（国网安徽省电力有限公司检修分公司 安徽合肥 230031）
摘要：红外热成像技术在电力系统得到了广泛的应用，但在输电线路运维实际工作中存在不足，需要在设备红外图像采集环节和设备图像管理环节运用先进的技术提高工作效率，对输电线路设备信息实行智能化管控，以更便捷、高效、详细地了解输电线路上所有设备的运行状态。基于此，本文主要对智能型红外热像系统在输电线路上的应用进行了简要的分析，希望可以为相关工作人员提供一定的参考。
关键词：智能型红外热像系统；输电线路；应用
引言
红外技术具有远距离、不接触、不取样、不解体以及准确、快速、直观等特点，在供电企业中得到越来越广泛的应用，并取得显著的效果，为设备的在线检测和故障判断提供了依据，便于检修人员及时采取合理的处理措施，减少了因过热缺陷而造成的停电，有效地预防了事故的发生，大大提高了设备运行的可靠性，业已成为一种普及型的应用技术。
1 红外图像管理现状分析
1.1 红外热像分析与实际有偏差
（1）目前，电网各发供电单位均开展了红外测温工作，但由于所购仪器的热像格式各不相同、色标使用不统一等问题，无法使用统一标准进行计算分析。（2）基层巡检人员技术水平参差不齐，对于设备待分析部位的确定、分析区域大小的设置、特征缺陷定性等均存在个体偏差。（3）缺陷分析未包含外部环境对设备产生的影响。
1.2 红外热像管理混乱
（1）由于例行巡检获得的红外热像数据量十分庞大，命名整理工作量大，命名方式及存储格式缺乏统一规定，造成归档整理困难；同时，简单的文件夹打包存储方式无法实现数据共享。（2）设备组织结构归档方式设置不合理，命名管理不规范，因而无法按照设备类型、缺陷类型、拍摄日期、电压等级等关键词进行快速检索筛选。（3）缺少拍摄时间、环境温度等必要判断依据的记录，设备的相别对比、历史数据对比结果不准确。（4）很难进行缺陷设备的消缺、闭环完整记录、备注。
2 智能型红外热像系统分析
2.1 智能命名功能
智能命名功能是指对红外热像仪拍摄的电力设备图片进行规范化命名，图片名称的格式为：拍摄时间＋线路电压等级＋线路名称＋设备区电压等级＋设备区名称＋设备电压＋设备名称＋设备类型＋设备相别＋设备部位。采集的每张设备红外图片关键信息都可以从图片名称中获得。其优点是工作人员无需对设备图片人工命名，规范命名的图片包含红外数据库批量处理所需要的一切信息，为建立大数据平台创造了先决条件。
2.2 设备导航拍摄功能
输电线路人员在现场采集电力设备的红外图像时，仪器拍摄界面直接显示待测设备列表，拍摄完一个设备，任务栏自动跳到下一个，只要按照拍摄界面显示的设备拍摄顺序，逐个对其拍摄就可以了，已经拍摄完毕的设备与未拍摄设备用不同的颜色进行区分，无需担心发生遗漏拍摄等情况，大大提高了工作人员的拍摄效率，节约了人力物力。
2.3 标准图像指导拍摄
标准图像指导拍摄是指，首先通过拍摄得到一张设备标准的红外图片，其具有标准的大小、角度、部位等必须要素；然后根据这张标准的红外图片制作具有设备轮廓加半透明纹理的图片，从而获得设备的标准图像。在现场拍摄时，半透明纹理的设备标准图像会自动出现在拍摄界面，根据标准图像的指导，拍摄人员可轻松获得一张具有标准大小，角度和部位的设备红外图像。这一技术解决了不同工作人员拍摄同一类型设备时拍摄图片不标准，在红外数据库中无法对其实现同类对比、三相对比、历史对比等问题。
2.4 红外数据库软件管理功能
在数据库中，可根据设备型号、设备名称、电压等级、缺陷类型等对设备信息进行查找和调用。数据库还可自动根据设备状况生成诊断结论及分析报告。设备管理人员点鼠标就可以查看所管辖范围内的所有设备红外图片数据，根据需要调用设备信息，跟踪查看设备缺陷情况。
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3 智能型红外热像系统在输电线路上的应用
3.1 线夹的过热故障
电力导线线夹发生的热缺陷较多，其原因也是多方面的，比如线夹受氧化腐蚀使接触电阻增大，线夹压紧螺栓松动，线夹结构不好使导线在线夹端口受伤断股，线夹结构造成的涡流损耗发热等。利用红外热像仪可以直观地测出线夹的温度。
3.2 压接管的过热故障
压接管是一种用于连接导线的专用模具，导线压接质量的好坏，在很大程度上取决于整个压接工艺。由于受条件限制，一般在进行压接后仅凭肉眼观察压接表面是否完好，原则上不再采用设备仪器对整个压接部位进行内外检测，因而无法保证压接质量。另外，在压接管闭环的情况下，还可能因为涡流而发热。采用红外检测技术能够发现压接管的过热缺陷。
3.3 导线断股、散股的检查
对导线的断股、散股的检查是红外技术的又一应用。导线断股将造成载流截面减小，电流密度增大，因此在导线断股处将产生较高的温度，呈现出比较明亮的热像。导线散股将呈现出明暗相间的热像，所以应用红外热像仪可以很容易地检查出导线的断股、散股情况。
3.4 零值及低值绝缘子的检查
当绝缘子的绝缘电阻值降低到一定程度时，其电容电流增大，发热功率增大，温度升高，呈现以铁帽为中心的热像。当绝缘子的绝缘电阻进一步下降到接近零时，其发热功率也近似于零，几乎看不到明显的热像，据此可以检查有无零值或低值绝缘子。
3.5 积污绝缘子的检查
当绝缘子表面未受污染时，流过绝缘子的电流主要是电容电流，当绝缘子表面脏污时，则增加了表面的电导电流。当天气干燥时，电导电流很小，当天气潮湿时流过绝缘子表面的电导电流增大，从而使积污绝缘子的发热功率增大，温度升高，呈现以积污绝缘子为中心的热像图。当然，原则上只有在天气潮湿的情况下，才能检查出积污绝缘子。
3.6 电流致热型与电压致热型缺陷判断
根据不同的致热原理和发热过程，电力设备一般分为电流致热型和电压致热型两大类。红外热像中，电流致热型故障温度场分布处主要集中在设备部件的连接点处，故障点较设备其他部位色差明，容易观测及故障点定位。而电压致热型缺陷通常位于设备内部，缺陷主要源于受潮、老化、污秽等绝缘问题，进行红外观测时设备外观温升无明显异常，且该类缺陷的红外热像易受到环境和测量条件影响，分散性较大，缺陷容易被忽略。红外热像带电检测信息标准化系统可对上传至数据管理平台的所有红外热像图进行二次分析，做到对原始热图多点、多线、多框的重新分析及重新调节色标，并自动对设备UVW三相进行对比分析。根据同组中不同相设备、同间隔设备或同厂家生产的同型号设备外部运行环境差异小，测量条件相似，单支设备之间的温差分散性小等特点，利用系统中存储的同设备不同时期的红外热像历史数据，结合温差判断、相间（横向）互比判别、同相（纵向）比较判别3种诊断方法进行图像特征分析，可准确判断出电压致热型缺陷。
结束语
总而言之，智能型红外热像系统方便了管理人员，提高了管理效率，节约了大量的人力和物力。通过大量数据的积累，不断充实红外热像图谱库，为设备缺陷分析积累样本，准确掌握不同设备的发热特征，对电力设备安全运行以及基层技术人员高效分析设备缺陷都具有很大的意义，有助于实现输变电一次设备红外热像带电检测信息精细化管理。
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论文作者:代洪兵,张恩铭
论文发表刊物:《河南电力》2018年14期
论文发表时间:2018/12/28
标签：设备论文; 绝缘子论文; 缺陷论文; 导线论文; 电流论文; 图像论文; 输电线论文; 《河南电力》2018年14期论文;