变电运维中红外测温技术的实践 范文一
【摘要】在变电站运维中，红外线技术已经得到了广泛的应用与推广，通过该技术，可以全面评估设备的运行状态，具有快速、准确、高效等多方面的优点，是一种现代化的检测技术。红外测温技术是在红外线技术的基础上逐渐发展而来的技术，该技术主要的优势，就是可以在不影响设备运行状态的基础上完成检测，不仅保证了设备的运行效率，也能满足居民的用电需求，具有可行性。
【关键词】变电运维；红外测温技术；应用
1.红外测温技术的基本概况
红外测温技术只需要通过采集电力的形式收集电力设备与仪器的热辐射，并通过先进的技术实现对热辐射的定向转化，并在转化过程中热辐射的信号转变为可视的图像信号，既能便于技术人员观测与统计，又能对电力系统起到一定的监测作用。红外测温技术相比于其它形式的测温技术，其具有十分显著的应用优势。第一，红外测温的各种仪器和设备一般都比较小巧，便于技术人员手持操作和随身携带，其不需要其它辅助性设备，简化了工作流程，这为测温监控工作提供了极大的便利，既能满足对整个系统电力状态的实时监测需要，又能保障变电维护相关工作的有序进行，提高了检测质量和效率。第二，红外测温可以实现不断电、不接触电路的实时检测，这样能充分保证技术操作人员的安全性和整个电力系统的运行持久性，可以在变电站正常工作和运行中完成故障检测工作，解决了临时性断电对人们用电的不利影响。第三，红外测温的相关技术可以不借助其它检测技术而独立完成工作，不仅能够及时发现电力系统存在的故障，也能大大提高故障检测的准确性。第四，红外测温可以通过电子计算机收集电力系统的运行信息，并将信息数据进行定向整合，分析变电运行情况中的各种问题，保证变电系统的稳定安全。
2.红外测温在变电运维中的重要意义
在变电站的运行维护中，设备巡检是一项十分重要的工作，巡检工作既要对各种安全隐患进行排查监测，又要监测电力设备的实际运行情况，防止设备发生重大安全事故。传统意义上的设备巡检往往需要维修人员通过观察、触摸和听声等方式来判断电力设备的运行状况，这种方式存在明显的局限性与漏洞，很容易造成判断错误或是检测疏漏。最常见的是设备发热问题，设备刚开始使用时发热量不大，很难有目测和触摸的方式清楚感受到，但是，当施工技术人员发现并察觉到设备问题异常时，此时设备可能已经处于损坏的边缘，长此以往不仅会提高电力设备的养护成本和维修成本，也不利于整个电力系统的稳定性能。红外测温的相关技术可以在不断电、保持变电系统稳定运行的情况下完成检测工作，不仅能够提高设备巡视的准确性，更能提高变电系统的故障解除效率，也能保证维修人员远离有危险的电力设备，提高维修人员施工作业的安全性。
3.某主变套管储油柜红外测温异常案例
随着高精度红外测温技术进步，红外测温被引入作为判断套管油位重要辅助手段。《DL/T664-2016带电设备红外诊断应用规范》也将变压器套管缺油列入了典型红外热像图谱中，供变电运行人员参考使用。但是红外测温仪的测量精度受到多种因素干扰，被测温对象的表面材料、表面光滑情况、四周空气温度等都会对测温结果造成影响，甚至引起变电运行人员误判。本文介绍了日常巡视中发现的一起变压器套管红外测温异常案例，该套管测温图谱典型套管缺油图谱特征非常相似。最终通过多种途径分析发现该套管油位正常，红外图谱异常是由套管顶端金属储油柜表面未刷漆造成。
变电运行人员在对某220kV变电站#1主变主变红外测温过程中发现，#1主变变高套管C相储油柜红外测温图像均出现异常，#1主变变高A、B、C相套管储油柜温度分别为30.2℃、30.1℃、19.6℃，#2主变变高A、B、C套管储油柜温度分别为29.6℃、27.4℃、19.0℃，红外图像特征与典型套管缺油图谱特征基本一致。测温时间为傍晚，太阳光照不强烈，环境温度为20℃，相对湿度为50%，微风。当时#1主变、#2主变变高电流分别为365A、370A。两台主变运行状况良好，没有渗漏油缺陷。
但是，本次测温结果也存在有疑问的地方。首先是环境温度为20℃，两台主变变高套管C相储油柜测温分别为19.6℃、19.0℃，均低于环境温度，不符合热力学规律。其次，两台主变变高套管C相油位计均显示油位处于正常位置，两台油位计都出现故障的概率比较低。再者，两台主变之前没有渗漏油缺陷，主变表面（包括顶盖）没有发现油渍。
3.1更换测温角度
原测温角度为从主变正面测温，变电运行人员改为从主变背面进行测温，#1主变变高套管C储油柜测得温度为24.3℃。与正面测温值19.6℃相差近5℃。储油柜为一整块金属制作而成，正常情况下不可能出现如此大温差，因此正面测温或背面测温中应该存在测量误差。
原测温角度是从下至上仰视，变电运行人员爬到主控楼天面改为由上向下俯测，#1主变变高套管A、B、C相储油柜测温分别为30.9℃、30.6℃、30.3℃，C相温度偏低现象消失，三相温度基本相同。
3.2利用专业软件分析红外图像
本次测温所使用的是美国菲力尔公司（FLIRSystems，Inc.）生产的型号为ThermalCAME30红外测温仪，该公司提供专业软件FLIRTools能对测温图片进行更进一步分析。利用该软件在#1主变变高套管C相储油柜红外图像上画一条短直线，该直线上的点温度变化曲线。从曲线变化情况可以看出，在不到20cm的直线距离内，储油柜温度最低只有15℃左右，最高达到22℃，变化范围高达7℃。鉴于金属良好的导热性能，在常温情况下，同一块金属不可能在20cm短距离形成7℃温差，基本可以认为红外测温存在明显误差。
3.3储油柜表面刷漆对测温的影响
通过目测检查发现，#1主变变高套管C相储油柜表面均没有刷相色漆，直接裸露金属表面，但A、B两相均刷了相色漆。刷漆对金属辐射率有非常大的影响，刷漆金属的辐射率为0.92-0.94，未刷漆金属的辐射率为0.45-0.55。“红外热像仪在测量目标表面真实温度时，目标表面发射率越小，红外热像仪测温误差越大；目标表面发射率越大，红外热像仪测温误差越小。”当时红外测温仪辐射系数率参数设为0.9，很可能造成C相套管储油柜测温误差偏大。变电运行人员重新将红外测温仪辐射系数参数调整为0.45，对#1主变变高套管重新测温，测温结果为31.9℃，与A、B相温度基本一致，其表面也没有出现温度偏低的“暗斑”。
3.4结论
通过以上分析，本次变压器变高套管C相测温异常是由测量误差偏大造成，直接原因是红外测温仪辐射系数参数设置不正确，根本原因是套管储油柜表面没有刷漆，金属表面直接裸露导致辐射系数比刷漆时明显偏低。
通过本次案例，也可以总结出若干红外测温工作改进建议，供变电运行人员参考：
（1）.红外测温的缺陷图谱只能作参考，不能因为测温图像与缺陷图谱特征一致，就认定设备有相同缺陷。需要增加其他测量手段和综合分析多方面因素。
（2）当设备初次测温异常时，应从多角度对设备进行复测，包括正面、侧面、背面、平视、俯视等测量角度。特别是俯视测量可能消除部分误差，应尽量将其纳入辅助判断。
（3）设备表面是否刷漆对测温结果有十分重要的影响，设备表面为裸露金属时红外测温结果很可能不准确。应根据物体表面材料的情况实时调节红外测温仪的辐射系数、环境温度、湿度、距离等参数。
4.结束语
由于科技的不断发展，使得红外测温技术被广泛的使用，而且在变电运维中也得到了大力的推广。此项技术不仅使电力系统和相关的变电设备在运行时有了更高的可靠性，同时也让工作人员得到了更加准确的数据作为参考，并提高了输电设备检测的效率。因此，相关技术人员还应进一步探究红外测温技术，以此使变电设备能够更加安全、可靠。
参考文献：
[1]马宇静.变电运维中红外测温技术的应用研究[J].山东工业技术,2018,22:214.
[2]高薇.应用[J].中国新通信,2019,1922:101.
作者： 范文娟
变电运维中红外测温技术的实践 范文二
摘要：近些年，我国社会经济的发展步伐不断加快，电力成为人们生活中不可缺少的重要部分，所以，电力资源越来越受到人们的高度重视。但在电力系统运行的过程当中，由于普遍存在电力发热以及电力线路过于老化的问题，使得电网中的安全事故频频发生。基于这种情况，红外测温技术便渐渐出现了。本文先是对红外测温技术进行了阐述，之后探讨了红外检测技术的具体应用范围，并研究了变电运维中红外测温技术的应用。旨在对推进我国电力企业的发展起到帮助的作用。
关键词：红外测温技术;变电运维;应用
1红外测温技术的相关概述
红外测温技术基本上就是利用红外线对相关设备的温度进行检测，以此了解设备当前的运行状态。一般来讲，物质中主要包括的就是原子与分子，这些原子与分子根据相应的规则而排列，而由于原子和分子的排列方式多种多样，由此便产生了不同的物质。在物体当中，这些物质快速的运转，产生了不一样的热量，这些热量会使外界的物体受到辐射，也就是所说的热辐射现象。而实际上，红外测温技术就是检测物质辐射所释放的热量，同时借助于相关仪器把检测到的红外信号转变成电信号，然后形成热像成影图，以此得知设备当前的运行状态。且在设备工作出现异常的时候，能够以之前的相关信息以及记录作为依据，编制出相应的维修方案。
2红外测温技术的工作原理
红外测温技术是指在设备自身的强大的功能之下，通过对热辐射进行持续不断的采集、更新，并在一段时间内将所收集的热辐射在一定情况下转变为能见的图像信号，在此过程中，以温度变化作为评判的标准，对所检测设备的工作状态是否异常进行合理的分析与判断。同类比较法和温差判别法以及热图谱分析法等都是红外测温技术运用中重要的分析计算方法。通过对这些方法正确、合理的使用，相关工作人员能够通过运用这些方法所得到的大数据进行过滤性的搜集和整理，利用这些最终的数据做出一定合理的预测及判断，从而有效减少安全事故在变电运维过程中的发生。并且相较于传统的检测技术，红外测温技术减少了很多线路的使用，也进一步保证了工作人员的安全。
3应用实践分析
3.1技术细分
在对电力设备进行温度检测时，首先要普遍测得现有温度，然后再结合巡视过程中测得的温度是否超过阈值来判断设备的发热情况和运行状态。由于该技术在部分难以聚焦的变电配件存在应用困难，为了减少干扰，同时确保电力系统架构体系中具有足够电流，该测验技术通常应用在晚高峰时段，其次，通过横向对比温度测量结果，测得对应断点温差，并以此为基础判断设备存在的缺陷和隐患，采用这种方式，能够有效规避用电高峰停电损失，但是在测量之前要首先明晰待测设备的配件部分，如隔离触头、引流线等，这是由于这些配件的固有电阻可能发生变化;最后，通过纵向对比辨别红外测温技术获得不同运行阶段设备的红外图谱，分析对比图谱明确配件的发热倾向，探究配件存在的缺陷，要采用这种方式，必须实现构建历程图谱，便于对比。
3.2用于检修状态
传统变电检修逐渐过渡至常规的状态查验及检修。状态检修很灵活，它缩减了平日中的检修数目，减轻断电干扰，然而应提前辨别出等待测查的体系配件状态。通常情形下，运行中的变电配件都带有电荷，很难了解内部。为此，状态判断紧密关系着获取的信息。初始检修时，间接信息被涵盖在在线装置、成套自动装置内，查验故障记录，也可发现缺陷。
然而，这类检修也带有漏洞。例如:在线测查要布设偏多的弱电设备、内在强电设备。考量绝缘状态，通常很难匹配。即便真正落实，后续关联修护也很艰难。记下来的缺陷折射着某一时段的运维状态，不可推测得到下个时段的异常走向，红外测温技术修补了这一漏洞。红外测温技术特有的思路中，设备故障常常起始于异常变热，红外测温技术可以测定。此外，测温必备的图谱辨别了各时点的运维情形，供应辅助参照。
3.3排除常见事故
随着人们对电能需求的增加，负荷逐步增加，给变电体系带来了极大的负担，红外测温技术操作过程中的故障筛查，关联着电力设备查验的成效、故障识别的速率，通过对这些信息的综合分析研究，采取纵向和横向的温差比较，能够及时判断设备的故障。
4经验
在变电站运维中，应用红外测温技术可以结合红外成像技术、电脑运算等方法，根据电力设备本身所具有的能量辐射水平，实现对设备的温度检测，再配合相应的系统技术支持，可以更有效的对设备运行状态进行评估，进而掌握设备的运行状态，判断各种故障的发生情况，在本文所选的案例中，导致A相设备出现故障现象的原因因素主要包括：①接头连接、安装工艺不理想()在抛光连接时使用了不合格的砂纸，虽然可以有效的除去设备表面的锈蚀、氧化物等保障了电力传输效果，但是也会将碎粒、石英片等杂物压入打磨孔中，最终影响了连接点的连接效果、②螺栓紧固压力不当、一些工作人员在处理故障时，错误地认为需要在最大力度上拧进螺栓，这种情况虽然可以保证螺栓点的连接效果，但是会导致螺栓承受的压力增加，最终引发了弹性变形，导致螺栓部位出现了不规则的改变，最终演变成发热隐患，所以在未来工作中，需要摒弃传统的观念，在更换零部件时要适度用力，必要的情况下可以借助力矩显示器械，强化对力的控制，③不同材料所造成的电池效应，在变电站运维中，难免会有杂质入侵到连接点，对变电站的输电能力产生影响，这一点在本文所介绍的案例中己经提到，这些杂质会将不同的导线“连接”在一起，最终演变成化学原电池，引发线路的接触隐患，导致发热。
5红外测温技术的应用效果和相应的改进措施
红外测温技术如果应用到变电运维中，则可以有效监测变电设备的运行情况，这对变电设备的安全保障有着重要作用。在变电站的日常工作状态中，为了保证变电设备的安全、稳定运行，一般都会开展一项较为重要的工作，也就是变电站中的工作人员需在每一时段都需要对变电设备进行巡视检查，在这种工作状态下，可以及时发现变电站在运行过程中变电设备所存在的问题，并及时对所发生的故障进行监测和检修，同时还要对变电设备的运行状态进行实时检测。在未使用红外测温技术时，变电站中的工作人员大多采用目测、手摸等方式对变电设备进行监测。而目测则是使用最多的监测方式，不过这种监测方法很难发现变电设备所存在的发展性缺陷。比如，变电设备在运行过程中本身就会产生热量，所以在设备发生故障初期所产生的发热状态则很容易被工作人员所忽略，通常把这种发热状态看成是一种正常现象，待变电设备发热到一定程度时才有所察觉，但是在这一时期变电设备很有可能已经被损坏。除此之外，手摸等监测方法也不适合检测一些距离较近的变电设备。如果在变电运维过程中应用红外测温技术，则可以减少并改变使用目测这些常规检测手段所带来的缺陷。
6结束语
红外测温技术在变电站运维中发挥着重要作用，可以在不影响设备运行的情况下，实现设备检测，帮助工作人员快速确定故障点，制定应对措施。所以，红外测温技术可以增强变电站运维水平，因此应该在更多地区做进一步推广。
参考文献
[1]徐建忠,杨政.红外测温技术在变电运维中的应用[J].中国高新技术企业,2015,28:67-68.
[2]尹亮.变电运维中红外测温技术的应用[J].中外企业家,2016,33:140.
