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摘要：随着社会经济的快速发展，人们在日常生活中以及企业生产中对各种电力设备的使用量都在不断增加，这在很大程度上就会增加电力设备和电网的负担。为了有效的保证电力设备经济、安全、稳定的正常运行，加强对电力设备的状态检修以及故障诊断是十分必要的。就目前来说，在电力设备状态检修过程中应用最多的就是红外检测技术，其能够快速、准确检测出故障部位，有助于及时进行维修。基于此，本文对电气设备状态检修中红外检测技术的应用进行了详细地分析与探究。
关键词：电气设备；状态检修；红外检测技术；应用
中图分类号：TM507;TN219文献标识码：A
1、电气设备红外检测的原理
电气设备零部件的故障多数通过其温度的变化得到反应，如电气设备外表面性能降低、内部介质的性能劣化和元器件的损坏等。同时也会破坏或影响设备的整体或局部的热平衡，设备内部的热将通过热箱射、传导、对流等方式逐步传递到设备外表面，使设备表面温度场发生变化。通过红外检测技术可以发现温度场红外辖射信息的改变，通过大量检测数据和分析判断，不仅可以得到设备在不同运行状态下不同部位的温度界限，还能得到同一部位在不同类型故障下的温度等级；然后结合设备结构、工况和安装维修工艺等实际记录综合分析概括，就能准确判断出该设备故障性质、故障部位和故障程度，进而获得故障发展趋势和设备寿命的有关报告。
2、红外检测常用的基本仪器
电力设备红外检测的仪器目前在市场上有很多品牌，用途非常广泛。有外国进口的，也有很多中国企业生产的，性能完全满足日常红外检测的需要。其中常用的基本仪器包括红外辐射测温仪、红外热像仪和红外热电视等。目前一些公司在现场常用的一种红外热像仪是SAT-HY6800红外热像仪，它是一种通过非制冷焦平面探测器探测被诊断设备表面的红外辐射信号，而后进行处理、分析，并实时成像，像素320×240，接收波长为并记录目标物体物理表征的热成像设备。它以反映物体表面的红外辐射场，即温度场，来揭示物体中尚未被觉察的或异常的状态。需要注意的是，红外成像设备只能反映物体表面的温度场。
3、红外检测技术的相关诊断方法
3.1 设备表面温度分析法
这种判断方法对电流致热型和电磁效应引起的发热有一定的适用性，如各种裸露接头、连接件的发热故障。在测得的设备表面温度的基础上，参照GB/T11022中设备温度和温升极限的有关规定，结合环境、气候、负荷等进斤分析判断。
3.2 横向纵向比较法
横向纵向比较包含对同相设备、同组设备及同类设备之间湿差进行比较分析。一般做法是排除它们同时存在热故障的可能性的基础上，将设备相应部位的温度值进行比较分析。其中同类设备是指依据现场经验，在运行条件、型号、环境温度和环境热干扰等方面可比的设备。电压致热型的设备，当三相电圧对称时可以将其对应点温升进行比较来判断设备是否正常，电压致热型设备缺陷判断宜采用允许温升和同类允许温差相结合的方法，通常，当同类温度与允许温升的偏差达到30%时就应该定性为重大缺陷。若三相负载不平衡时还应当考虑工作电压不对称所产生的影响。电流致热型的设备，同一电气连接中，当设备相同且相负荷相同时，比较其设备三相（或两相）对应部位的温升可以分析设备运行工况是否正常，如果该设备三相同时存在发热情况，则可以将其与同回路中相同负荷的同类设备进行对比分析。同样的，当三相负荷存在不平衡时，应将负荷电流的影响纳入综合分析范畴。
3.3 热像图分析法
对于温度升高较小的电皮致热型设备（如PT、避雷器、套营等设备）可采用热像圈分析法，根据同类设备在正常和异常状态下的热像图的差异来判断设备发热情况。分析时应可能使三相设备同时充满红外测温仪器的成像视场，排隐各种干扰因素对图像的影响，１以便进行准确分析和判断。
3.4相对温差判断法
主要适用于环境温度较低，通过电流较小的电流致热型设备。此种情况下，设备的温度并没有超过限值，而往往在设备负荷变大或者环境温度上升后，隐性的缺陷才会引发设备事故。“相对温差”是指设备状况相同或相近的两个对应测温点么间的温度差与其中一个较热点温升的比值：
按上面公式得到相对温差值后，在检测点温升大于10KＫ的条件下，按《带电设备红外诊断应用规范(DL/T664-2008)》规定的不同设备的相对温差的判断标准来确定设备缺陷的性质。
3.5 历史数据分析判断法
分析同一设备测温的历史数据，找出设备参数的变化异常，结合色谱,对设备运行情况进行综合判断。这种方法对构造复杂的没备发热判断有重要的帮助作用。前提是要给被测设备建立一套完整的红外测温数据档案，包括温度、温升和温度场分布的变化和趋势，从而掌握设备工况发展情况。
3.6 连续分析判断法
通常设备温度随负荷电流、环境温度和持续时间等因素变化而变化，因此，在一段时间使用红外测温仪连续监测被测设备能够及时掌握设备温度变化异常情况，这种方法尤其适用于设备运行方式的改变和新投产的设备。
4、电力设备状态检修中红外检测技术应用影响因素分析
4.1 设备运行状态
对于电气设备来说，当出现电压分布不均匀、电流泄露过大、导电回路故障、绝缘介质故障等各个方面的问题，都有可能会造成设备的温度升高和出现发热现象，这些问题都与设备运行的状态相关。设备在运行的过程中如果在额定电压下，随着不断增加的负荷，设备发热现象和温度的升高也越来越严重，而且故障点也表现出更加明显的热异特性。因此在应用红外技术检测的时候，一定要保证设备在额定电压的前提下满负荷运行。
4.2气象条件
电力设备受到气象条件的影响，主要指的是温度、雨、雪等空气对流较为强烈的环境，在应用红外线检测的时候，最好是在无雨、无风、无雾的天气中，而且温度应该适中，避免过低或过高，比如春秋季节。
4.3 设备表面发射率
一是如果设备部件常常出现故障的话，则需要定期对相关设备进行检测，如果数据结论出现偏差或者是不够可靠的时候，可以将漆料适当的敷涂在设备外部，这有助于发射率的稳定。二是运用图像运算的方式，充分消除设备表面的发射率。
4.4 背景辐射和环境的影响
为了尽量的减少背景辐射以及环境带给电力设备红外检测的影响，可以采取以下几种方式：其一，如果电气设备处于户外，尽可能的选择无光照的阴天或者是在日落之后到黎明之前进行；其二，在检测期间，可以在红外检测仪上加装红外滤光片，或者是采用遮挡措施，都能够减少太阳或者是周围温度较高的物体对于红外检测带来的影响；其三，在检测时，选择参数适宜的仪器以及确定好检测距离，减少背景辐射带来的影响。
综上所述，利用红外检测技术对电气设备状态进行检测，可快速发现设备的缺陷，锁定引起故障的根本原因，为诊断设备故障提供了有效依据。在电力设备应用中，将红外测温工作与正常的检修工作有效结合起来，相互补足，不仅能消除电气设备运行中的事故隐患，还为电力生产检修作业开辟了新途径，可快速、准确发现电气设备状态异常等情况。
参考文献
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论文作者:苏明
论文发表刊物:《基层建设》2017年第23期
论文发表时间:2017/11/10
标签：设备论文; 温度论文; 电气设备论文; 故障论文; 测温论文; 状态论文; 检测技术论文; 《基层建设》2017年第23期论文;