陽文

（國網(wǎng)湖南省電力公司婁底供電分公司 湖南婁底 417000）

淺析變電站運(yùn)行維護(hù)中紅外測(cè)溫技術(shù)的應(yīng)用

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（國網(wǎng)湖南省電力公司婁底供電分公司 湖南婁底 417000）

紅外測(cè)溫技術(shù)能夠在不接觸、不停電的情況下探明設(shè)備的發(fā)熱情況，是目前我國變電運(yùn)維中重要的技術(shù)措施。此背景下，本文首先分析了紅外測(cè)溫技術(shù)相關(guān)內(nèi)容，其次對(duì)紅外測(cè)溫技術(shù)在變電運(yùn)維中的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，以供參考。

紅外測(cè)溫技術(shù)；變電運(yùn)維；應(yīng)用

1 引言

近年來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)電力的需求不斷增加，這使得配電網(wǎng)規(guī)模與電力設(shè)備的數(shù)量越來越多，大大增加了電力系統(tǒng)運(yùn)行安全隱患。變電站是電力系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)，其運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性直接影響著供電的質(zhì)量。紅外測(cè)溫技術(shù)能夠在不接觸并且不停電的情況下對(duì)變電站的運(yùn)行狀況進(jìn)行檢修，從而為電力設(shè)備的健康運(yùn)行提供重要的信息依據(jù)，可在日后變電運(yùn)維工作中大力推廣與應(yīng)用。

2 紅外測(cè)溫技術(shù)分析

2.1 含義

紅外測(cè)溫技術(shù)具有較高的科技含量，主要涉及紅外輻射的產(chǎn)生、傳播與轉(zhuǎn)換等技術(shù)。在電磁頻譜中，紅外輻射具有十分重要的作用，不同種類的電波的屬性也存在較大的差異。依據(jù)屬性的差異，可將電波分為微波、無線電波、紫外線、可見光、R射線與X射線等。其中，紅外線處于可見光與無線電波的中間。此外，依據(jù)相關(guān)規(guī)定，還可將紅外線分為遠(yuǎn)紅外線、中紅外線與近紅外線三種類型。

2.2 工作原理

在運(yùn)用紅外線測(cè)溫技術(shù)進(jìn)行相關(guān)作業(yè)時(shí)，需要先采用紅外探測(cè)裝置將物體的輻射功率信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，之后再利用成像設(shè)備輸出完成轉(zhuǎn)換的電信號(hào)，在電信號(hào)實(shí)際輸出過程中，需要保證信號(hào)的準(zhǔn)確性，并且還要將掃描完的物體空間位置與模擬對(duì)象的表面溫度一起投影至屏幕，通過此種方式，就可獲得探測(cè)物體的熱像圖與探測(cè)物體表面的熱量分布。在實(shí)際工作中，通過紅外測(cè)溫技術(shù)的應(yīng)用，可感知探測(cè)物體表面溫度，進(jìn)而以感知結(jié)果判斷物體故障存在的主要原因。

2.3 優(yōu)勢(shì)

相比于之前的探測(cè)技術(shù)，紅外測(cè)溫技術(shù)具有諸多優(yōu)勢(shì)，具體如下：①紅外測(cè)溫技術(shù)能夠在不接觸測(cè)量物體的情況下，通過紅外線的發(fā)射與接受實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離測(cè)量目的，響應(yīng)的速度十分快速。②紅外測(cè)溫技術(shù)能夠同時(shí)測(cè)量多個(gè)物體，高壓帶電的物體、高溫的物體、不易接觸的物體的測(cè)量均能夠通過紅外測(cè)溫技術(shù)進(jìn)行。由此可知，相比于之前的接觸式測(cè)量技術(shù)措施，紅外測(cè)量技術(shù)具有較大的優(yōu)勢(shì)，且通過紅外測(cè)量技術(shù)得到的測(cè)量結(jié)果不會(huì)受到被測(cè)量物體溫度的影響，具有一定的準(zhǔn)確性。

2.4 判斷方法

2.4.1 相對(duì)溫差判別法

一般情況下，由于電流會(huì)產(chǎn)生一定的熱量，如果設(shè)備的導(dǎo)流部分出現(xiàn)了溫度異常情況，應(yīng)進(jìn)行溫度測(cè)量工作，以獲得準(zhǔn)確的溫度值，并且還應(yīng)當(dāng)通過相應(yīng)的計(jì)算公式，計(jì)算出設(shè)備發(fā)熱部位溫度的相對(duì)溫差，然后將發(fā)熱處的溫度、環(huán)境參照體的溫度與正常溫度值依次帶入公式，以獲得正確的誤差。

2.4.2 同類比較法

型號(hào)相同的電器設(shè)備由于電壓的存在而出現(xiàn)溫度異常情況時(shí)，可依據(jù)對(duì)應(yīng)點(diǎn)溫度變化的差異對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行判斷，少數(shù)設(shè)備為電壓致熱型，此類設(shè)備的缺陷能夠依據(jù)允許溫升值或同類設(shè)備允許溫差進(jìn)行相應(yīng)的判斷，如果設(shè)備的同類溫度高出允許溫升值的30%，則表示此類電器設(shè)備存在巨大的缺陷。

2.4.3 熱譜圖分析法

熱譜圖分析法即為通過對(duì)比正常運(yùn)行狀態(tài)的設(shè)備熱譜圖與異常運(yùn)行狀態(tài)的設(shè)備熱譜圖，得出兩者間的差異，以此來判斷設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的一種判斷方式。

3 紅外測(cè)溫技術(shù)在變電運(yùn)維中的應(yīng)用

3.1 對(duì)電流致熱性缺陷的檢測(cè)

通常情況下，電力設(shè)備的種類較多，不同類型設(shè)備的構(gòu)造、制熱因素、運(yùn)行條件等方面存在一定的差異，所以，設(shè)備檢測(cè)與缺陷判斷方式也大不相同。對(duì)于電流致熱型設(shè)備發(fā)熱的原因，主要為接頭、觸頭連接不良，或是導(dǎo)線節(jié)流面積不足等。此類設(shè)備缺陷檢測(cè)特征為：①由于致熱部位裸露，所以能夠通過熱像儀（圖1為熱像儀組成與工作原理）直接測(cè)量溫度。②測(cè)量值與實(shí)際值之間的差異較小，所以能夠按照測(cè)量獲得的溫度，以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的溫升局限值及紅外線測(cè)溫技術(shù)中的相對(duì)溫差法對(duì)設(shè)備異常情況的嚴(yán)重性進(jìn)行一定的判斷，如果溫度已經(jīng)超過了某個(gè)固定值，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行維修處理。

圖1 熱像儀組成與工作原理示意圖

3.2 對(duì)電壓致熱性缺陷的檢測(cè)

對(duì)于電壓致熱型故障，主要是指因設(shè)備內(nèi)部絕緣異常、電壓分布異常、電流泄露過大而導(dǎo)致的設(shè)備異常現(xiàn)象。致熱型故障一般由電壓導(dǎo)致，與電流之間不存在直接的關(guān)聯(lián)，其特征主要涉及以下幾方面內(nèi)容：①設(shè)備內(nèi)部絕緣介質(zhì)由于老化、受潮等原因而導(dǎo)致異?，F(xiàn)象的出現(xiàn)。②當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障之后，電壓分布往往會(huì)發(fā)生異常，進(jìn)而導(dǎo)致設(shè)備異常特征性熱分布現(xiàn)象的出現(xiàn)。③絕緣子由于劣化與污穢等原因?qū)е码妷号c泄露電流出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)過熱或變涼的情況。④電路中絕緣子絕緣性能的好壞交合部位出現(xiàn)發(fā)熱情況。對(duì)于此類設(shè)備異常發(fā)熱現(xiàn)象的判斷，通常以同類比較法與溫升值異常情況進(jìn)行，如果同類溫差值已經(jīng)超過了規(guī)定值的30%，便可判斷設(shè)備存在重大缺陷。通過紅外測(cè)溫技術(shù)的應(yīng)用，可通過熱譜圖進(jìn)行分析，并且還可通過對(duì)比設(shè)備正常狀態(tài)與異常狀態(tài)下的熱譜圖，判斷設(shè)備的組成結(jié)構(gòu)、表面溫度等，同時(shí)還能夠以綜合分析判斷設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的異常。

3.3 排除常見事故

一般情況下，當(dāng)變電體系的負(fù)荷不斷升高時(shí)，其往往需要荷載更大的負(fù)擔(dān)，進(jìn)而引發(fā)突發(fā)故障。通過紅外測(cè)溫技術(shù)的合理應(yīng)用，能夠?qū)收线M(jìn)行篩查，其與查驗(yàn)成效、辨別故障的速度與效率之間存在較大的關(guān)聯(lián)。在完成綜合調(diào)查之后，可采用縱橫范圍對(duì)比溫差情況，進(jìn)而對(duì)事故進(jìn)行合理的判別。

3.4 技術(shù)細(xì)分

在進(jìn)行電力設(shè)備溫度檢測(cè)工作時(shí)，需要做好以下事項(xiàng)：①對(duì)現(xiàn)有溫度進(jìn)行判別，然后再結(jié)合巡視過程中所測(cè)得的閾值，對(duì)設(shè)備的發(fā)熱情況與運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行相應(yīng)的判斷。但此類技術(shù)無法應(yīng)用于少數(shù)難以聚焦的變電配件的溫度檢測(cè)，為了有效減少干擾，保證電力系統(tǒng)架構(gòu)體系具有充足的電流，應(yīng)當(dāng)在晚高峰時(shí)段內(nèi)采用此類測(cè)驗(yàn)技術(shù)。②對(duì)于溫度測(cè)量結(jié)果。依據(jù)橫向?qū)Ρ葴y(cè)得相對(duì)應(yīng)的斷點(diǎn)溫差，并在此基礎(chǔ)上對(duì)設(shè)備的弊端與漏洞進(jìn)行判斷。通過紅外測(cè)溫技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效規(guī)避用電高峰，但在進(jìn)行具體測(cè)量工作之前，需要先明確待測(cè)設(shè)備的配件部分，例如隔離觸頭、引流線等，這是由于配件的固有電阻可能會(huì)出現(xiàn)一定的變化。③縱向?qū)Ρ缺鎰e。通過紅外測(cè)溫技術(shù)的應(yīng)用，能夠獲得不同運(yùn)行階段設(shè)備的紅外圖譜，通過對(duì)比分析圖譜，可明確配件的發(fā)熱傾向，找出配件中存在的缺陷。但必須構(gòu)建歷程圖譜，為對(duì)比分析操作提供便利。

3.5 檢修狀態(tài)

狀態(tài)檢測(cè)是當(dāng)前變電檢測(cè)的主要技術(shù)措施，具有較強(qiáng)的靈活性，不僅能夠提升工作效率，縮短工作時(shí)間，還能夠減輕斷電帶來的感染，但在進(jìn)行檢測(cè)作業(yè)之前，必須判別等待測(cè)查設(shè)備的配件狀態(tài)。通常情況下，運(yùn)行的變電配件往往帶有電荷，幾乎無法了解設(shè)備的內(nèi)部運(yùn)行狀況，狀態(tài)判斷與獲得的信息之間存在較為緊密的關(guān)聯(lián)。在進(jìn)行初始檢測(cè)作業(yè)時(shí)，間接信息一般涵蓋在成套自動(dòng)裝置內(nèi)，通過對(duì)故障記錄進(jìn)行仔細(xì)的查驗(yàn)，也能夠發(fā)現(xiàn)設(shè)備中存在的缺陷，但存在一定的不足，例如在線測(cè)查必須配置較多的弱、強(qiáng)電設(shè)備。在進(jìn)行設(shè)備絕緣狀態(tài)的檢測(cè)時(shí)，也無法進(jìn)行精確的匹配，且后續(xù)的關(guān)聯(lián)修護(hù)也存在一定的困難，例如記錄的缺陷僅能代表一段時(shí)間的狀態(tài)，難以預(yù)測(cè)下段時(shí)間設(shè)備的異常發(fā)展趨勢(shì)。通過紅外測(cè)溫技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效解決上述問題，并且還能夠以圖譜的方式及時(shí)識(shí)別各時(shí)段變電設(shè)備運(yùn)維狀態(tài)，為設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)判斷提供輔助參照。

4 結(jié)語

綜上所述，在進(jìn)行變電運(yùn)維作業(yè)時(shí)，通過紅外測(cè)溫技術(shù)的合理應(yīng)用，能夠?qū)ψ冸娫O(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行及時(shí)的、準(zhǔn)確的監(jiān)控，以保證變電設(shè)備運(yùn)行安全性與穩(wěn)定性，所以，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上不斷深入研究，并且還要不斷總結(jié)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，確保紅外測(cè)溫技術(shù)在變電運(yùn)維中的科學(xué)合理的、全面的應(yīng)用。

[1]郭科科.淺談紅外測(cè)溫技術(shù)在220kV變電運(yùn)行中的應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2014（19）：116.

[2]孫葆棟.紅外測(cè)溫技術(shù)在變電運(yùn)維專業(yè)的實(shí)踐應(yīng)用[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2013（13）：107，109.

[3]覃黎，趙娜.淺談紅外測(cè)溫技術(shù)在500kV變電運(yùn)行中的應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2012（21）：106.

TM63

A

1004-7344（2016）25-0103-02

2016-8-8

陽 文（1988-），男，助理工程師，本科，主要從事變電運(yùn)維工作。