摘要：红外成像测温法被认为是电力设备在线监测的一项行之有效的技术手段和重要内容。对那些始终处于在高电压、大电流的生产设备，利用红外热成像检测设备进行实时检测，不需停电中断生产，即可捕捉到故障隐患，从而防止事故的发生。该文介绍了变电设备红外诊断技术的原理、特点和方法，分析了红外成像诊断技术在变电站设备运行维护方面所发挥的作用。
关键词：变电站设备；运行维护；红外诊断技术；运用
引言
红外检测技术对电力系统是十分实用和必要的一种设备检测手段。它能准确判断运行设备的某些发热缺陷，避免恶性停电事故的发生，使生产和检修都能做到有的放矢，并为企业产生良好的经济效果。所以，为了电气设备的安全、稳定、高效运行，大力提倡应用红外诊断技术监测工业电气设备。
1红外诊断技术概述
1.1 红外诊断技术
在电力系统中，变电设备发挥着十分重要的作用，电力系统安全稳定运转离不开变电站设备有序运行的支持，而红外诊断在状态勘测修整环节中更是扮演着十分重要的角色。就每一个有着温度的物件而言，其无时无刻不在以电磁波方式向外界散发能量，而对应散发的能量则与其温度呈正相关关系。红外测温仪正是基于此特性，有效省去了接触的过程，属于一项非接触的技术[2]。红外测温技术是利用红外探测得到装备的红外辐射热量，再将这些热量转化成温度予以呈现的新型技术。红外测温技术实践应用过程中，可对某点局部范围温度均值予以检测，再结合这一温度对设备运行状况开展评定。设备散发出的红外辐射会以大气为介质常红外测温仪传输，红外测温仪则能够依据自身光学系统将散发能量变换成电信号，呈现最终检测结果。
1.2 红外诊断技术特点
（1）不接触设备：只要设备表面发出的红外辐射不受阻挡，都可有效监测。致热效应部位裸露的外部缺陷，可用红外检测仪器直接检测出的缺陷。致热效应部位被封闭的内部缺陷，不能用红外检测仪器直接检测，但可以通过设备表面的温度场进行比较、分析和计算来确定的缺陷。（2）诊断效率高：以扫描方式探测设备温度，大大提高诊断效率；（3）可后期分析：测温图片实现了数字化，可以在计算机上通过专业软件对红外测温图片进行各种分析，为是否停电检修提供决策依据。
2 热缺陷的种类及诊断方法
按设备结构内、外划分，电力设备的热缺陷分为外部热缺陷和内部热缺陷两类。外部热缺陷的红外检测和诊断是对电力设备暴露在外部的结点和部件直接测温判断，根据测得的实际温度，换算成与环境温度的温升及与同类物体或本身不同部位之间的温差变化的一种定量分析判断方法。内部热缺陷的红外检测和诊断是对电力设备内部过热部位通过热传导反映在外部与发热源联系的导体和部件温度的异常升高后，外部热分布场的变化来分析判断设备内部热缺陷的一种定性分析诊断方法。按设备缺陷的严重性划分，可根据过热部位的影响和危害性及可能发展的趋势分为一般热缺陷、重大热缺陷和紧急热缺陷。这3个等级的热缺陷具有各自的对应温升范围和温度限值，其中，内部热缺陷和外部热缺陷应有较大的差别，这是由直接测量设备外部发热源和间接通过热传导来测量内部发热源的情况所决定的，温升限值不好同等相比。相同的热缺陷等级，外部热缺陷的允许温升要比内部热缺陷间接测量的温升要高得多。通过红外线测温法检测的设备缺陷还有一类是测温结果反映比正常温度偏低的设备缺陷，如套管缺油；缺油部分瓷套表面的温度比充油部分瓷表面的温度偏低；变压器油枕假油位或变压器散热器组中个别散热器的油路阀门未打开，油路不通的散热器外表温度比其他正常工作的散热器的温度偏低；阀型避雷器均压电阻开路，避雷器电导电流下降，使避雷器瓷套表面温度分布不均匀及悬式瓷瓶为零值等。
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3 红外诊断技术在变电站的应用
3.1 设备定期红外诊断
正常情况下变电站每月进行一次全站设备测温，发现设备隐患，确保运行设备的状况及设备的健康水平。负荷高峰期要加强设备测温的频率。
3.2 重大保供电红外诊断
在电网特殊运行方式、重要节日、迎峰度夏期保供电前均要对相关设备进行全面的红外测温诊断，排查隐患设备及时处理，以保证保供电期间设备健康运行。
4 红外诊断的操作方法
红外诊断红外测温工作至少应有两人以上进行，一人手持红外热像仪进行测温，一人进行记录及监护。开机后应正确设置发射率，环境温度和测量距离。一般先用红外热像仪对所有应测部位进行全面扫描，找出热态异常部位，然后对异常部位和重点检测设备进行准确测温。作同类设备温度比较时，要注意保持仪器与各对应测点的距离一致，方位一致并正确选择测量距离和测量范围，并从不同方位进行检测。测量后要记录异常设备的实际负荷电流和发热相、正常相及环境温度参照体的温度值等参数。
5 数据库的建立
由于红外热像测试的数据比较繁杂，包括变电所名称、缺陷内容、测试温度、负荷大小、发现日期、室外温度及风力等天气情况、缺陷部位、性质，及相关图谱的存储、说明及注意事顶等。而在试验现场测试的数据只在试验报告上体现，各个缺陷报告独立成篇，且全是人工管理。随着测试年月、变电站数目及变设备的增加，数量越来越多，管理和查询工作十分琐碎，不仅需要投入大量的人力物力，而且不可避免的出现一些误填、漏填、顺序紊乱及丢失等人为失误，同时与其他专业之间不容易相互比较，给生产带来许多不方便，影响了缺陷判断的准确率。针对这些问题，结合现场实际应用与后期的数据分析，提出建立红外缺陷统计数据库，应用计算机存储有关红外测试的各类信息，把各变电站的信息各建一个库单独管理，同时可按变电所名称、测试日期、缺陷位置、缺陷性质等关键词进行查询，随时生成各种报表，实现红外缺陷数据的科学管理。这样，不管是在常规停电检修时，还是在正常运行时，都可在计算机中方便地随时读出红外检测热缺陷数据，有利于技术人员对缺陷类别、程度进行分析和判断。
结束语
变电站运行维护中大量的实践证明，红外诊断技术是监视设备运行状况的主要手段之一，运行管理部门要加强对运行人员红外诊断设备使用、红外诊断方法、红外诊断分析软件的培训工作，使变电站运行人员正确的使用红外诊断技术。运行管理部门要对各种红外诊断成像图进行梳理，归纳分析，不断积累一些典型的温度数据，建立各类电气设备的红外诊断数据档案，提高对电网设备的驾驭能力，确保变电设备健康运行。
参考文献：
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论文作者:高峰
论文发表刊物:《电力设备》2017年第29期
论文发表时间:2018/3/14
标签：缺陷论文; 测温论文; 设备论文; 变电站论文; 温度论文; 技术论文; 部位论文; 《电力设备》2017年第29期论文;