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摘要：红外测温技术在输变电设备故障诊断中有着重要的作用，具有不停电、非接触、操作安全等优点，可及时发现设备缺陷并对其进行状态监督，可有效的避免设备由发热缺陷演变至突发事故的发生，确保电网和设备的安全稳定运行。本文通过红外缺陷典型图片实例，提出不同类型发热故障的判断方法及测试改进措施。
关键词：红外测温；缺陷类型；电压致热；电流致热
Abstract: Infrared temperature measurement technology has important infections in troubleshootings of transmission and transformation equipments，clouds non-blackout、 non-contact、safe operations，and can be found in time to detect defects in equipment and its state of supervision，can effectively prevent the equipment from the heat flaws evolved to the occurrence of accidents to ensure the safe operation of power grids and equipment．In this paper，a typical example of infraced defects，different types of heat failure to determine the method and test improvement measures．
Key words:infrared temperature measurement；defect types；voltage induced heat；current induced heat
前言
红外测温技术是探测输变电设备发射的红外能量，一旦设备存在热缺陷，相应部位温度场则会发生变化，利用红外热像仪捕捉这一变化可及时的发现输变电设备存在的发热缺陷。
输变电设备发热故障一般可分为外部发热故障及内部发热故障两类，通过采集正常运行状态下的发热规律及温度场分布和温升状况可较好的对比设备有无内部或外部故障。
1 常见设备发热原因
1）由于设计、施工工艺不良等因素，使导电回路的接头，连接处接触电阻增大，接触不良造成发热。
2）受周围环境的变化，恶劣天气及腐蚀性气体，污秽等自然力的作用，使绝缘老化。
3）线圈类设备导磁部位绝缘不良导致漏磁形成局部涡流过热。
4）由于输变电设备内部元器件损坏，老化，引起电压异常；内部受潮时介质损耗增大，引起发热。
5）充油设备缺油部位与油面以下热容系数不同使热场分布存有差异，利用该特点可观测设备油位。
2 缺陷类型
1）电流致热型：电流致热是由于电流效应引发的，其发热功率为P=I2R。输变电设备导电回路在电流的作用下，连接部位或触头接触不良使其接触电阻增大，则相应部位引起发热。
2）电压致热型：电压致热是由于电压效应引起的发热，其发热功率为P=U2ωcotδ。当设备绝缘介质老化、受潮引起介质损耗增大及泄漏电流增大引起的发热，使其温度分布发生改变。
3 判断方法
1）表面温度判断法
根据设备表面温度值，结合环境气候条件、负荷大小进行分析判断的方法，适用于电流致热型设备和电磁效应引发的发热。
由图1可见，套管导电杆与将军帽连接处发热。对该位置进行停电处理时发现该连接处接触电阻为286μΩ，处理后该位置接触电阻为27μΩ，为典型的接触电阻过大引起的电流致热型缺陷。
如图2所示，对该套管进行红外测温时发现套管温度场分布有分层现象，油位以上部位温度明显低于油位以下部分。
2）相对温差判断法
根据计算出的两个对应测点之间的温差与其中较热点的温升之比的百分数来判断电流致热型设备缺陷的方法：
δ=（T1-T2）/T1×100%
式中，T1：发热点温升=发热点温度－环境温度参照体温度
T2：正常相对应点温升=正常相对应点温度－环境温度参照体温度
4 提高红外测温精确度改进措施
1）参数设置
辐射率的设定：输变电设备常用材料辐射率的参数各不同，如氧化黄铜为0.59～0.61，强氧化铝的辐射率为0.30～0.40，电瓷的辐射率为0.90～0.92。对输变电设备进行红外测温时，一般选取通用发射率：0.90。
反射温度的设定：在被测物体周围存在高温物体的情况下，将仪器中反射温度参数调整为被测物体周围存在的高温物体的温度，采用该方法可补偿高温物体的反射能量。该方法简单易行，精度较高，适用于大部分的红外热像仪。
目标距离的设定：根据测试要求对输变电设备进行普测时，应兼顾远处目标的识别，一般设定距离参数为15m，输电线路为20m。进行发热点精确测温时利用“勾股定理”计算红外镜头与测试位置的实际距离后进行设定以提高测温精度。
温宽的调整：一般情况下测温仪默认的测试温度范围（温宽）较大，无法准确的使图像显示出发热的位置。当进行精确测温时将温宽及最高测点温度调至正确的幅值，如图6所示：
发热点温度为48℃，将最大测点温度调至50℃，温宽为15℃～50℃，图像质量高，温度显示正确。
2）环境条件
a.检测时，风速一般不大于5m/s；b.设备通电时间不小于6h，最好取24h；c.检测应在阴天、夜间或晴天日2h后进行；d.检测设备周围应有均匀的背景辐射，应避开附件热源辐射的开扰，某些设备的检测还应避开人体热源等辐射的开扰；e.避开强电磁场，以免其影响红外测温仪的正常工作；f.要对大气温度、湿度、测量距离等补偿参数输入进行必要修正，并选择适当的测温范围。
5 结束语
目前，红外测温及诊断技术已相当成熟，在电力系统中的应用已得到广泛普及，它能有效快速的发现输变电设备的发热缺陷，降低设备的运行风险，是保障输变电设备稳定运行不可或缺的手段，而如何准确判断不同类型的设备发热及其致热原因的重要性也日趋凸显。
参考文献
[1]胡红光.《电力设备红外诊断技术与应用》.中国电力出版社 2012.03
[2]刘贺云.红外测温技术在电力设备状态检修中的应用[J].工艺与艺术，2014（36）
作者简介
张济麟（1987），男，工程师，从事电气试验工作。
论文作者:张济麟,王雅湉
论文发表刊物:《电力设备》2018年第29期
论文发表时间:2019/3/28
标签：测温论文; 设备论文; 温度论文; 输变电论文; 电流论文; 缺陷论文; 热点论文; 《电力设备》2018年第29期论文;