（呼和浩特供电局 内蒙古呼和浩特 010010）
摘要：随着经济的发展，人们对电力的需求日益提升，配电网规模和电力设备的数量持续增加，导致电力系统存在的安全隐患也越来越多。变电站作为电力系统的重要组成部分，能否安全、稳定的运行直接影响着供电质量和稳定性。红外测温技术能在不接触、不停电的状态下检修变电站的运行状态，为判断电力设备的健康状况提供重要的信息支撑，是值得大力推广的。本文从红外测温技术的原理出发，阐述了该项技术的应用情况，并给出具体实例，最后就红外测温的注意事项作归纳，以期更好地推广该项技术。
关键词：变电运维；红外测温；应用
1红外测温技术分析
红外测温技术主要利用随着温度的增高，物体所散发出的红外辐射就会越强烈的原理，采用专门的检测仪器，将物体的红外辐射转化为可见的图像，进而根据检测的物体发热是否正常等信息来判断设备的运行状况。
在变电运维中，红外测温通常适用于以下几种情况：（1）电气设备中的导流回路，包括一次和二次导流回路，主要是应用在存在有缺陷或故障的回路中接头或触头部分，当有故障产生时，电阻会变大，根据焦耳定律：Q=I2Rt①
其中Q为单位时间内产生的热量，I为电流，R为电阻，t为时间。显然，当接头电阻增大时产程的热量会增大，这就就可以通过红外测温成像仪快捷的找出异常的部位，进而采取措施。（2）电气设备的绝缘部分。虽然绝缘介质的导电性可以忽略不计，但是在电压的运行下，会产生一定的热损耗，这样长期下去会导致绝缘老化等显现，当绝缘层的温度开始产生较大梯度，则说明绝缘层已经磨损或老化，就应该及时的更换或采取防护措施。（3）含有铁磁材料的设备。通常在设备正常运行时，电磁回路中的铁损失会呈现出均衡弥漫，而当出现漏磁、磁饱或者片间短路的情况时，将会产生局部涡流，进而产生大量的热，红外辐射将在空间内呈现特有的变化。（4）应用于如氧化锌避雷器等内部结构为片式的设备。当内部设备发生异常时，片之间的电压分布改变，进而导致电流泄漏增大，从而产生温度变化，以便红外测温检测。
2红外测温在状态检修中的应用
变电检测目前通常采用状态检修，状态检修具有灵活性，不仅能提高工作效率，缩短工作时间，还能减轻断电干扰，然而这都必须首先辨别等待测查设备的配件状态。由于通常运行的变电配件都带有电荷，很难有效了解设备的内部状态，因此状态判断和获取的信息存在紧密的关系。初始检测时，间接信息通常涵盖在成套自动装置内，通过查验故障记录，也能发现缺陷。但是这种方式也存在一定缺陷，如在线测查必须要配置较多的弱、强电设备；考量设备的绝缘状态，也很难进行精确的匹配。即便上述这些缺陷都能克服，后续的关联修护也存在很多的问题，如记录的缺陷只能代表一段时间的状态，难以预测下段时间设备的异常走向，而红外测温技术恰好解决了这一难题。同时测温技术的图谱也能及时识别各个时段的运维状态，为设备运行状态判断提供辅助参照。
3红外测温在故障排除方面的应用
3.1红外测温筛查故障的方法
红外测温技术可以有效的弥补由于设备带电而无法观察到内部运行状况的缺陷，红外测温技术可以有效的“捕捉”设备异常运行时所发出的热量，并形成红外测温图谱，科学的反映了变电设备内部运行的变化，及时的发现问题，并为采取相应措施提供了数据支持。其在变电运维中排查故障中的三种方法中，温差对比法可以有效的处理突发的故障，对故障查找的效率和准确性判断都是相对最有效的。例如，假设对设备A进行检测，通过红外测温技术得到的数据与正常设备B的温差进行对比，则设备1的运行状况可以通过下面公式来进行判断：
其中，δA为设备A正常运行的阈值，τA、τB分别为设备A和设备B的发热点的温升，TA、TB分别为设备A和B发热点的温度，T为环境的温度。一般认为，当δA>0.35时，则可判定设备A所检测的发热点存在缺陷，就需要采取一定的措施来消除隐患。
3.2故障排查实例
2016年9月，运维人员对某110kV变电所的110kV线路压变进行红外测温成像，结果发现B相异常，如图1所示。
进一步对相关数据进行定位，得出：B相发热点最高温度为54.6℃，其他两相相应点的温度为41.5℃，环境温度为25.1℃。根据式②可计算出为44.4%，显然，该值已经进入故障域。安排紧急停役后，果然发现B相互感器存在线圈受潮（有水珠）、铁部件生锈等问题，由此也避免了一次大的设备事故的发生。
4变电运维中红外测温技术应用注意事项
（1）环境的温度问题。由于红外测温技术主要是利用热成像原理对变电设备进行检测的，因此，在运用该技术时需要注意环境温度的影响，通常需要采取一定的方法以排除环境温度对检测的影响，例如上述温差对比法中将检测时的环境温度扣除等。根据经验，通常在负载形同的情况下，故障处的温升与环境的温度呈正相关的关系。（2）负载电流的问题。负载电流能够产生热量进而影响温度，根据公式①可知，在电阻一定的情况下，单位时间内，电流产生的热量与电流的平方呈正比，因此，在运用该技术进行检测时应当注意负载电流，通常，电流越大，障碍处的温升会越明显。（3）主观因素的问题。主观因素主要是非系统性的因素而造成的问题。例如对焦、拍摄距离等都会对检测的准确性造成影响。通常可以通过以下两种方法来解决：一是，在高温、高负荷的时段加强红外测温的频率，二是，可以采用三角架等对设备进行固定，以保证检测设备的稳定性，而对三脚架的位置和调整参数，可以根据相关的公式来进行计算获得，以保证拍摄距离和拍摄方向的科学性。此外，需要注意的是，红外测温技术也有一定的局限性，例如，由于油循环可干扰变压器内部故障热场，使得红外测温技术难以在变压器外面捕捉发热点，进而难于对变压器内部进行故障判定。
5结语
综上所述，在变电运维时使用红外测温技术比传统方式更具优势，能够及时、准确监控变电设备的运行情况，确保变电设备安全、稳定的运行，因此相关人员要在现有技术的基础上不断深入研究，同时不断总结经验教训，提升该技术，加大红外测温技术在变电运维中更科学、更全面的应用。
参考文献：
[1]杨德英.变电站红外测温技术开发应用情况及效益分析[J].中国电子商务，2013，（16）：250.
[2]梁波.提高远红外测温技术对电力设备故障判断的准确度[J].电工电气，2013，（15）.
作者简介：
高巍（1982•01～），内蒙古人，内蒙古大学工程硕士，华北电力大学工学学士，变电站值班长，单位，呼和浩特供电局，研究方向：变电运行，邮编，010010
论文作者:高巍
论文发表刊物:《电力设备》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/17
标签：测温论文; 设备论文; 技术论文; 故障论文; 电流论文; 温度论文; 状态论文; 《电力设备》2017年第8期论文;