浅析红外测温技术在变电运行中的应用

摘 要：变电运行是电力系统运行的关键环节，受内外因素影响，在运行中常会出现一些故障，需要停止运行才能开展检测维修工作，严重延缓了工作效率。为保证电力系统持续稳定的运行，电力行业引进了红外测温技术，该技术利用辐射测温的原理，能够在不接触电气设备的情况下对其进行故障检测，既省时又省力，而且能够保证系统持续供电，在诊断变电运行故障中起着积极作用。

关键词：红外线测温技术；变电运行；电力系统；应用

中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）18-0106-02

随着电网事业的发展，电力设备的增多，电力系统面临着新的供电压力，作为其中一个关键部分，变电系统的重要性不言而喻。在长期运行中，设备发热，甚至磨损老化，很容易影响变电正常运行。以往在检测故障时，往往需要停止变电设备工作，而且查找故障有一定的难度，在科技的推动下，故障检测技术有了很大进步，红外测温技术即是一种新的方法。

1 红外测温技术

1.1 技术原理

该技术属于物理学范围，只有温度在绝对零度以上，任何物体都会散发出红外辐射能量，温度越高，能量越大，但人眼难以看见。所谓红外测温技术，便是借助一些红外测温仪器接收物体放出的红外线，进而对其温度进行测量的一种技术，红外测温系统通常是由镜头接受红外辐射，将其转换成电信号，经系统处理后以视频或图像的形式显示在屏幕上，以便人们形象直观地观测。

1.2 技术特点

红外线是一种电磁辐射，可划分为四个波段，依次是近红外线、远红外线、中红外线和极远红外线，其原理决定了其检测方式与其他方式的不同。首先，红外测温技术可在设备运行中监测到异常红外辐射，真实反映设备的运行状态，实现了不接触、不停运，极大地保障了操作的安全性；其次，操作比较简单，因检测仪器在没有安装检测装置或其他辅助信号源的情况下，也可以及时发现各种设备出现的故障，减少了事故发生率，除了检测故障的部位，还能反映出故障程度，为检修人员采取措施提供了许多方便；再者，以此技术为基础建立起来的红外测温系统，通过计算机分析，将检测到的红外线的信息形成图像或视频，并具备存储功能，将用过的数据资料进行保存，以便日后调用。

2 红外测温技术在变电运行中的实际应用

2.1 实例概述

某地电力系统采用的是35 kV架空双回路电源，随着用电量骤增，系统供电负荷很大，2013年6月，系统中的变电站出现故障，严重影响了系统正常供电。以往在维护时，经常使用试温贴片执行温升监控工作，但因高压线路有安全距离限制，若比此距离小，极有可能威胁到人身安全，而且操作起来十分不便，使得检测效果并不理想，出现了多起电气事故。出现故障的原因多是接触不良造成设备严重发热，因此，必须对电气设备的升温情况进行准确监测，才能减少损失。该地自2011年引进红外检测技术，在近两年出现的变电故障中起到了积极作用。对此此次事故，由于红外测温系统及时准确地分析了故障所在及故障程度，为检修人员赢得了许多准备的时间，而且降低了停电率，大大提高了工作效率。

2.2 变电系统常见发热故障分析

①隔离开关刀口发热。由于频繁的操作，在长期机械应力的作用下，开关很容易出现合闸不到位的状况，刀口接触面受力不均，使得接触电阻有所增加。因安装不合理，隔离开关长期暴露在空气中，连接件表面极有可能被氧化，进而导致电阻增大。红外测温技术能够对其进行准确有效的检测。

②变压器和电抗器。变压器一旦发生漏磁现象，便会产生大量的涡流损耗，导致螺杆或箱体的温度上升，其热成像特点是以漏磁穿过区域为中心，形成层次比较清晰但呈不规则形状的圆环，温度通常都会在95℃以下；变压器内部如果有接触不良现象，同样会引起发热，尤其是箱体，温度会逐渐攀升，与涡流损耗的热成像特点的区别在于，它不会产生环流形状。此外，沿路的管道被堵塞，也会导致发热，其特征在于，因为堵塞管道没有参与循环，随着温度的上升，会出现明显的低温区，其他部位则温度很高，形成很大的温度差，在热谱图中非常明显。变压器内高压套管若因缺油而引起温度升高，套管内的油气辐射热量有一定的差异，反映在热图谱中，则显示为明显的油气分界线。

③互感器。影响互感器正常运行的因素很多，如内部接触不良、损耗过大，或外壳发热，器体处于缺油状态，都很容易引起互感器出现故障。当互感器的表面温度出现异常时，35～100 kV电磁型电压互感器表面的温升最大值应控制在5 K之内，相间的温差应控制在1.5 K以内。若超过温升太多，有必要结合其他方法对测试结果进行分析。

④组合电器。组合电器在选择外壳制作材料时，以金属材料居多，在测温时通常只能对其外壳温度进行测量。按照相关的要求，为保护工作人员的人身安全，接触部位的温升尽量控制在30 K以内。若操作时不用触及电器，则允许温升一般为40 K，特殊情况下可以设为60 K。

⑤线夹发热。由于线夹导线多是在空气中运行，时间一长，弹簧垫片很容易被氧化，以至于线夹出现连接不良、松动等现象，使得接触电阻增加，引起线夹发热。在安装时漏装或检测出现漏检，以及弹簧垫片安装不合理，都会引起线夹松动，接触电阻增加，进而导致线夹发热。红外测温技术能够定期对其进行检测，并及时发现解决发热现象。

5 结 语

针对变电运行系统中出现的各种故障，应采取红外测温技术对其进行检测，该技术能够在不接触电气设备的情况下检测故障，保证了系统的工作持续性，速度快、效果好，值得推广应用。在使用中，还应注意一些环境因素，将该技术不断完善。

参考文献：

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