紅外測溫診斷技術(shù)在變電運行維護中的應(yīng)用

杜松 王世芬 楊玉林 余坤 文開杰 黃辰

摘要：隨著經(jīng)濟發(fā)展水平的提升，電網(wǎng)規(guī)模逐漸擴大，使用的變電設(shè)備數(shù)量不斷增多，眾多變電設(shè)備在運行期間具有潛在的安全隱患。電力企業(yè)通過使用紅外測溫診斷技術(shù)，可以及時檢查設(shè)備、電網(wǎng)存在的故障，而且操作比較簡單，有助于提升電網(wǎng)運行的安全穩(wěn)定性。本文首先分析紅外測溫的診斷方式，其次探討紅外測溫診斷技術(shù)在變電設(shè)備運行維護中的應(yīng)用，以期對相關(guān)研究具有一定的參考價值。

關(guān)鍵詞：紅外測溫診斷技術(shù);變電運行維護;應(yīng)用

引言：在經(jīng)濟發(fā)展水平不斷提升的背景下，客戶的用電需求量不斷增加，電網(wǎng)所需安裝的變電設(shè)備也隨之增多，通過對變電設(shè)備上使用紅外測溫診斷技術(shù)，能夠在不解體、不斷電的情況下檢查變電設(shè)備出現(xiàn)的故障問題，工作人員即能夠及時處理故障，從而保障變電設(shè)備的正常運行。

1紅外測溫診斷技術(shù)的工作原理

紅外線輻射可以被簡稱為紅外，而熱輻射主要是形容在物體內(nèi)部分子、原子、電子均處于不斷運動的狀態(tài)，其在向下進行躍遷時通常會向外部產(chǎn)生一些輻射能力，幾乎所有物體均會在躍遷時釋放能力，能量釋放的過程中熱源位置的溫度處于持續(xù)升高的狀態(tài)，產(chǎn)生的輻射能量也會隨之增多，由此可知，紅外線輻射的強度值受到物體溫度的影響，溫度越低，產(chǎn)生的輻射越弱。紅外測溫診斷技術(shù)主要是通過收集熱輻射源，借助紅外線探測儀以及信號處理器進行信號轉(zhuǎn)換，從而獲得變電設(shè)備的溫度相關(guān)信息，能夠分析電力設(shè)備是否已經(jīng)出現(xiàn)發(fā)熱問題，并以此為據(jù)，實時監(jiān)控管電力設(shè)備的運行狀況，及早檢查出電力設(shè)備存在的故障，及時解決故障問題[1]。

2紅外測溫的診斷方式

2.1 表面溫度判斷法

故障診斷人員應(yīng)該對比分析待測設(shè)備的表層溫度和標(biāo)準(zhǔn)溫度，如果實際溫度已經(jīng)超出標(biāo)準(zhǔn)范圍值，工作人員需要分析電力設(shè)備機械應(yīng)力、承載力尋找出設(shè)備出現(xiàn)故障問題的具體位置，如若電力設(shè)備的機械應(yīng)力比較大，負荷能力比較小，溫度升高速度比較快，工作人員應(yīng)該重點研究定性問題。

2.2同類比較法

工作人員在診斷同一型號不同電壓制熱型設(shè)備存在的故障、缺陷時，往往會通過分析同類設(shè)備的允許溫差區(qū)間或是溫升范圍來比對分析設(shè)備在溫度升值方面存在的差值，如果同種類型的電力設(shè)備已經(jīng)超出允許溫升的3/10，則說明電力設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn)比較嚴重的故障問題。

2.3熱譜圖分析法和檔案分析法

熱譜圖分析法主要是分析同種變電設(shè)備運行時熱譜圖上出現(xiàn)的差異，檢查變電設(shè)備是否處于正常運行狀態(tài)。工作人員在使用檔案分析法檢查故障時，需要檢查同一個變電設(shè)備在不同階段的溫差數(shù)據(jù)、溫升數(shù)據(jù)、熱譜圖數(shù)據(jù)，從而總結(jié)歸納變電設(shè)備制熱參數(shù)的變化規(guī)律、變化趨勢，進而檢查變電設(shè)備能否正常使用。

3 影響紅外測溫故障診斷技術(shù)的因素

3.1 環(huán)境溫度

紅外測溫故障診斷技術(shù)的測量結(jié)果受到環(huán)境溫度的影響會出現(xiàn)不穩(wěn)定的問題，如果環(huán)境溫度比較低，變電設(shè)備的故障位置在發(fā)熱后會出現(xiàn)散熱現(xiàn)象，和無故障位置的溫度差異比較小，使得故障測量的可靠性會下降。若是測量環(huán)境溫度比較高，變電設(shè)備在并未處于運行狀態(tài)時也會受到環(huán)境溫度的影響輻射升溫現(xiàn)象，導(dǎo)致故障測量的誤差比較大，容易造成并未出現(xiàn)故障的位置反映出影響診斷結(jié)果的發(fā)熱信息，甚至?xí)?dǎo)致并未檢測出真正出現(xiàn)故障的位置[2]。

3.2 熱源輻射

因為紅外測溫儀可以接收所有紅外輻射信號，所以測量環(huán)境中的熱源輻射將會影響故障檢測的結(jié)果的準(zhǔn)確性，其中太陽產(chǎn)生的熱源輻射比較明顯，因此工作人員在使用紅外測溫故障診斷技術(shù)的時候，需要盡可能在陰天、晨間、夜晚展開故障診斷，最大限度的降低測量環(huán)境熱源輻射對故障診斷結(jié)果產(chǎn)生的影響。與此同時，如果變電站周邊位置具有發(fā)熱源，也會對故障測量結(jié)果產(chǎn)生不利影響。

3.3儀器性能

工作人員在擺放、運用儀器的過程中，需要提升操作規(guī)范性，且應(yīng)該對故障診斷儀器展開定期維護保養(yǎng)，以及不定期的故障檢查、檢修，在使用儀器進行故障診斷之前，應(yīng)該完善好校驗工作，避免由于操作不當(dāng)導(dǎo)致紅外測溫診斷儀器的使用性能降低使得測量結(jié)果出現(xiàn)誤差。

4 紅外測溫診斷技術(shù)在變電設(shè)備運行中的應(yīng)用

4.1提升變電設(shè)備巡視工作的質(zhì)量

在變電設(shè)備運行過程中，出現(xiàn)故障問題的主要原因，是電網(wǎng)元件出現(xiàn)松動問題、銹蝕問題、破裂問題，導(dǎo)致變電設(shè)備的溫度上升。變電設(shè)備在溫度快速升高的過程中，故障問題方會被察覺，但是巡視人員不能在變電設(shè)備最初發(fā)生損壞問題、溫度剛剛升高時及時察覺故障，而使用紅外測溫故障診斷技術(shù)可以做到實時監(jiān)測設(shè)備故障，因此通過使用該技術(shù)有助于提升變電設(shè)備巡視工作的質(zhì)量[3]。

4.2 隔離開關(guān)刀口發(fā)熱故障的檢測

導(dǎo)致隔離開關(guān)刀口位置出現(xiàn)發(fā)熱故障的原因主要包括三個方面：

第一方面，因為隔離開關(guān)的使用頻率比較高，隔離開關(guān)的合閘極易由于長時間處于機械應(yīng)力影響導(dǎo)致難以完全閉合，使得刀口接觸面會出現(xiàn)大小不一致的壓力，不但會提升接觸面產(chǎn)生的電阻值，而且會造成隔離開關(guān)的刀口位置出現(xiàn)發(fā)熱問題。

第二方面，若是相關(guān)工作人員在制造隔離開關(guān)的時候，并未遵循規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)加工，將會導(dǎo)致刀口合閘出現(xiàn)閉合不到位的問題造成刀口存在發(fā)熱問題。

第三方面，隔離開關(guān)長時間處于空氣環(huán)境中，開關(guān)了解部分非常容易出現(xiàn)氧化問題，使得變電設(shè)備表層位置會產(chǎn)生一些氧化膜，導(dǎo)致接觸電阻以及表面電阻出現(xiàn)不斷升高的問題，從而發(fā)生局部發(fā)熱問題。

電設(shè)備運行過程中對線夾開展實時檢測，保證工作人員能夠及時發(fā)現(xiàn)線夾出現(xiàn)的發(fā)熱問題，從而有效處理線夾發(fā)熱問題。

結(jié)論：紅外測溫故障診斷技術(shù)作為一項檢測電力設(shè)備運行狀態(tài)的重要技術(shù)，可以實時檢測電力設(shè)備的運行狀態(tài)，能夠及時發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備出現(xiàn)的故障問題，便于工作人員及時處理。因此變電站運維人員應(yīng)該將紅外測溫故障檢測技術(shù)運用在于變電站的日常巡視檢查中，能夠降低變電設(shè)備出現(xiàn)故障的可能性，有助于提升電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性。

參考文獻：

[1]毛棟，薛賀.紅外測溫診斷技術(shù)在變電運行維護中的應(yīng)用[J].數(shù)字通信世界，2020（01）：208.

[2]黃義德.紅外測溫診斷技術(shù)在500kV變電運行維護中的作用[J].低碳世界，2019，9（05）：105-106.

[3]陳暉婷.紅外測溫診斷技術(shù)在變電運行維護中的應(yīng)用[J].通訊世界，2017（11）：204-205.