（荆州供电公司检修分公司）
摘要：红外测温技术是一种广泛应用于我国电力行业设备故障检测的技术。其具有直观、形象、准确性高等特点。检测过程中，不需要取样、停电,不需要改变设备运行的参数。能够有效的、准确的对设备进行测温并判段其工作状况及缺陷的部位和性质,从而保障了设备运行的安全。本文就红外测温技术在变电设备缺陷诊断中的应用进行了简要的分析。
关键词：红外测温技术；变电设备；缺陷诊断；应用
一、前言
随着我国经济的高速发展和人们生活水平的逐渐提高,用电需求变得越来越大,因此，变电站电气设备的负荷也在不断地提高。目前,红外测温技术被广泛地应用到变电设备的热缺陷诊断中。红外测温技术在变电设备缺陷诊断过程中具有的特点包括：不需要取样、停电，不需要改变设备运行的参数。能够有效的、准确的对设备进行测温并判段其工作状况及缺陷的部位和性质，从而保障了设备运行的安全。但其自身也存在着一定的局限性,检测的结果受到多种因素的影响，例如：设备运行情况、环境条件、测试仪器使用方法等。
二、红外测温技术
1.红外测温技术的原理
红外测温技术的原理是依据辐射测温原理对温度进行非接触式远程测量，其具有响应时间短、灵敏度高以及传热性能好等特点。红外线是一种介于微波与可见光红端之间的电磁辐射，分为四种波段：近红外、远红外、中红外以及极远红外。红外线辐射是一种基于常规环境下任何物体自身产生的分子和原子的无规划运动。分子和原子的运动越强烈，则辐射能量就越大，反之就越小。
自然界中，当物体的温度高于绝对零度时，物体本身就会向外辐射出各种波长的红外线。温度越高，则红外线辐射强度越大。其中包括波段为0.76至1000um的红外线。红外探测器把物体发射出的辐射功率信号变为了电信号，并通过成像装置对信号进行输出，将物体表面温度的空间分布完全地模拟扫描出来。最后通过数据线，使热图像最终显示在显示屏上。红外测温系统主要由光电探测器、光学系统、信号放大器、信号处理系统以及显示输出系统组成。
2.红外测温技术在检测过程中的环境要求
1）环境的温度。通常情况下，红外测温技术使用环境的温度要保持正常的工作温度，被测设备的温度和环境的温度要保持在一定温度值上，如果温度低于5℃，则检测的结果可能会不准确。
2）空气的湿度。湿度也会影响红外测温仪技术的工作效果。一般来说，其检测过程中空气湿度应小于85%；
3）天气。红外线测温技术检测时，应避免在雷、雾、雨、雪等恶劣天气。风速应小于0.5m/s，当风速大于0.5m/s时，要对公式进行相应的修正，确保检测结果的准确性。
4）光线。外界的光线也对红外线测温技术有较大的影响。外界的光线越弱，则测量的结果越准确。因此，在检测过程中，室内检测要做好闭光措施，例如关闭照明设备等；室外检测要选择光线较暗的时候，例如日出前、日落后以及阴天等。
3.红外测温技术的诊断方法
1）同类比较法。在同一个电气的回路中，运用同类比较法，通过在同一时间比较两相或三相电流致热型设备相同部位的温升值，从而对设备的热缺陷进行诊断。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2）表面温度判断法。通过对设备表面温度的检测，将检测得出的温度值与GB763进行对照，可以确定部分电流致热型设备的热缺陷。
3）热谱图分析法。对比同类设备形成的热谱图，通过对比其中的差异来判断设备热缺陷。
4）档案分析法。对同一设备不同时期的检测数据进行比较分析，确定检测数据的变化趋势，进行缺陷诊断。
5）温差判断法。对于电流致热型设备的热缺陷诊断，在检测过程中如果发现设备温度存在异常，则应该按照相关规定，对其进行测量，通过计算其相对温差值对设备热缺陷做出准确的诊断。对于升温小、负荷小、相对温差较大的设备而言，可增大负荷电流再进行检测。
三、电气设备的热缺陷类型及其原因
电气设备的热缺陷从位置上看主要分为两种：内部缺陷、外部缺陷。
1.电气设备内部缺陷及其原因
内部缺陷是致使热效应部位被封闭，故障部位与液体、气体、固体相接触从而发生热交换，其发热过程较长，稳定性高。红外线测温技术可以通过红外成像准确地分析、确定出设备的缺陷。
其主要的原因包括：触头接触的电阻过大或者内部导电部分连接不良；绝缘材料严重老化；内部受潮；内部缺油或者润滑不良等。
2.电气设备外部缺陷及其原因
外部缺陷是致使热效应部位外露，局部过热之后将热量传导到了其他的部位上，红外线测温技术可以通过红外成像直观地判断出故障存在的位置以及对缺陷进行检测。
其主要的原因包括：接触面氧化；大气中的腐蚀气体；设备质量不佳、安装不良；电流不稳等。
四、变电站电气设备常见的热故障诊断
1.组合电器
通常情况下，组合电器都是金属外壳，只能测量其外壳的温度。依据相关规定，运行人员易触及的部位允许的温升为30K，不触及的部位允许升温为40K，有的个别不触及的部位允许升温为60K。
2.变压器与电抗器
1）涡流损耗引起箱体发热。一般来说，变压器发生漏磁时，会造成涡流损耗，从而导致变压器箱体发热或者螺杆发热，其红外热成像特征是会形成一个以漏磁穿过的区域为中心的不规则圆环，温度一般要小于95℃；
2）内部缺陷引起发热。变压器内部的接触不良而引起发热，造成箱体局部温度升高，其红外线成像不会形成环流形状；
3）沿路管道堵塞引起发热。由于堵塞部分的管道并没有参与到循环过程中，因此其红外热成像中会出现一个低温区，形成较大的温差图；
3.并联电容器
在红外测温过程中，正常的电容器会出现顶部以及中上部铁索升温的现象。但如果整体都出现严重升温现象，那么，可以确定为电容异常。依据相关规定，其相对温差要小于30%。
4.真空与SF6断路器
1）内部连接件不良。其按温差程度可以将缺陷分为以下三种：温差大于20%而小于80%的称为一般缺陷；温差大于80%而小于95%的称为重大缺陷；温差大于95%称为紧急缺陷。
2）外部连接件不良。其红外热成像是一张以发热点为中心的热谱图。
通过红外测温技术可以对电气设备进行缺陷检测，利用红外测温技术可以有效的、快速的、准确的发现设备中存在的热缺陷。这一技术的应用大大提高了检测的工作效率，提高了运行人员对设备缺陷的发现率以及准确率，有效的避免了因设备热缺陷而引发的故障或事故，有利于我国电力行业的发展。
五、结语
随着科技水平的不断发展，红外测温技术越来越广泛的应用于变电站设备运行检测中，其具有较高的准确性，能够快速的、有效的进行检测，并根据积累的多种经验，对检测结果做出正确的判断。目前，红外测温技术仍然不够成熟完善，但其具有的特点决定了该种技术有非常广阔的前景。红外测温技术在变电设备缺陷诊断中应用的研究一直以来都是研究的热点。该技术的发展将为变电站设备运行的安全提供非常重要的技术支持。
参考文献
[1]马国栋,李倩. 红外测温技术在配电网中的应用[J]. 科技视界. 2016(15)
[2]刘兆东,陈玉清. 红外测温技术在相关领域中的应用浅析[J]. 信息技术. 2008(12)
[3]闻玉凤,李艳林,李岭．红外测温技术在变电站设备缺陷诊断中的应用[J].中国新技术新产品,2011(5)．
[4]郭滨．胜利油田企业电网变电站在线测温技术研究[D].山东大学,2012(6)．
作者简介：
谢万模（1966.05.20-），男，湖北洪湖市人，毕业于荆州第二技工学校，后读于湖北工业大学，技师，单位：荆州供电公司检修分公司，研究方向：用红外线测温仪检测母线刀闸过热，发现设备刚开始出现的隐患，
论文作者:谢万模
论文发表刊物:《电力设备》2016年第13期
论文发表时间:2016/10/8
标签：测温论文; 缺陷论文; 设备论文; 技术论文; 温度论文; 温差论文; 红外线论文; 《电力设备》2016年第13期论文;