不仅影响电路正常运转，更容易产生安全隐患，威胁人们的生命安全。线夹安装与检修过程中，红外测温技术能对变电设备进行及时检测，防止线夹松动，从而避免安全事故的发生。由此可知，红外测温技术在变电运行过程中与传统测温技术相比，具有一系列优势，值得在变电运行工作中推广应用。

5 结语

在电力系统中，电力设备的安全与电网设备能否正常运转息息相关。除了设备自身的质量问题外，设备在运行过程中发热而产生的缺陷对设备安全也会造成很大的影响。现有测试电力设备的技术中，只有红外线测温技术能满足要求，科学技术日益发展的今天，红外测温技术的应用前景十分广阔，伴随着用电规模的扩大，正确合理地使用红外测温技术，针对检测设备中存在的故障，及时处理，将危险系数降至最低，最大限度地保障国家和人们的生命财产安全。

参考文献

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作者简介：何东辉（1975-），男，广东大埔人，广东电网有限责任公司东莞供电局助理工程师，研究方向：电力。

（责任编辑：蒋建华）