摘要：变电设备在人类生活中占据重要地位，变电设备因为结构较复杂，在运行时很容易出现故障，且一旦出现故障，会造成严重影响。所以，电力设备特别是变电设备的检测工作变得更加重要。目前，人们已将红外线检测技术运用到变电运检工作中，但红外线检测技术也存在不足之处，一定要不断完善和改进，进而提高检测的准确度，有效避免事故发生，本文基于此，对红外成像技术在变电运检中的应用进行分析及探讨。
关键词：红外成像技术；变电运检；应用
科学技术的发展可谓日新月日，在变电设备运行检测中，红外成像技术得以广泛应用，在设备运行动态评价方面，具有很大的优势，提高了变电检修的效率。当前，在变电设备运行检测中，红外成像检测技术得到了很好的应用，为企业制定故障应对措施、及时排除故障发挥了关键性的作用，大幅提高了企业的经济效益。
1红外成像检测技术概述
19世纪初英国物理学家赫歇尔研究单色光的温度时发现了一种看不见的“热线”，也就是后来我们所称的红外线，红外线由于波长的特点而使得它具有与其他光不同的特点，后来很多科学家对此不懈研究，根据红外线的分子运行机理使红外线得到广泛的应用，如相机、红外线胶片等等。经过多年的研究分析，如今，基础红外线的技术层出不穷，比如利用红外线可以进行热量探测，因而可以作为夜视镜、监控，以及利用红外成像对一些发生故障的设备进行检查检修等工作。在变电设备中，如果某些部位发生了故障就会在故障之前产生大量的热。利用红外成像可以进行准确的定位并将严重程度模拟成型，可以在故障发生之前及时发现安全隐患，避免发生因设备故障而引起停电、火灾等事故。红外成像检测技术一经使用便将它的优势体现了出来，得到迅速的发展。如今，红外成像检测技术已广泛应用于各种变电设备运行的检测之中。利用红外成像检测技术进行定期或不定期的检查，并在放障发生之前及时采取有效的措施减少事故发生，有效提高了企业的经济效益。
2红外成像技术在变电运检中的具体应用
2.1 红外精确测温
一般来说运行设备发热分为，电流通过导体引起发热、绝缘受潮或劣化引起发热、涡流引起设备金属表面发热三类。目前红外精确测温的方式分为表面温度判断法、同类比较判断法、图像特征判断法、相对温差判断法、档案分析判断法和实时分析判断法。
表面温度判断法主要适用于电流致热型和电磁效应引起发热的设备。根据测得的设备表面温度值，对照设备各种部件、材料及绝缘介质的温度和温升极限的有关规定，结合环境气候条件、负荷大小进行分析判断；同类比较判断法是根据同组三相设备、同相设备之间及同类设备之间对应部位的温差进行比较分析；图像特征判断法主要适用于电压致热型设备。根据同类设备的正常状态和异常状态的热像图，判断设备是否正常。注意尽量排除各种干扰因素对图像的影响，必要时结合电气试验或化学分析的结果，进行综合判断；相对温差判断法主要适用于电流致热型设备。特别是对小负荷电流致热型设备，采用相对温差判断法可降低小负荷缺陷的漏判率。对电流致热型设备，发热点温升值小于 15K 时，不宜采用相对温差判断法； 档案分析判断法是分析同一设备不同时期的温度场分布，找出设备致热参数的变化，判断设备是否正常；实时分析判断法是在一段时间内使用红外热像仪连续检测某被测设备，观察设备温度随负载、时间等因素变化的方法。
红外精确测温技术应用，能够在不影响电力设备正常运行的情况下，准确有效地检测运行设备的温度状况，将电流致热型、电压致热型缺陷发现在初期，为电力设备状态维护提供了有力的技术支持。
2.2 悬式绝缘子红外检零
悬式绝缘子在制造过程中，由于工艺和配方的问题，容易在内部形成微裂纹、吸湿性气孔，并造成内部应力不均衡，存在局部应力集中现象，最终导致绝缘子自然劣化。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在运行中，悬式绝缘子其内部材料具有不同的膨胀系数，在遇到外部强应力、热胀冷缩或强电场时，在绝缘子某些位置形成局部强电场和强应力，加速绝缘劣化。
根据悬式绝缘子不同的运行状态，发热形式可分为介质损耗引起的发热、表面泄露电流引起的发热、内部穿透性泄露电流引起的发热三类。红外成像检测零值绝缘子一个重要的特点，就是能够以图像直观地反应绝缘子与环境的温差和绝缘子串的温度分布，绝缘子与环境的温差是利用计算机自动识别零值绝缘子过程中特征提取的一个重要参数，因此红外精确测温准确与否，是零值绝缘子识别的关键之一。
悬式绝缘子红外检零的影响因素由红外成像仪精度、环境因素、污秽程度、零值绝缘子位置及检测方法四方面组成，在实际应用过程中应避免上述影响，确保测试准确。
2.3 红外成像检漏
SF6充气类设备在法兰密封面、密度继电器表座密封处、罐体预留孔的封堵处、充气口、SF6管路、设备本体砂眼位置都可能出现漏气。其中法兰密封面是发生泄漏较高的部位，一般是由密封圈的缺陷造成的，也有少量的刚投运设备是由于安装工艺问题导致的泄漏。查找这类泄漏时应该围绕法兰一圈，检测到各个方位。特别是换季期间，由于热胀冷缩效应，发生设备漏气的几率大大增加，应在此期间加强红外成像检漏，尽早发现设备漏气隐患。
3应用过程中的注意事项
3.1 红外精确测温注意事项
(1)风速一般不大于 0.5m/s，设备通电时间最好在 24h 以上，应事先设置几个不同的方向和角度，确定最佳检测位置，并可做上标记，以供今后的复测用。(2)正确选择被测设备的辐射率，特别要考虑金属材料表面氧化对选取辐射率的影响。(3)检测温升所用的环境温度参照物体应尽可能选择与被测试设备类似的物体，且最好能在同一方向或同一视场中选择。
3.2 红外检零注意事项
(1)红外成像仪在长期使用过程中，会出现较大的热漂，应定期进行校正，降低对检测的影响。(2)环境温度上升，使得正常绝缘子发热功率减少，零值与正常绝缘子温差降低，应避免在高温环境进行下红外检零。(3)相对湿度较大时，湿污电阻持续减少，将造成部分正常绝缘子表面污秽电阻偏低，出现暂时性的“零值”，造成漏检或误检。
3.3 红外检漏注意事项
(1)至少选择三个不同方位对设备进行检测，以保证对设备的全面检测。(2)应同时记录可见光图像和红外成像检漏图像，便于比对分析。(3)进入室内开展现场检测前，应先通风 15min，检查氧气和 SF6 气体含量合格后方可进入，检测过程中应始终保持通风。
综上所述，变电设备是供电系统运行的枢纽，但是，因为变电设备的结构过于复杂，在运行的过程中极易发生运行故障，不仅对变电设备造成一定的经济损失，甚至会产生人身安全事故，因此，对变电设备的故障检测也显得非常重要，作者通过对红外成像检测技术的认识以及对红外成像技术在变电运检中的具体应用进行了详细分析，希望通过文章的分析能够对提高变电设备的运行效率起到一定的参考价值。
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[4]郭灵丰.变电站设备红外成像故障诊断与分析[J].内蒙古科技与经济， 2017(18).
论文作者:万贤庆,王智
论文发表刊物:《电力设备》2018年第18期
论文发表时间:2018/10/22
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