摘要：红外测温技术目前主要用于电力设备的故障检测过程。本文主要针对红外测温技术的原理，变压器常见故障原因，以及对变压设备进行红外测温检测其故障的重要性经行介绍。希望此文能对电力工作的实践操作给予参考。
关键词：红外测温技术；配电变压器；故障诊断；
引言
红外测温技术有着诸多的优点，其对于变压器的故障诊断有着快速，高效率，操作简便，检测灵敏度高等诸多优点。在电力设备的检测环节中，该技术被时常应用到。这项技术对于电力设备的安全稳定起着重要的作用。
一、红外测温技术对配电变压器进行故障诊断的重要性
配电变压器在日常生活中时常可见，在远距离输送电力时它起到提升电压的作用，当到达一个城市、乡村等人群聚居之地时变压器再将上万伏的电压降下。工厂企业生产用电，变压器同样要将远距离输送的高压电降压。由此可见变压器的重要性。若变压器出现故障将会使的不可估量的经济损失，甚至造成严重的人员伤亡，其结果之惨重令人不忍触目。如此就需要一个效率高，方便快捷，灵敏度高的检测方法去检测变压器的故障，红外测温技术则为一个十分重要的检测方式，如今已被广泛用于电力设备的故障诊断当中。现代经济的发展，科技的进步，以及人们的日常生活都无法离开电。如果家庭停电，人们的生活无法正常进行，生活质量不高，十分的不便。有统计数据称，到了2010年全社会的用电量已达到四万亿多千瓦时，到了当年年底，国家电网公司所管辖的电路范围内110千伏以上（包含110千伏）的输电线路长度已经达到610000km，这种电路的变电设备容量就达到了210000万千伏安。这些数据就表明全社会对用电质量、用电的可靠性、对电力系统的服务、环保等要求在不断的提高。由此对电力部门提出了更高的要求。保障电力设备的安全是满足这些要求的前提，红外检测技术则不失为一个很好的方法。加强对这一项技术的普及以及研究有着十分重要的意义。
二、红外检测技术的原理及其方法
一切表面温度高于绝对零度的物体都可以向外界辐射红外线，同时散发出能量。物体表面的温度越高，向外散发出的能量越多。根据斯蒂芬波尔兹曼定律可知发热物体的发生功率等于发射率与波尔兹曼常数与发射体表面积跟发热物体的绝对温度的四次方的乘积。由此可得当测定了物体的表面发射率再测得红外辐射出的能量，就可以通过公式得出物体的温度。
用于红外测温的仪器它的主要测温原理是：接收物体散发的红外辐射的能量，将红外辐射能量转换成为电信号，再通过一系列的处理转换，最终辐射能量会再仪器的屏幕上显示出来。近年来国产的红外检测仪器运用了单片机数据处理方式，使得红外检测仪器生成的热像图呈彩色，大大增强了它的检测效果。
光机扫描热像仪的工作原理是：将物体所产生的红外辐射通过光学系统聚焦、滤波、再聚焦，三个过程，机械扫描系统会将红外辐射按照到达时间的先后顺序经行排列，最终仪器会将红外辐射转变为电信号再仪器上显示。
以往人们对于电器的巡检方式都是通过人工定期检查的方式。该方法会耗费大量的人力物力以及财力。通过红外检测技术在线检测，可减少人员消耗、减少物资投入、节约成本开销。对变压器及其它电气设备实施远程监控智能化报警，可以对变电站，用电设施起到一个远距离的监控。如此便大大的方便了工作人员的工作。
三、变压器常见的故障特点
变压器的故障特征可分为两类，分别是外部故障和内部故障。外部故障通过红外检测技术可以十分直观的检测出其故障。变压器会向外界辐射能量，当通过仪器观察变压器的红外热像图，故障点会在热像图中成中心分布。内部故障它的发热过程在一般情况下较长，稳定发热，外界环境的不同会发生不同程度的热传导。
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接触不良通常会导致变压器的内部热故障，利用红外检测技术再结合油色谱对故障进行分析可以使得问题得到很好的解决。
变压器通常发生故障的部位就是它的油路管道，一般造成故障的原因就是油路管道的堵塞，堵塞的会使得油路管道的散热受到影响。这样会使得变压器的功能受到影响。通过红外测温技术可以使得问题得以良好的解决，因为红外测温技术的快速测定，灵敏，可以将损失降到最低。
变压器油枕的缺油和油路管道缺油也是变压器的常见问题之一。变压器中的油主要作用有三点，分别是绝缘、降温、灭弧作用。变压器的心子与变压器的外壳之间是处于一种绝缘状态，油填充于变压器的空隙之间，变压器的外壳内因为有绝缘油的填充使得变压器处于一种绝缘状态，使得变压器的绕线圈与匝之间的绝缘强度更强。变压器内部长期工作，电能会产生大量的热能，油还可起到一个很好的降温作用。电弧是由于变压器在使用的过程中会产生电弧，油又可以起到减少电弧的作用。所以变压器中的矿物油对变压器的工作有着很大的重要性。
当变压器中缺少油时就可以运用红外测温仪器检测，因为当变压器缺油时缺油部位由于油量过少起不到很好的降温作用，于是红外测温图谱就可以显示出故障部位的温度过高。这样的检测方法更加快速方便高效率，这样可使得故障可以及时的发现并排除。
对于有一些十分隐蔽的故障，检修人员通常难以发现。例如像变压器内部的低压引线出现故障，检修人员要去查找排除它的故障。常规的方式故障一般不便于排除，通过红外测温技术仪器生成油色谱，这种直观的方式可以使得问题被快速的发现，故障可以得到快速的排除。
四、红外测温技术在国内外应用的现状
温度是测定电力设备运行状况的重要参数，红外测温技术最初并非广泛应用于电气设备，而是运用于军事设备、工业农业的生产、以及科学项目的研究。红外线夜成像仪就被广泛的运用于军事设施上。直到上个世纪六七十年代，红外线测温技术才开始运用于电力设备上。由于红外线测温技术设备的广泛认可，现如今已经被国内外大量的使用。在国外上世纪六十年代中期，红外线测温技术就已经得到运用。到了七十年代红外线检测仪器被安装在直升机上，对电力系统的线路进行巡回检查。1990年，红外测温技术在国际上都受到了广泛的认可，其对电力系统故障的预见性有着重要意义。目前，国外的大型电力公司都已运用红外测温技术。
五、红外测温技术所存在的问题
目前红外测温技术对于电气设备只能起到一个监测作用，并没有智能软件对电气设备起到控制作用。远程设备对于电气设备的数据采集然后进行远程传输，传输过程失败的可能性虽然不高，但也不能有十足的可能性将每次采集的数据结果传送到监测地点。所以要建立一定的重传机制去确保传输数据的成功。现如今还要进一步的提升系统的稳定性，对监测系统的代码进一步优化，在长期运用系统时发现漏洞要去不断的排除。该设备只是对供电局的部分变电站起到监测作用，应当将此系统覆盖所有变电站，对一个城市的所有变电站起到实时监控。
六、结语
对于红外测温技术有着如此诸多的优点，应当对其进行广泛的利用，对于其还存在的一些问题和功能上的完善要去积极解决。期待着红外技术系统的完善，期待其在实际运用中可以得到更多普及。
参考文献
[1]郑建平，《运用红外测温技术进行配电变压器故障诊断》，广东电网有限责任公司惠州惠东供电局.
[2]陈仁钢，《红外线变电技术在变压器高压套管故障诊断中的运用》，山东电力集团公司检修公司.
[3]任云明，《运用红外测温技术进行配电变压器故障诊断》，宁夏工商职业技术学院.
[4]贾承龙，《变压器、断路器状态检修策略及应用》，华北电力大学.
[5]尹海晶，《基于红外测温技术的电力变压器过热故障在线监测系统的设计与开发》，南京理工大学.
[6]张建文，《电气设备故障诊断技术》，北京.中国水利水电出版社.
论文作者:李陶
论文发表刊物:《电力设备》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/3
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