红外测温诊断技术（精选10篇）
红外测温诊断技术 第1篇
过程的连续性是电力生产与供应的一大特点。在电能的产生、输送、分配的任何一个环节存在故障的话, 都会直接或间接的影响到整个系统的正常安全运动。中间环节的设备一旦出现问题, 将有可能会导致巨大的经济损失, 甚至生命财产安全受到威胁。变电站作为电力系统中的中间关键环节, 它的稳定运行与否直接关系到整个电力系统的运动。采用红外测温技术对运行中的电力设备进行诊断, 是一种新型技术。它在设备运行时进行检测, 不会影响到设备的正常运行, 这种不停电、不接触、大面积扫描成像的特点以及准确高效地发现电气设备热缺陷的优点是实现状态检修的最有效手段。
2 红外测温技术原理
红外测温技术主要根据辐射测温的原理对温度进行远程测量, 它的响应时间比较短、传热性能好、灵敏度高。红外线是介于可见光红端与微波之间的电磁辐射。它又分为近红外、远红外与中红外、极远红外四种波段。在电磁波连续频谱中处于无线电波与可见光之间。红外线辐射是基于任何物体在常规环境下都会产生自身的分子与原子无规划的运动。分子与原子运动强烈, 辐射能量就大, 反之, 就会小[1]。
在自然界中, 只要物体的温度高于绝对零度, 它都会向外界辐射各种波长的红外线, 温度越高的话, 辐射红外线的强度越大, 这其中就会有0.76至1000um的红外线。通过红外探测器可以将物体所发射的辐射功率信号转变为电信号。通过对于成像着墨的输出信号, 完全可以模拟扫描出物体表面温度的空间分布。通过数据线, 在显示屏上将会形成一定的热图像。红外测温系统由光学系统、光电探测器、信号放大器与信号处理、显示输出系统组成。红外能量在光电探测仪上转成电信号, 通过放大器与信号处理电路, 形成被测目标的温度值。
3 红外测温技术对检测环境的要求
3.1 环境温度
一般来讲, 被测设备与环境温度最好保持在有一定的温度值, 如果低于5度的话, 检测效果有可能会存在不准确的问题。红外测温技术的使用环境应该保持正常工作温度。
3.2 空气湿度
温度与湿度都会影响到红外测温仪的正常工作效果。一般来讲, 正常测温时空气湿度不宜大于85%[2]。
3.3 天气条件
在实施红外线测温技术时, 不应该在雨、雪、雷、雾等一些恶劣的天气环境下执行, 风速不应该超过0.5m/s, 当风速超过这一数值时, 应该利用公式进行一定的修正, 才能得到正确的结果。
3.4 光线要求
外界光线对于测量的结果影响比较大, 这主要是因为红外测仪就是通过接收目标的辐射能量波来进行测量的。外界光线越弱, 将会使测量结果越准确。所以对于室外测温时, 最好是选择日落后、日出前或是阴天等光线不足时进行, 如果是在室内进行检测的话, 最好要关闭照明设备, 避免光线直射。
4 电气设备发热缺陷类型与特点
从位置上来看, 电气设备的发热缺陷主要分为两种缺陷, 内部缺陷与外部缺陷。
外部缺陷主要是指致热效应部位外露, 局部过热后传导到其他部位, 在红外图像中, 将会显示出以此为中心的热场图, 可以进行直观判断出故障的部位, 并能直接检测缺陷。
它的故障原因主要由:接着连接不好, 螺栓没有完全压紧;接触面长期运行而氧化;大气中有腐蚀气体、灰尘;设备本身的材质质量不佳, 安装过程不良;机械振动导致的导体实际截面降低;电流不稳等等。
内部缺陷主要是指致热部位被封闭, 通过与故障部位相接触的液体、气体、固体发生热交换, 这种发热过程相对较长, 稳定进行, 要通过红外成像, 对设备表面的温度场进行充分比较分析才能确定出缺陷。
电气设备内部热缺陷的主要原因有以下几种:内部导电部分连接不良、触头接触电阻过大;内部受潮;绝缘材料老化严重;电压分布不均、泄露电流过大;内部润滑不良、缺油。[3]
5 变电站内部设备常见发热故障诊断
5.1 变压器与电抗器
涡流损耗造成的箱体发热。一般来讲, 变压器在漏磁时, 会发生涡流损耗, 这会导致变压器箱体或螺杆发热, 它的热成像特征是以漏磁穿过区域为中心, 形成层次相对分明的不规则圆环, 温度不会超过95度。
内部引起发热。变压器内部接触不良, 会导致发热, 箱体局部温度会升高, 它的热谱图将不会具有环流形状, 与是与上面讲的内容的区别。
沿路管道堵塞。它的热成像特征是堵塞部分的管道因为没有参与循环, 所以会出现低温区, 而其他部位则会温度相对较高, 这种差异化将会在热谱图上非常明显。
变压器内有积水或高压套管缺油。由于油枕或套管内油与气辐射的热量不同, 在热谱图中可以非常清楚地看到油气分界线。
5.2 组合电器
一般来讲, 组合电器的外壳都是金属制成的, 测温时只能测量外壳的温度。根据相关规定, 对于运行人员易触及的部位其允许温升为30K, 如果操作时不触及的话, 则允许为40K, 运行人员不触及到的个别部位允许为60K。[4]
5.3 真空与SF6断路器
内部连接件不良。它可以分为三种缺陷程度, 一种是温差大于20%、小于80%的为一般缺陷, 高于80%而小于95%的为重大缺陷, 而高于95%的则为紧急缺陷。
外部连接件不良。它的热成像特征是一处以发热点为中心的热谱图。
5.4 互感器
互感器缺陷主要分为以下几个主要症状与原因。内部损耗异常、内部连接件接触不良、器体缺油与外壳发热。
互感器表面温度上升异常, 35-100KV电磁型电压互感器表面最大的温升不应超过5K, 相间温差不应该超过1.5K。对于超过温升的设备必要时可以采用结合其他的方式进行测试结果分析。其他几种形式与前面所述类似。[5]
5.5 金属氧化物避雷器
红外线测温时, 如果发现金属氧化物避雷器整体或是局部有明显发热的话, 均要属于异常情况。10KV避雷器最大温升不超过0.5K, 35KV为1K, 相间温差不应该超过0.5K。
5.6 并联电容器
正常电容器测温中会出现中上部和顶部铁索有明显的温度上升, 这属于正常范围内。如果整体都会发出温度上升严重时, 则表明电容异常, 相关规定为相对温差不应该大于30%。
6 结束语
红外测温技术是一种有效的、快速的测温手段, 在使用过程中, 需要注意一些环境因素, 通过积累多种经验, 对结果做出正确判断。虽然目前还存在着一定的问题, 但这种先进的技术手段前景非常广阔, 将为变电站设备与电网安全运行提供重要的技术支持。[6]
参考文献
[1]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) .
[2]郭滨.胜利油田企业电网变电站在线测温技术研究[D].济南:山东大学, 2012 (6) .
[3]罗永旭, 张冰.红外测温技术在检测电气设备热缺陷中的应用[A]中国煤炭学会煤矿自动化专业委员会, 2010 (8) .
[4]林晋.基于红外测温技术的设备缺陷诊断方法研究[D].保定:华北电力大学, 2010 (9) .
[5]谢庆华.红外诊断技术在带电设备缺陷诊断中的运用[J].四川电力技术, 2012 (4) .
浅谈一次设备红外测温技术应用 第2篇
摘要：红外测温技术的应用已日渐成熟，在电力系统中主要应用于一次设备温度监测，对发现设备隐患，避免事故发生提供了很大帮助，并已成为输变电设备在线监测的重要手段。通过一次设备红外测温联查，设备安全可靠性得到了有效的保证。通过红外测温技术，检修部门能够更加精准地判断设备的过热点及过热程度，对发现及处理发热导致的设备隐患起到了至关重要的作用。
关键词：红外测温一次设备热成像仪过热
红外测温技术的应用已日渐成熟，在电力系统中主要应用于一次设备温度监测，对发现设备隐患，避免事故发生提供了很大帮助，并已成为输变电设备在线监测的重要手段。
1一次设备红外测温技术应用背景
在电力系统中，电气事故的发生，通常情况下都要有一个变化的过程，并不是短时间内就能发生的。在电力系统中，由于电气元部件发生松动、破裂、锈蚀等，在一定程度上都会增加接触电阻，进一步升高电气元部件的温度，导致其出现热异常现象，在这种情况下，需要我们对设备是否过热进行监测。在普及红外热像仪之前，都是通过原始的方法测量电力设备的温度。最早是在绝缘棒顶端涂上一层蜡与被测设备的可能发热地点进行接触，通过观察蜡的融化情况，进一步对该位置是否过热进行判断。这种检测方式，操作麻烦、携带不便、精度较低。为增加一次设备测温的准确度，准确判断设备过热程度，现多采用红外热成像。
2一次设备红外测温技术的优点
2.1红外测温仪携带方便，操作简便，便于检修人员进行多站的设备温测工作。
2.2红外测温技术的应用，使检修人员能够更加精准地掌握设备接头、绝缘部件、变电所设备、变压器绕级及油冷系统的温度，及时发现设备过热隐患，提高设备的可靠性，减少经济损失。
3一次设备红外测温的必要性
在电力系统中，由于损耗功率，进而在一定程度上引起发热现象。通常情况下，这些损耗主要包括：电流通过导体时，电阻产生的功率损耗；受涡流、磁滞的影响，载流导体周围的金属部分，尤其是铁磁物质产生损耗；绝缘物体受电场的作用下产生损耗。按照流过电流的大小、时间，通常情况下，可以将载流导体分为长期发热和短期发热。发热对电气设备的影响，主要包括：
①影响绝缘材料。绝缘材料在温度、电场的作用下会逐渐老化，当温度超过一定值后，会加速绝缘材料的老化速度。
②影响导体接触面。当发热达到一定温度值后，会导致弹簧弹性元件发生退火，使得其压力值进一步降低；同时发热会对导体的表面产生氧化，进而产生电阻率较高的氧化层，在这种情况下，会增加接触的电阻。对于接触部分来说，随着温度的升高，当温度超过一定值时，就会造成恶性循环，进一步破坏正常的工作状态。
③影响机械强度。当温度达到一定值后，对于金属材料来说，在退火效应的作用下，进一步降低其机械强度。另外，电气设备发热，一方面对电气设备产生负面影响，另一方面温度过高，直接威胁到变电站内的工作人员，以及设备巡视人员的安全，这是因为，由于长时间过热，会烧断一些引线，进而在一定程度上危及工作人员的安全。
4一次设备红外测温技术的应用
一次设备测温联查红外测温大都采用热像仪。在电力系统中，通过热像仪对发电机组装置、输电线路接头、绝缘部件等进行检测。通过机载或车载热像仪对输变电网进行定期的检测，在一定程度上能够早期发现线路隐患，或者可以迅速诊断出出事的地点，可以进一步减少经济损失。在检测过程中，通过登塔探测方法进行检测，一方面检测劳动强度大，另一方面检测效率低。
通过红外测温对设备进行定期的联查，在测温过程中，发现的常见问题主要包括：
①设备的引线、接头处发热。线路在运行过程中，电力设备出现发热现象，通常情况下，主要是由于接触电阻过高造成的。在线路中，接触电阻过高的地方主要集中在引线夹、套管桩头等处。这些地方发热，主要是没有拧紧螺丝、接触面打磨不到位，或者没有涂抹相应的导电膏造成的。
②绝缘子、支撑瓷瓶表面或固定处发热。在对线路进行维护的过程中，受维护水平的影响和制约，在一定程度上容易造成绝缘子、支撑瓷瓶表面或固定处发热。另外，没有及时清扫绝缘子，以及周围环境对设备造成严重的污染，进一步降低了绝缘子的绝缘水平，导致较大的泄露电流流过瓷瓶表面，进而引发过热。
③由于涡流导致的发热。通常情况下，这类发热不常见。
综上所述，对于电气设备的一些重大事故，采用红外热像检测技术可以有效地预防，同时能够及时发现故障点，在萌芽状态消灭事故，进一步对设备进行状态检修；利用红外热像检测技术降低了事故的发生率，同时减少了设备的维修时间，从根本上杜绝了事故隐患。从这个意义上说，红外热像检测技术能够确保电气设备安全运行，进而产生巨大的社会效益和经济效益。由于红外热像仪主要是对物体的表面温度进行检测，因结构复杂，而不能对电气设备的内部温度进行准确的检测，在这种情况下，为了确保线路稳定运行，需要将红外检测技术与其他测量技术进行结合，充分发挥其作用。
参考文献：
[1]张楠，杨镜非，周毅.电力系统故障诊断遥信量遗漏分析[J].电气自动化，2014（03）.
[2]吕红军，孙乾义，张科欣.综合自动化变电站变压器测温系统的研究[J].电子设计工程，2009（07）.
红外测温诊断技术 第3篇
变电站设备是保障电力供应稳定、连续的基础。只有连续且稳定的电力生产与供应才能够满足在电力输送和分配过程中满足人们的电力需求。电力系统是一个复杂的连续作业系统, 电力的生产、输送、供给是一系列瞬时性工作, 而电力生产和传送设备则是保障各种瞬间工作顺利、安全、高效完成的基础。由此可见, 变电站设备在很大程度上决定了电力生产、输送和分配系统的安全性和经济性的关键因素, 若出现任何的设备故障, 都极有可能造成巨大的人员伤亡或者经济损失。用于检测变电站设备故障的红外测温技术的出现有效的提高变电站设备故障检测成功率, 降低了设备出现故障或者携带故障工作的风险。此外, 红外测温技术的一大优势在于其应用不会影响到变电站设备的正常工作, 相比于传统的变电站预防性检测而言, 安全性、可操作性以及可靠性更高, 属于在线监测技术的一种。工作人员在使用红外测温技术检测变电站设备工程中, 既不需要暂停或者接触设备, 只需远距离操作在短暂实现内实现设备的大面积扫描成像, 由此可以在设备不解体的情况下实现高效的检测目的, 对于设备故障的查找和诊断以及设备热缺陷的确定等具有不可替代的作用。因此, 红外测温技术应该在变电站设备缺陷诊断中大力的推广应用。
1 红外测温技术原理分析
红外测温技术建立在辐射测温原理以及三大红外辐射理论定律的基础上, 即Plank辐射定律、Wein位移定律以及Stefen-Boltzmann定律。在不直接与被检测物体发生接触的过程中取到高精确度、高灵敏性的测量。根据红外测温技术的工作原理, 我们不难发现其具有响应时间短、热传导性能高、安全等特点, 这也是红外测温技术值得推广应用的一个重要方面。
依据电磁波连续频谱中的位置判定, 红外线位于可见光与无线电波之间的区域, 结果可见光红端和微波之间, 属于电磁辐射, 可分为近红外线、中红外线、远红外线以及极远红外线四中波段。在自然界中, 红外线对任何常规环境下的物体都会产生电磁波辐射, 这主要依赖于外部物体自身的分子与原子的不规则运动为红外线探测提供所需的热红外能量。作为自然间最为普遍的一种电磁辐射, 红外线对物体自身分子与原子运动过程中产生的热红外能量具有极强的敏感性, 物体组成粒子运动越剧烈、越不规则, 产生的热红外能量越多, 越利于红外线的探测。
一般而言, 自然界中不存在温度高于绝对零度而不对四周辐射红外线的物体存在, 通常情况下, 物体向四周辐射的红外线强度会随着物体温度的升高而增强, 甚至包括位于0.76-1000um波段的红外线。红外测温技术在应用过程中, 利用红外线探测器收集被探测物体辐射的功率信号, 并进一步将其转换为电信号, 从而在呈现装置中一一对应的以输出信号为载体描绘出物体表面温度的空间分布。最后技术操作人员利用电子系统处理技术将输出信号转变为热图像呈现在显示屏上。红外测温技术融合了光学系统、光电探测器、信号放大器以及信号处理、输出等几个主要的组成成分, 借助对电磁辐射的敏感性能够有效的远距离对物体热状态成像, 并依据其进行测温判断。红外测温系统的工作是由各个子系统协调一致的结果。首先光学系统依靠光学零件和其所选的位置对视场内的红外辐射能量进行目标的锁定和汇集。其次, 光电探测仪将汇集到其内部的红外能量进行电信号的转换, 为信号的传输、转换等做好铺垫。最后, 按照仪器内部自身的算法和目标发射率校正, 经过放大器放大的信号在被信号电路处理后转变为被测物体的温度值。值得注意的是由于变电站设备所处的工作环境的特殊性, 在利用红外测温技术检测其缺陷过程中, 应考虑包括温度、空气湿度、污染以及干扰等外部环境条件对于测温仪的影响, 找到修正方法对性能指标进行适度的修正, 以确保检测的准确性。
2 红外测温技术应用环境探究
红外测温技术应用过程中对于环境的要求主要从被测物体所在环境的温度、空气湿度、光线以及测量的时间段考虑。首先, 被检测物体以及所处的环境温度不宜低于5℃, 如果不满足要求确需在低温下进行检测操作, 操作人员应注意自身温度对于检测的影响, 并考虑某些由于进水而受潮的设备存在的潜在缺陷, 以免出现漏检或错检的发生。其次, 检测环境的空气湿度应尽可能小于85%, 避免在风速大于0.5m/s、雷、雨、雾、雪等不利天气下进行检测。对于风速变化较大或者风速极其不稳定的情况下, 应及时记录风速, 采取修正值对所测结果进行修正。最后, 由于人造灯会散发热量而影响到红外测温的准确性, 因此在室内进行检测时应关闭灯光, 并尽可能选择在阴天、黎明前或者傍晚后进行检测, 避免白天日照对温度的影响。
3 变电站设备缺陷的类型以及特征
变电站设备缺陷主要集中表现为发热缺陷, 具体包括外部缺陷和内部缺陷两种类型, 具体如下:
设备的外部缺陷主要体现在设备裸露部分出现的热故障, 当设备局部温度过高时, 其周围的红外线会明显的增强, 而探测仪则会敏感的检测到其周围辐射的红外线, 并在显示屏上呈现出热场图。热场图是技术分析人员用于判断设备局部热故障的依据, 其可以根据温度分布的差异性准确判断出设备故障的位置, 并利用红外线检测到缺陷的具体情况。设备的内部缺陷主要与热效应有关, 当固体、液体或者气体被封闭于设备内部, 并与设备故障部分接触时, 则会长时间, 高强度辐射红外线, 由此借助红外成像技术, 可以通过对设备表面温度场进行检测, 诊断设备内部的缺陷部位。
4 红外测温技术在变电站设备故障诊断中的应用
红外测温技术在变电站设备故障诊断应用中主要是针对变电站外部缺陷和内部缺陷进行诊断, 以此寻找和判断故障部位, 提高设备的安全运行效率。
4.1 红外测温技术对设备外部缺陷的诊断
外部缺陷主要是由于热效应外露导致设备局部温度过高而辐射处高强度的红外线。借助红外测温技术可以对故障部位呈现明显的热图像, 从而判断其故障部位。如当隔离开光触头的温度差异过大时, 相差达到10℃左右, 则会有明显的热图像差异, 由此可以确定为隔离开光的动静触头接触不良, 确诊为严重的缺陷。又如当电容器接头之间的温度相差达到20℃左右时, 则可以诊断为电容器接头出现缺损, 同样非常严重。
4.2 红外测温技术对设备内部缺陷的诊断
设备的内部缺陷主要是由于存在于设备内部的固体、气体或者液体被封闭与内部后, 在与设备部件接触后出现热效应, 导致其发热, 并进行热传导或者转换, 长时间后造成设备缺陷。如变电站设备内部受潮后, 介质损耗加大, 内部缺油或者电流泄露以及内部导电部位失灵等都会造成内部缺陷的出现。如当电容器与电抗器之间的连接板发热, 并在红外测温仪上出现较大的温度差异, 则定性为严重的缺陷。
摘要：红外测温技术是目前电力行业用于检测和诊断电力设备故障的一种广泛使用的手段, 其具有对故障点情况显示清晰形象、直观以及准确率高的特征, 并且在对电路设置进行故障检测和诊断的过程中无需停电、无需取样、无需对设备的运行参数进行修改, 在设备的正常运行过程中就能够准确地测定温度, 并识别设备的工作状况、判断设备故障的发生部位和性质, 保证设备能够在正常的状态下安全的运行。
关键词：红外测温技术,变电站,设备缺陷
参考文献
[1]林晋.基于红外测温技术的设备缺陷诊断方法研究[D].华北电力大学.
电气设备红外热像测温技术应用 第4篇
【关键词】红外热像；测温
1.红外测温技术简介
红外测温仪/热像仪可在远离目标的安全处测量物体的表面温度，成为电气设备维护必不可少的工具。通过探测电气设备和线路的热缺陷，从而及时发现、处理、预防重大事故的发生。在《带电设备红外诊断技术应用导则》中关于操作方法中指出：检测时一般先用热像仪对所有应测部位进行全面扫描，找出工况异常部位，然后对于异常部位和重点电气设备进行正确测温。电气设备/线路的热缺陷通常是指由于其内在或外在原因所造成的的发热现象。根据缺陷所产生的原因不同，可归纳3种：
第一种是长期暴露在空气中的部件，由于温度湿度的影响，或表面结垢而引起的接触不良，或由于外力作用所引起的部件损伤，因而使得的导电截面积减少而产生的发热。如接头连接不良，螺栓，垫圈未压紧；长期运行腐蚀氧化；大气中的活性气体、灰尘引起的腐蚀；元器件材质不良，加工安装工艺不好造成导体损伤；机械振动等各种原因所造成的导体实际截面降低；负荷电流不稳或超标等。
第二种是由于电器内部本身故障，如内部连接部件接触不良导致的电阻过大；绝缘材料老化、开裂、脱落；内部元件受潮，元气件损耗增大；冷却介质管路阻塞等等。第三种是因漏磁通产生的涡流损耗。
诊断范围：发电机的定子绕组线棒接头、铁心、电刷、端盖、冷却系统，旋转电机、变压器、套管、断路器、刀闸、互感器、阻波器、电力电容器、避雷器、电力电缆、母线、导线接头、组合电器、绝缘子串、低压电器以及具有电流、电压致热效应或其他致热效应的设备的二次回路等。
1.1判断方法
（1）表面温度判断法；（2）相对温差判断法：对电流制热型设备应准确测温，计算相对温度，判断缺陷性质；（3）同类比较法：同一电气回路中， 当三相电流对称和三相设备相同时比较对应部位的温升值，判断工况是否正常；同型号的电压制热型设备，可根据对应点温升差异判断设备是否正常；（4）热谱图分析；（5）档案分析法：根据不同时期的数据分析（温度，温升，相对温差和热谱图）。
1.2具体诊断方法
（1）红外测温仪可直接测试可观察到的设备及元气件的温度，从而迅速有效地发现所有连接点的热隐患。
（2）对于那些由于被遮挡而无法直接看到的部分，则可以根据其热量传递到外面部件上的温度变化情况加以分析。
考虑现场的实际情况，如：当前的温度，风量，负荷等。我们可以根据不同的特点，作出相应的判断，如：
是否该相位之间的温差大于 24℃？
是否绝对温度为94℃，或者大于正在使用的可靠的测定？
是否具有一个可见信号表明金属或者保温层已经熔化或者严重变色？
要预防设备出现故障和意外停机，建议做如下的全面预防性的维护程序：
当检测连接器时，知道连接器和环温间的温差相当重要，若环温未知，可用非接触测温仪很快地测得。若连接器比环温高10℃，即说明连接不良、电路接地短路或负载不平衡。更多的专家都赞成其温度读数比环温高30℃或更多，就表明存在严重问题了。
1.3电动机
工业现场通常有几百个多相电动机在工作，为确保电动机的使用寿命，必须监测温度以确保平衡的相间功率分布和合适的工作温度。NEMA—国际电气制造协会建议保持±1%功率平衡以防止损坏或烧坏电动机。红外测温仪可用于检查电源连接器和断路器（或保险丝）的温度是否相同。
1.4电动机轴承
当轴承损坏引起电动机震动或轴心偏离时通常会产生热，可用红外测温仪扫描轴承温度。测温仪使维护工程师在设备产生故障前就可探测到热点，及时进行定期维修或更换。 电动机绕组绝缘 假如工作温度超过额定的最大值，绕组绝缘的寿命就会大大缩短，电枢绕组绝缘的正常使用年限约是10年。
下面说明工作温度对绕组绝缘寿命的影响：
最大温度（额定的） 绝缘寿命.
超过10℃ 正常使用年限的1/2。
超过20℃ 正常使用年限的1/4。
超过30℃ 正常使用年限的1/8。
电气维护专业人士的研究表明，绕组表面温度较内部低10℃。当热过载保护设备不工作和电动机停机时，红外测温仪可有效探测故障所在。
1.5三相电路的相间测量
高电压三相电力电路在工业电力系统中是常用的，对于感应电动机、大型计算机和其它设备，要求相间功率平衡，这是很重要的原则，假如由于过负荷或短接地导致功率不平衡时，可能导致损坏和停机。 用非接触测温仪检测电缆和连接器相间温度是否相等，如果所测温差有5℃或更多，则立刻表明存在问题。
1.6变压器
变压器上通常标明最大工作温度，空冷器件的绕组可直接用红外测温仪测量以查验过高的温度，任何热点都表明了变压器绕组的损坏。
1.7电线和电缆
可用红外非接触测温仪监测电线和电缆，查验由于断裂、腐蚀和老化等引起的过热，然后两条电缆进行比较，温度较高的电缆则负载较高的电流。
1.8交流不间断电源
UPS直流蓄电池之间的连接易松开和腐蚀，从而引起额外的热度，用红外测温仪可识别出UPS输出过滤器上的连接热点，冷点则指示直流过滤器电路正处于断开状态。 低压电池应用非接触测温仪检查以确保正确的连接，电池组中电池间的连接不良可能会烧毁接线端子。
1.9电气系统
在现场，红外测温仪有助于快速查验连接处、电线接点、变压器和其它设备的热点，有效节约开支。因为日常温度监测可防止由于设备损坏和系统意外停机导致的巨大开支。在这些领域，管理电气系统意味着日常性的读取变压器、线路或安装在距地面较高位置或其它难以接触到的元件的温度。
2.红外测温在我厂的应用
红外测温可以发现在设备运行状态下我们用常规手段无法监测到的非正常发热状况，而且可以用计算机分析设备的温度场和任意区域的平均温度、任意截面的温度分布曲线，还能实现对目标设备进行远距离热状态图像成像和测温并进行分析判断，从而判断出设备的健康状况，避免设备烧损事故的发生，保障设备、机组的安全运行。
传统的检查接头或连接件接触情况只有在设备停运情况下通过测量接触电阻的方法进行，当设备运行时无法进行检查。我厂曾多次发生因接头氧化和振动造成设备接头接触不良而发热烧损电气设备的事件，比如#1主变高压侧套管将军帽处发热烧断引线；#4厂高变低压侧CT端子发热烧毁差动保护误动机组跳闸；#2主变CT端子发热烧毁差动保护误动；#1厂高变进线开关发热烧毁等事件，给机组安全稳定运行造成了严重威胁。
采用红外热像仪可以在设备运行状态下，不停电、不改变设备运行状态，准确检测出电气设备接头或连接件以及铁磁部件发热部位和发热温度，并可以清晰的显示出发热部位的温度场分布。
我们购买了广州飒特电力红外公司HY-6800型红外热像仪，对全厂所有电气设备进行了检查，发现了多起电机电缆引线接头和母线严重过热，避免了设备烧损造成机组限负荷甚至停运的安全隐患：
（1）查出#3发电机5CT C相二次端子严重发热的重，避免了CT端子烧毁造成机组保护误动跳闸的重大缺陷。
（2）查出达包Ⅰ回253线路CT A相连接处发热，避免了线路跳闸。
（3）并用红外热像仪成功的与电科院做了#5发电机定子铁损试验，准确查找出多处造成铁芯局部过热的铁芯层间绝缘破坏点，由北重厂家进行了维修。
（4）查出#2机组#1循环水泵电机引线连接处发热，避免了循环泵电机烧毁和机组限负荷。
（5）检查出#5、#6主变风冷电源引线、接触器发热，避免了主变冷却电源全失使变压器温度无法控制，机组被迫停运。
（6）查出#4机组#2定冷泵接触器引线、#2化学泵、#3清水泵等三十多处电气引线接头发热，避免了设备损坏。
以下是测出的部分设备发热热像图，可以清晰地看到设备的发热情况。
2.1电缆接头发热热像图
（#2机组#1循环水泵电机引线连接处发热）
（#1主变#1风冷电源接触器B相触头发热）
（#6主变风冷电源A相电缆引线发热）
2.2 #3发电机5CT端子发热热像图
2.3 #5发电机定子铁芯发热热像图
（定子铁芯处理前热像图，绿色部分为温度>50℃等温线）
（定子铁芯处理后热像图，绿色部分为温度>50℃等温线）
2.4 220KV升压站达包Ⅰ回253线路CT A相连接处发热）
3.效益分析
（1）在不影响设备运行的情况下，检查出众多主要电气设备连接处发热，避免了3起设备烧损造成机组被迫停运事故，1起220KV 253达包线路停电事故和主要辅机循环泵电机烧毁造成限负荷事件。
（2）应用红外热像测温技术监测电气设备温度，从常规的设备停运做“试验”的方法转变为不需停电，带电运行直接“看”到设备发热部位，大大减轻了劳动强度，检查结果直观、准确。
（3）应用红外热像技术坚持定期对电气设备测温，基本可以杜绝由于发热而造成设备损坏和机组跳闸事故，具有较高社会效益和经济效益。
（4）红外侧温技术可以延伸到锅炉、汽机等热机专业进行设备运行状态下检测健康状况。特别是我厂四期空冷机组，可以做为空冷岛冬季防冻手段，测量空冷凝汽器管道低温。
【参考文献】
[1]中华人民共和国电力行业标准.带电设备红外诊断应用规范.
红外测温诊断技术 第5篇
在当前的电力网运行中, 红外测温诊断技术得到了积极的应用。红外测温诊断技术不仅可诊断设备的外部缺陷, 也可诊断出部分设备的内部缺陷。聊城供电公司红外测温诊断技术从2006年应用至今, 发现多处设备缺陷, 避免电网运行设备的事故发生, 保证电网的运行安全。我们从工作过程中总结经验, 及时发现设备的内部及外部缺陷, 使设备缺陷及时处理, 保证电网安全运行。
1、红外测温发现变压器套管缺油
设备的内部缺陷与设备的外部缺陷相比, 具有隐蔽性, 不宜发现, 这就需要红外测温的专业技术人员了解掌握电气设备的原理结构, 在红外测温测试过程中结合设备的原理结构认真分析并不断积累经验。2008年6月27日, 对聊城供电公司蒋庄变电站进行大负荷期间的红外测温工作时, 测试#2主变中压套管时, 发现中性点套管上半部分最高温度为27.1℃, 下半部分最高温度达31℃, 温差达4度。红外测温诊断分析图例如下:
从红外热像信息图看出, 发热部位为套管第6个瓷裙以下, 上下有个明显的分界面。根据设备的发热部位, 我们判断该变压器中压中性点套管存在缺油问题。2008年7月22日, 结合停电计划进行了拆吊检查, 发现套管内的绝缘油在标准线以下, 属套管缺油。
2、220k V端庄站#2主变中压B相套管将军帽上部, B相130度, 正常相49度
3、35kV蒋官屯站所用电屏第一排北数第三个螺丝连接处119.9度, 正常相40.8度
4、结语
该缺陷在正常的电力设备高压试验及直流电阻测试中是无法发现的, 而只有利用红外测温诊断技术才能在设备负荷仅为6 0 A时及时发现, 使设备缺陷得到及时处理, 从而避免设备事故的发生。通过这次对该设备的认真正确的红外测温诊断, 避免了一起重大的设备事故, 若不是利用红外测温诊断技术对设备进行红外测试, 由于设备内部缺陷具有隐蔽性的特点, 就发现不了该缺陷, 供电系统将存在发生设备爆炸的隐患。更为严重的是由于设备爆炸会造成人员伤亡, 其损失是严重的, 对电网的运行安全威胁是直接的, 通过这次对电流互感器的内部缺陷的发现, 我们得出如下结论:
(1) 作为红外测温诊断技术人员在发现小温差的设备发热的情况时, 要认真分析, 判断其内部故障的可能性。
(2) 对设备的发热情况要结合测温时的实际环境和设备的实际运行方式进行分析。
(3) 加强红外测试人员对一次设备的原理及内部结构情况的技术培训。只有使红外测试人员对设备的原理及内部构造熟悉了, 才能在红外测试工作中做到有的放矢, 才能在对设备故障的分析中准确判断设备的缺陷原因。
(4) 有效的总结已发现的内部缺陷的情况, 得出经验。在红外测温工作中利用总结的经验举一反三, 为电网的安全运行提供技术保障。
参考文献
[1]董其国.红外诊断技术在电力设备中的应用[M].北京:机械工业出版社, 1998.
浅析动态红外测温技术 第6篇
事故原因是该变电站负荷较重, 由于设备质量问题, 刀闸小车动静触头接触不良, 在长期运行过程中, 导致设备长期发热, 最终烧毁, 并且引发短路故障。可见及时发现设备发热缺陷和阻止发热缺陷的恶化而导致事故的发生是保证设备安全运行的重要手段。目前我局广泛使用红外测温仪对电力设备的运行工况进行定时的人工检测, 不能够做到动态监测, 这也是我局上半年发生多次发热故障和严重发热缺陷的主要原因。传统的人工红外测温技术由于其局限性必将在电网迅速发展的大潮中慢慢退出历史舞台, 动态红外测温技术应运而生。把测温功能加入到传统遥视系统中, 并且能够实时监测运行中的变电设备, 这就能够实现所谓的动态红外测温技术, 使得设备的运行故障得以准确而迅速地查找出来。另外, 省时省力、不接触、准确性高、无需停电等都是这项技术的性能优势。所以, 本文分析了在图像监控系统中加入红外测温功能, 同时, 结合SCADA的互联网和视频监控而进行了初步的实践。
1 红外测温技术概述
1.1 红外测温技术原理分析
为了能更好对于设备是否处于正常运行状态进行实时在线的监测, 基于红外线技术运行原理, 在线温度检测所有在变电运行中的设备, 这就是所谓的动态红外测温技术。应用在变电运行中的红外测温技术则是利用热辐射的现象, 即对于由不同的原子和分子结构的不同物质来说, 微小元素按照一定排列形式才能够构成物质, 这些元素都在物质内部按照一定运动规律而进行高速运行状态, 并且能够向外辐射一定的热量。对于热辐射现象释放的热量进行检测就构成了红外测温技术, 在变电运行中的应用红外测温技术, 就是热辐射监测的对象则为变电系统中的电气设备。对于变电设备是否处于正常的运行状态来说, 则是根据电气设备释放出的热辐射能量是否处于正常工作的水平进行判断。
1.2 测温设备的选择分析
电气设备工作状态是否正常可以通过电气设备运行的温度高低来反映, 因为大部分电气设备运行状态和自身在运行中的热度具有直接的关系, 在进行监测过程中, 就应该格外注意电气设备的温度分布与变化趋势问题。红外辐射测温仪、红外热电视和红外热像仪则构成了在线监测系统中的常用的三种仪器。相比于红外测温仪等装置, 热像仪的功耗较大、价格昂贵且具有较为复杂的结构, 其自身就有图像处理系统, 具有很高的分辨率, 能够满足迅速测温的要求, 能够很方便地进行信息的采集、存储、处理和分析等相关过程, 但性价比不高, 所以并没有得到大规模应用。把摄像机技术和红外线技术相互结合就得到了红外热电视, 可以把它看做一台摄像机, 其镜头则是由红外线探测材料所组成。为了让人们能够对于物体表面温度的高低看得更加清楚, 能够将红外线的能量密度分布图转换为可见光图像, 这种设备具有适中的价格。红外测温仪具有使用方便、价格便宜、结构简单的特点, 由于这是一种非成像型的温度检测仪器, 较为适用于不要求精确测量设备表面二维温度分布, 其只能对于设备表面某点周围确定面积的平均温度进行相关测量。
考虑到线红外检测系统仅作为一种辅助手段进行在线红外测温, 而且长期暴露在环境相对恶劣的设备区运行, 因此, 为了更好实现可视化、实时、远程的温度在线监测功能, 本文在图像监控系统中结合红外测温仪作为测温设备而实现相关要求。
2 系统实现方案几点思考
2.1 系统总体结构探讨
图2为系统总体结构图, 可以看出, 把远程红外测温功能加入到原有的SCADA互联系统和视频监控中, 同时进行温度监测和图像监控多个变电站的电力设备能够通过集控站得以实现。为了实现能够一台设备进行多处测量的要求, 在变电站端的视频监控系统中, 一体化结构中包括红外测温单元设计和前端摄像机, 同时, 两者间的多方位的转动可以通过可控转动云台实现。分析测温单元的通信过程, 主要是通过变电站端服务器主机的RS-232串口与标准RS-485串口经转接器, 通过光纤网络, 变电站端服务器主机把温度信息传递到集控站。
2.2 系统软件实现方案探讨
在图3的系统软件框架图中可以看出, 红外测温模块、图像监控模块和人机交互界面则构成了软件系统的三大模块。
在图像监控模块中, 首先截取视频流中相关的图像, 并进行相关的保存, 然后利用视频监控系统中所带有的图像预处理以及特征提取等功能, 对于截取图片进行图像识别工作。把相关的预置位和告警阈值对于监视目标进行设定, 在图像识别和视频监控过程中, 按照一定的顺序, 对于预先设定的预置位, 依次对于识别目标进行监控识别操作, 这就是所谓的轮询操作。如果发生开关位置变化、指针变化、信号灯发生亮或灭的情况, 还包括出现相关的变压器油液面位置超出设定的范围等异常情况, 上述问题都可以在操作界面中进行明显显示, 在数据库记录事件及时间, 并进行声音报警。通过相关链接能把图像和数据库参数进行有效联系, 方便事后进行相关的调用查看。
故障报警、分析、存储、温度采集等则是红外测温模块的相关功能。在采集温度的过程中, 首先采集命令则是由客户端向变电站服务器发出, 测温单元动作在服务器的指挥下而进行动作, 同时, 客户端还能有效接收温度信息。实测温度的修正功能也在温度采集子模块可以实现。为了更加方便用户进行随时查询, 所测量的历史温度通过温度存储模块而存入系统的数据库中, 还能这些数据的基础上, 利用特定的功能对于电力设备的历史运行状态进行统计和分析, 并能做出一定预测。在用户的需求下的温度分析, 可以分析对比不同时期的不同电力设备的温度数据, 并能够用清晰的曲线进行表示和分析, 为操作人员提供更为直观的分析。在变电站和集控站分别安装红外测温模块, 其中, 还分为服务器端子模块和客户端子模块, 都能够和原有的视频监控系统相连。测温对象能够利用红外测温仪发出的激光点而在视频监控系统画面上得以有效确定, 另外, 对于集控站值班人员来说, 对于系统中感兴趣的设备温度, 能够通过手动控制云台转动的方式, 实现实时测量和远程测量。同时, 客户端主机上还能够显示设备温度信息, 这样就是能够做到“所见即所测”。
3 结语
在改进原有的SCADA互联系统和视频监控的基础上, 远程红外测温的功能添加到远程监视中, 进行了红外测温模型的有效构建, 同时, 还能实现红外测温的可视化要求。
4 展望
动态红外测温技术是电网不断发展的产物, 是电力设备预知性故障诊断的重要手段之一, 其优点主要有以下五点:1) 大面积的扫描成像能通过动态红外测温技术有效实现, 能够快捷地显示设备状态, 另外, 还有检测质量高、效率快, 显示直观且形象的特点。2) 动态红外测温技术对于电力设备的运行状态的监测, 并不需要切断电力系统, 能在电力系统正常运行时进行, 使得电力设备的安全运行成为可能。3) 人工目测的局限性通过动态红外成像测温技术能够得以有效解决, 使得人工巡视的效果大大提高。4) 设备的故障存在情况可以通过动态红外测温技术进行直观和定性地反映, 另外, 还能对于设备故障的严重程度进行较为准确的定量描述。5) 通过动态红外测温仪, 能够有效监督电力设备的温升情况, 帮助电力工作人员维护电力设备, 对于电力系统中的预知问题处理能力具有重要意义, 因此, 能够有效避免由于电力设备故障而引发的停电问题。
摘要：变电站视频监控系统为变电站的安全运行和无人值班提供了重要的技术手段, 但其提供的仍然是现场可见光图像信息, 而并不能有效反映设备运行工况的热成像图片。因此本文提出一种软硬件实现方案, 可以实现图像监控画面选择待测电力设备, 并控制站端红外测温仪动作, 系统实现简单, 成本低廉, 具有一定的工程应用价值和推广价值。
变电运行中红外测温技术的运用研究 第7篇
1.1 定义理解
红外测温技术是采用红外线工作的原理对变电运行中的各项设备进行全面测控。物体内部的分子、原子以及电子在不断向外跃迁的运动过程中, 会发射出一种红外辐射能量, 在电力系统过程中我们一般称其为热辐射能量。热辐射能量一般是需要持续进行的, 这样才能保障热源。红外测温技术通过不断的采集热辐射源, 并配合光电探测仪来运行。同时, 红外测温仪在变电设备发生转换时适时的调整辐射率, 而辐射率信号就能准确的反映变电设备的温度, 以此达到测控的效果。红外测温技术也需要与一定的实时图景保持一致性, 密切的联系到监控人员, 并对特定时间、特定地点的温度进行有效分析和整理, 反馈红外测温的数值, 这样以此弥补设备缺陷的漏洞。
1.2 诊断方法
红外测温有多种判定温度的方法, 大致可以概括为温差判断法、表面温度判断法、热谱图分析法、同类比较法和档案分析法等, 简单来说:
温差判断法是指一旦发现设备的热态异常, 将按照理论要求进行核对和重新测量并计算相对的温度差值, 以此判定设备是否存在漏洞, 相对技术的提高后, 可以根据电力技术条件来改变负荷率, 在增大电流的负荷率之后要不断地进行审核测试;
表面温度判断法是指在设备温度的限定标准下, 设置设备的负荷功率、设备的承受机械率、设备的重要性, 以此来确定设备缺陷的性质;
热谱图分析法是指在同类型的设备下, 依据它们各自呈现的热谱图来观察其差异并判定其设备是否正常;
同类比较法是指在相同的电路中, 同时比较三相电流或两相电流设备的温度值以此判定其设备是否正常, 而对于同类型的设备构成则根据整个的升温值来决定设备的有效性;
档案分析法则是依据资料整理分析同一设备在不同时期的数据, 以设备反馈的变化趋势和速率来判断设备的正常性。
2 与传统测温仪之间的区别
(1) 不用人工接触、不需中途停运、不用时时采样、不因结构解体, 在整个变电运行中可以不更换系统状态, 保持电流畅通, 反映详细清晰的监控信息和具有严密性的安全操作流程; (2) 红外测温技术具有扫描仪和成像的功能, 它在扫描的工程中不仅仅做到了快速、灵敏, 还在成像的活动中显示出生动、直观的特点, 节省了员工的实际劳动工作量; (3) 红外测温最高的智能活动就是定时定量的反映设备的故障存在问题和故障严重问题。
3 当前发展中存在的问题
在现有的技术条件下, 红外成像的技术还不能突破静态成像的现实模式, 对于动态的状态不能得以有效监控, 更不能做到有效的预测和及时处理紧急情况并作出报警反应。此外, 因为红外测温具有准确性和快速性的特点, 这也就使得部分工作人员或巡检人员放松警惕, 不能及时的发现设备缺陷和故障, 而巡检的时间筹划和周期也没能得以科学的安排, 也导致设备的更新或调整不能得以有效的发挥, 而技术方面的进步, 也使得高技术性的人才得不到满足, 部分员工还不能适应这种“大集控”的红外测温的变电运行机制。
4 红外测温技术在变电运行中的具体应用
4.1 提高设备的巡检工作
变电站运行的重要性关系到电力系统的正常运行和电网的安全, 因此需要定时定期的对变电站的重要任务进行设备巡检, 以便发现安全隐患并及时的加以排除, 保证设备的正常运行。当然在巡检的过程中, 工作人员要具备扎实的操作功底和严密的巡检流程, 一般来说, 巡检的方法是建立在目测、手摸、耳听相互结合的基本方法上, 目测是最基本的也是最主要的方法, 但是也很容易忽视设备深层的隐患问题, 就比如设备的发热问题是无法用肉眼可以看到的, 这时就需要采用手摸的方法, 而且需要在不同的时段去接触它, 以确保设备发热属于正常情况。至于耳听就是要熟悉设备的机动声, 及时听出设备发声的异样, 然而耳听也存在着缺陷和危险, 因为设备运行复杂, 不能完全保证设备的安全性;这时就需要采取另外的行之有效的方法, 根据红外成像测温技术来进行更为有效的巡检工作, 提升巡检的质量, 更增加对设备的掌控能力, 使电力安全更提升一个档次。
4.2 确保隔离开关刀口发热的检测
由于隔离开关长时间地裸露在空气中, 在经过长时间的空气氧化, 从而会在开关表面形成一层氧化膜, 因氧化膜会导致电流无法正常的流通从而使电流堆积在某一个位置继而形成电阻, 这样也就很容易造成表面电阻和接触电阻发热, 因此隔离开关刀口发热就显得尤为重要。至于在不断的变电运行中, 隔离开关的操作次数也是相当频繁的, 而其承受的长期的机械运动力也会不断地增加, 这样也容易导致开关刀口的接触面承载的压力失衡, 开关的结闸点也会出现差离, 因此, 也会使接触电阻增加, 也会使表面电阻因受胀而发热。如果不能及时和科学的安装和检修隔离开关, 那么开关的合闸问题和发热问题将成为长时间的隐藏问题, 一旦发生, 会使得电力安全受损, 用户用电得不到保障。而红外测温技术就是可以对隔离开关在安装之时和后期工作就进行监控和把握, 排除日后隐形的电阻而造成的发热受胀问题, 确保电流的畅通和电力稳定。
4.3 加强线夹发热的检测
线夹发热是指在变电运行中线路中的导线因长时间的裸露在外并长期裸露运行, 使得部分接触部位因氧化而发热, 另外因有部分的弹簧片在氧化后容易使线夹松动, 导致线路接触不良, 这也会造成一定的安全隐患, 同时也不利于电路调整的后期操作, 而红外测温技术就能有效的对弹簧片和导线进行监控, 并及时的对产生的问题进行反馈, 使操作人员更好的排除电路故障。
5 未来红外测温发展的趋势
因红外测温技术在当前的运用中有着巨大的优势, 在未来的发展中, 也会因技术的提高, 而不断改进红外测温技术, 静态的红外测温技术已经成为潜力股, 而动态的红外测温技术不仅可以对检测到的设备进行分析处理, 还可以对设备的红外成像进行数据的准确计算, 并根据反馈有效的储存检测数据, 在后期的处理与监控中形成对比源。未来依据电力发展的速度将对红外测温技术进行红外数据服务综合监控, 形成一整套红外数据服务系统, 这也因此而成为未来电力的最大潜力股。
6 结束语
综上所述, 红外测温技术主要依据的是物理方面的物质运行原理而成, 它结合现代技术所贯彻的测温原理而整合成先进的红外测温技术, 并对传统的测温技术加以改进, 在工作中也不断改进服务项目和跟进监控体系, 从而更好的配合红外测温技术来实现电力监控的高水平与高端性, 使电力发展更适合现代电力综合安全系统, 提升变电的安全性, 更好的服务于人民大众, 更好的享受改革开放的成果。
参考文献
[1]张金龙, 唐培, 等.远红外测温技术在变电站中的应用[J].神华科技, 2010.
[2]曹佳楣, 刘槐旭.浅谈红外测温设备的应用[J].中国电力教育, 2010.
变电运行过程中红外测温技术的应用 第8篇
红外测温技术, 是当前应用在变电运行工作中一项较为先进和普遍的电气设备测温技术, 具有不接触、不停电、不取样就能够测试出电气设备温度的先进特点, 将红外测温技术应用在变电站的日常维护和管理工作中, 能够有效地促进其日常管理和维护工作的质量, 及时发现电气设备温度过高的问题并采取针对性的措施予以解决, 保证电网运行过程中的安全性和可靠性。
1 红外测温技术的工作原理
红外测温仪的测温原理是黑体辐射定律, 众所周知, 自然界中一切高于绝对零度的物体都在不停的向外辐射能量, 物体的向外辐射能量的大小以及其按照波长的分布与它的表面温度有着十分密切的联系, 物体的温度越高, 所发出的的红外辐射能力就越强。依据测温原理的不同, 红外测温仪的设计有三种方法, 通过测量辐射物体的全波长的热辐射来确定物体的辐射温度的成为全辐射测温法;通过测量物体在一定波长下的单色辐射亮度来确定它的亮度温度的称为亮度测温法;通过被测物体在两个波长下的单色辐射亮度之比随温度变化而确定物体温度的方法称之为比色测温法。红外测温仪器, 正是利用上述温度测量原理制作而成的温度测量一起, 能够有效的测量到处于运行过程中的电气设备的温度, 一旦电气设备温度过高, 则及时发出报警信号, 保障电气设备的正常运行, 保证电力系统的安全性和可靠性。
2 红外测温技术在变电运行中的应用
2.1 红外测温技术能够有效提升变电站日常维护、管理工作的质量
事实上, 变电站工作人员在巡视变电站的工作过程中, 对电气设备的巡查方法只是普通的观察、触摸以及听取设备运行的声音这三种。在这三种检测方法的过程中, 工作人员对电气设备的检验都是片面的、表面的检验方法, 并且发现的问题都是比较容易发现的问题, 对于电气设备运行过程中存在的隐蔽性的、伸展性的问题都是用这三种方法发现不了的问题。红外测温仪器, 就是可以对电气设备的温度状况进行专业测量的仪器, 使用红外测温技术, 能够有效的对电气设备运行过程中的温度变化情况进行实时监控, 对人为观察下的局限性进行有效的弥补, 及时发现电气设备运行过程中出现的温度异常变化情况并发出告警信号[1]。
2.2 红外测温技术能够有效防止隔离开关刀口发热的事故
导致隔离开关刀口发热的原因有很多, 首先是由于开关刀口在空气的长期暴露, 在氧化作用下, 导致了设备表面生成了氧化膜, 增加接触的电阻和表面电阻, 导致开关刀口出现局部发热的现象;其次是由于对隔离开关刀口的频繁使用, 在使用过程中没有正确的合闸, 影响到刀口接触面压力的平衡型, 增大了电阻, 导致了开关刀口存在了发热现象;最后, 如果没有严格按照相应的标准和要求来选择电力设备加工工艺, 也会影响到闸刀合闸, 导致开关刀口出现发热的现象。针对这种情况, 红外测温技术能够在隔离开关的使用过程中监测和记录开关刀口局部温度上升的现象, 有效管理隔离开关刀口发热的过程, 预测隔离开关使用的寿命, 帮助工作人员在隔离开关设施出现事故以前就可以对隔离开关进行维修和更换。
2.3 红外测温技术能够有效监测线夹发热的现象
线夹发热的情况是指由于线夹导线长期暴露在空气中, 与空气中的分子产生氧化作用, 弹簧垫片出现线夹松动情况, 影响到接触的效果, 增大电阻之后, 导致了线夹发热情况的出现。同时, 因为没有严格的按照相关要求和标准来安装弹簧垫片, 也会导致线夹发热现象的出现。在电气设备中应用红外测温技术, 能够在不接触线夹的情况下就测出线夹的温度变化情况并且做出记录, 不用将线夹暴露在空气中, 导致产生氧化作用最终导致线夹发热的情况出现, 有效的避免了线路运行故障的发生。同时避免短路电流破坏到了变压器线圈和线芯, 避免绕组变形的出现, 是避免2号主变出现三侧跳闸的文坛, 避免破坏到母线电压平衡, 对电气设备绝缘强度产生影响[2]。
3 红外测温技术的判断方法
红外测温技术对变电运行的故障问题的判断方法常用的有三种, 分别是相对温差判断法、同类比较法和热谱图分析法。其中相对温差判断法是指配电状况, 例如设备的物理属性、环境温度、表面状况以及负荷电流等参数相同或者相近的两个对应的测量点进行温度相减, 最终所得的差值与其中温升幅度较大的比值的大小。通过比值大小的情况来判断变电设备的运行故障情况, 相对温差判断法一般用于电流致热设备的判断, 能够较好的排除负荷以及环境温度对诊断结果的影响;同类比较法是结合对应点温度升高至的不同, 对同一型号的电压致热型设备的正常情况进行判断, 并且可以利用温升以及同类温差来对电压致热型设备的缺陷来进行判断和确定。如果电压致热型设备存在缺陷时, 可以用温升或者其同类允许温差的判断依据来确定, 通常情况下, 当同类温差超过允许温升的30%时, 就可以定义为重大缺陷;热谱图分析法则是为了判断设备运行的正常与否, 采用的将设备正常状态与异常情况的运行温度以及参数绘制成相应的热谱曲线图, 通过对两者的曲线的差异来判断设备故障的方法, 判断变电设备是否运行正常。
4 结语
综上所述, 将红外测温技术应用在变电设备的日常维护与保养过程中, 对于提高变电运行的安全性、稳定性和可靠性有着极佳的帮助。工作人员应该注意掌握好红外测温技术的使用方法和判断方法, 了解常见的变电运行过程中的故障原因, 利用红外测量技术做好变电运行的实时温度监控工作, 减少变电运行的故障, 最终保障电力系统运行的安全性、可靠性和稳定性。
摘要：电力事业不断取得新的进步, 电网规模越来越大, 供电容量和质量都越来越高, 但在电网实际运行的过程中, 仍然存在着一定的问题, 例如变电运行的过程中, 安全事故频率略高, 给电力系统的安全、有序、稳定运行造成了很大的影响。
关键词：变电运行,红外测温,具体应用
参考文献
[1]叶剑新.试析红外测温技术在变电运行中的应用[J].黑龙江科技信息, 2013 (35) :13.
红外测温诊断技术 第9篇
一、红外测温的技术原理
红外测温技术是一种安全技术，它主要以红外线技术的运行原理为根本，对变电站中的设备进行温度测量，从而更好的监测变电站中设备的运行情况。红外测温技术对变电站中运行的设备进行安全监测所使用的技术原理是：通常情况下，物质都是由原子和分子构成的，这些原子和分子在排列过程中都是按照一定的排列规则进行的，所以说，原子与分子的排列形式有很多种，每一种排列形式最终都会形成一种物质，这同时也形成了差异化的物质。事实上，原子与分子在物质中，都是处于高速运转的状态，但是它们在运行过程中并不是没有规律的，而是在特定规律中进行高速运转。原子与分子在运转过程中会产生一定的热量，这些热量会给外界带来辐射，同时也被称为热辐射现象。而红外测温技术则通过原子与分子在运动中所辐射出来的热量对设备进行检测，从而可以达到保证测温安全的目的。换一种方式来说，把红外测温技术应用到变电站运维中，事实上也是对变电站中的变电设备进行热量检测，并比较监测到的热辐射能量和变电设备的实际温度，从而可以辨别变电运维中的变电设备是否在正常状态下运行。红外测温技术的实现过程是：首先收集变电站运维中变电设备因被辐射而产生的热量，再通过红外探测器、信号处理以及其他的专业设备进行传输，把收集到的热量转化为信号，这样就可以给变电站中的工作人员带来变电设备温度的相关信息，同时还能够反映出所监测的变电设备是否处于正常的发热状态，从而达到对变电设备实时监测的目的，并可以准确的判断出该变电运行设备是否有障碍问题存在。
二、红外测温的方法分类
1.温度判断法
温度判断法主要是对变电设备温度的普通测量，并根据一些测量经验的数值，来判断该变电设备有没有明显发热现象。温度判断法的要点为：第一，适用一些热点较不容易聚焦的变电设备；第二，为了避免有太阳的照射，同时还得保证变电设备具有较大的通流，通常可以在负荷晚峰阶段进行。
2.温差比对法
温差比对法实际上是一种横向比对法，它是根据对比两台一样的电流型设备中的两个对应测点之间的温度，来判断该变电设备是否存在故障。这种测温方法虽然不需要选择相应的时段，但是却需要事先确定好所要监测设备的部位，比如隔离开关触头等会发生变化的部位。
3.档案分析法
档案分析法事实上是一种纵向对比法，它主要是分析在不同阶段某一变电设备的红外图谱来了解变电设备的发热状态，从而判断出该变电设备的内部是否存在缺陷。档案分析法的要点为：要在监测之前建立相应的历史图谱，该历史图谱主要分为正常图谱和典型故障图谱两类，这样有利于后续监控环节的对比工作。
三、探析应用技术
1.用于检修状态
在变电设备的检修过程中，由以往的变电检修逐渐转变为较常规的设备状态查验及检修。该设备状态检修灵活性能很强，它可以减少日常的检修项目，避免因断电而给变电设备带来干扰，不过这种状态需提前判断出所要检测设备项目的体系配件状态。正常情况下，在变电运维中的变电配件都具有电荷，因此，想要了解其内部状态则具有较大的难度。因此，状态判断和所要获取设备的信息息息相关。在检修状态初始时，间接信息被包含在在线装置中，如查看并检验所存在的故障记录，也可以从中发现该变电设备所存在的缺陷。不过，这种检修状态也存在一定的漏洞。比如，在测查过程中要排设许多的弱点设备或者内在强电设备。在考量绝缘状态时，很难与其进行匹配，即使匹配成功，那么后续的一系列修护工作也很难进行。所记录变电设备的某一缺陷只是反映该设备某一时段的运维状态，并不能判断出下一时段该设备的异常走向，而红外测温技术刚好弥补了这一缺陷漏洞。对于红外测温技术来说，它具有较为独特的思路，变电运行设备发生故障大多发生于异常变热，红外测温技术完全可以测定这一现状。除此之外，测温时所必备的图谱可以很好的辨别每一时段的运维情况，可以作为辅助参考。
2.排除常见事故
如果变电设备负荷过高，那么设备中每一层级的变电体系都将承载较大的负担，在这种状态下会导致突发故障。在红外测温技术的操作环节中，有一项设备故障筛查，它与设备查验的效果及设备发生故障时的速率紧密相联。在实际考量中可以得出，如果运用纵横范围的对比温差，则可以辨别出该突发事故。比如，在定位相关数据时，可以获取出以下这些结果：在某一发热点中所测量的最高温度已经超过了五十四摄氏度，那么在其他对应节点中则测得四十二摄氏度或者二十四摄氏度这样的温度。从而就可以了解到，这些数据已经被包含在设定好的故障区域内。如果停止投运后，则会发现互感器衔接的线圈开始有受潮的现象发生，如果可以判断出这些事故隐患，那么将会最大限度的控制变电事故的发生。
四、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，变电设备在运行過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。
另外，工作人员在安装隔离开关时，如果沒有按照有关规定进行安装，那么会给开关动作中合闸的操作带来误差。如果采用红外测温技术，那么不管变电站中的变电设备是在安装隔离开关，还是在监测设备运行，都可以准确的监测到变电设备中所存在异常发热的情况，从而确保变电设备的安全运行，并减少因巡检操作不符合规定而造成的运行事故。红外测温技术除了可以检测隔离开关外，还可以检测变电设备在运行过程中所出现的发夹异常发热现象，发夹发热通常是变电设备中的运行线路，在线路的接触部位所产生的一种发热情况。除此之外，弹簧垫片在被氧化后，会发生发线夹松动的现象，这会给变电线路的调整以及操作带来影响，同时也会威胁到变电运行的安全问题。垫片与线夹在接触过程中会使电阻增大，从而使变电设备的发热状况出现异常，如果变电设备在安装过程中并没有安装符合标准的垫片，或者在安装时没有采取严格的措施，这些都会使线路线夹有松动现象出现，线路一旦出现松动则变电设备的发热就会出现异常，或者不能在正常状态下运行。如果运用红外测温技术，则可以在安装变电设备的垫片时对其进行相应的监测，从而可以避免因线夹松动或者接触不良而引发的事故。红外测温技术在变电运维中的应用因具有较好的性能优势，所以它的应用范围将会越来越广。
五、红外测温技术在变电运维应用中需要注意的问题分析
红外测温技术和绝大多数的监测仪器相同，在使用过程中都需要注意一些事项，否则，将会影响对变电设备故障检测的准确率，严重时还会威胁到变电设备的安全运行，因此，在实际应用过程中，需要注意以下三点问题。
1.环境温度问题
因红外测温技术是在热成像原理的基础上对变电站的变电设备进行检测的，所以，在使用红外测温技术时一定要注意周围环境温度的影响，一般都会采取一定的方法来排除环境温度对变电设备检测的影响。比如在以上我们提到的温差对比法中，就可以把检测设备的环境温度排除。按照实际经验，通常在负载形同的状态下，变电设备发生故障部位的温度升高现象刚好与环境的温度呈正相关。
2.负载电流的问题
负载电流可以产生热量从而影响变电设备的温度。因此，在使用红外测温技术时一定要注意设备的负载电流，通常情况下，负载电流越大，变电设备故障部位的升温现象就会越明显。
3.主观因素的问题
对于主观因素来说，它主要是非系统性的因素而造成的。比如对焦等现象都会给变电设备检测的准确率带来影响。一般这种问题可以通过以下两种方式来解决：第一种是在高温、高压的时段增强红外测温的频率；第二种是可以使用三脚架来固定变电设备，这样可以确保变电设备的稳定性，如果要调整三脚架的位置以及参数，则可以按照相关公式加以计算。除此之外，红外测温技术还具有一定的局限性，比如，因油循环可以干扰变压器内部的故障热场，使红外测温技术无法在变压器外部获取到发热点，从而较难判断变压器内部中所存在的故障。
结语
变电运行中的红外测温技术探析 第10篇
电力系统运行中最值得关注的就是安全问题。电气设备存在的缺陷时常会导致过热, 从而引发事故, 不仅对电力设备造成重大破坏, 也影响整体电网的正常运行。红外测温技术能利用先进的手段诊测出设备缺陷, 使相关人员及时发现问题并采取相应解决措施, 这就保证了电网的安全运行。
1 红外测温技术简介、运行原理及其特点
1.1 红外测温技术简介
红外测温技术能利用其迅速方便、极其有效的诊断优势, 将电气设备的故障全数找出。虽然红外测温技术在我国才引进短短几年的时间, 但已被电力行业广泛投入使用, 并取得了不错的成效。它在变电站中主要用于测量电力设备的温度, 例如设备负荷电流过大引起的发热、过载, 隔离开关、断路器断口与金属部件的连接位置温度, 电缆头温度等, 以免设备过热而停役。随着科学技术和社会需求的飞速发展, 近年来, 针对面更广的电力设备状态红外监测技术与红外热成像仪又被研发出来, 促进了电力设备及整个电网安全性的进一步提高。
1.2 红外测温技术运行原理
物理学研究发现, 任何物体都具有放射出红外辐射的功能, 同时, 若温度提升, 红外辐射的能力就相应变强。红外测温技术就是利用了这一原理, 它将变电设备的辐射功率信号转变成能够清楚看见的设备温度并能显示变化。无论哪种电力设备出现问题都会有对应的具体表现, 设备受外界因素影响较多, 如天气、杂物、空气及有毒有害物体的侵蚀, 常年受风、雨、雪、雾渗透, 还有人为操作、维护、管理不当或故意毁坏, 都会造成电力设备损耗、泄漏电流及接触电阻增大, 最终导致设备发热、温度增高。红外测温将发热及温度过高部位散发的红外辐射变成图像信号, 再依据信号的变化判断出设备故障, 从而发现问题所在, 然后技术专家或“专家分析系统”会对故障类型做出分析, 找到原因所在并及时处理。
1.3 红外测温技术的特点
(1) 红外测温技术的诊断是在保持电力设备正常运行, 不停电、不局部采样的状态下, 实施的有效监测。它能够检查出红外辐射的异常表现, 判断真实的温度变化情况, 还能在不与电力设备接触的前提下保障操作的安全性。 (2) 红外检测设备不需依靠任何辅助信号源及其他检测设备的帮助, 便能独立进行检测。其自身有发射红外辐射的功能, 能准确、及时地发现故障预兆, 操作方便、简单, 因此受到电力行业青睐。 (3) 电网设备纵横交错, 规模复杂庞大, 依靠传统的测温仪无法完成如此巨大的工程任务。然而红外测温技术的先进性使之能够对大面积范围实行同时监测, 并及时扫描为实时图像, 且生动、直观、快捷, 无需投入大量时间、人力。 (4) 随着信息网络的发展, 任何先进技术都离不开计算机的支持。因此, 红外成像诊断仪器结合计算机, 利用图像分析及处理软件, 不但能及时发现问题, 还可对大量数据进行分析、综合判断, 从而找出电力设备出现故障的原因, 以此作为设备的改善依据, 并为下次做好防护措施打下基础。同时, 将有关信息输入计算机存储, 还可实现信息共享功能。 (5) 对于一些使用已久或是存在安全隐患的机器, 使用红外测温技术能密切关注其运行状态, 从而使其剩余价值得到最大化发挥。该技术还能实现设备状态管理及检修控制的成功过渡, 即对管辖范围内全部设备进行温度管理, 根据变化情况实行有目的、有针对性的维修, 并保障设备质量优化。 (6) 就目前来说, 还没有任何一种故障诊断方法或技术能媲美或超越红外测温技术。红外测温技术使用范围广、准确度高、回收效益大, 能够成功运用到当前发电厂、变电站、输配电等一切电力设备中。
2 变电运行中红外测温技术的实际应用
2.1 优化设备巡视工作
变电站的设备巡视是运行人员每天都必须进行的一项重要工作, 其方法一般就是目测、手摸和耳听设备的运行情况, 其中又以目测为主, 这也是运用最多、最常见的手段。众所周知, 人的视力范围毕竟有限, 往往只能发现一些现发的、表面的问题, 而不易发觉发展性、延伸性的故障。目测方法预见性也不够, 例如某些电力设备温度才开始升高时一般不会引起重视, 只有温度过高时问题才会显露出来, 但这时电力设备早已受到了一定程度的破坏, 即使再去处理, 也必将耗时费力。目前, 注油设备已愈加减少, 渗漏油现象也随之减少, 但设备过热现象仍然很多。使用红外测温技术能轻而易举地妥善解决该问题, 从而有效弥补人力巡视的劣势, 保证变电工作的正常进行。
2.2 解决隔离开关刀口发热问题
造成隔离开关刀口发热的原因很多, 最主要因素在于隔离开关长期暴露在外, 经过空气侵蚀, 连接件的表面极易被腐蚀氧化, 从而产生氧化膜, 导致表面电阻与接触电阻增加, 从而出现发热的异常现象。其次, 隔离开关受人为因素影响较大, 频繁操作及长时间被机械式地大力使用会造成合闸不到位, 致使刀口接触面压力失衡, 接触电阻逐渐增大。另外, 电力设备施工工艺不到位, 未按相关规定及标准进行施工, 致使闸刀合闸操作不到位, 也会造成刀口发热。采用红外测温技术可有效解决隔离开关刀口发热问题。
2.3 解决线夹发热问题
导致线夹发热的关键因素是导线长期暴露在外, 运行过程中, 弹簧垫片氧化致使线夹脱节, 造成连接中断, 接触电阻增大, 产生过热现象。在安装或检查时, 没有安装弹簧垫片或未正确安装垫片, 都会使线夹松动过热。
3 变电运行中红外测温技术的诊断方法
3.1 表面温度判断法
这种方法即按照相关标准规定的内容, 根据测出的表面温度值判断一部分电力设备故障的原因和缺陷。若温度过高, 已对电力设备造成损害, 可依据超出温度的多少及设备承载的大小, 设备的重要程度及负担机械应力的大小等条件, 来分析设备存在的故障。若设备是在负荷较小、机械应力较大的情况下产生的过热, 则一定要对其严格分析定性。
3.2 温差判断法
设备是通过电流产生热能的, 若温度出现异常, 应依据标准检测出温度, 并算出温差值, 以分析设备的故障所在。对于负荷小、温升也小, 但温度差异较大的设备, 在条件满足的情况下, 可调整负荷率、增大负荷电流来进行检测, 以得出结果。
3.3 同类比较法
同类比较法是通过比较对应点温升值的不同来分析同一型号、不同电压致热型设备运行状况的。这种设备缺陷可采用允许温升或同类允许温升差来判定, 如果同类温度已经是允许温升值的1/3, 就可确定为严重缺陷。另外, 如果三相电流不对称, 则要将工作电压的因素考虑进去。
4 应用红外测温技术的注意事项
4.1 红外测温设备发射率的选择
红外测温设备手册中对于各导体最佳发射率的选取有明确说明:黄铜镜面大约0.03, 氧化黄铜是0.59～0.61, 铜丝与氧化变黑的铜为0.87～0.88, 涂焊料铜为0.35。要按照手册建议标准选取发射率, 否则测得温度将与实际存在较大差距。例如, 将#3氨压机铜接线端子处的发射率调整为0.99时, 测得温度仅有60.5℃;若将发射率调为0.50, 测得温度就上升为83.1℃。
4.2 选择多种可测设备
为了使红外测温技术发挥最大价值, 使用过程中, 要在条件允许的情况下选择最多的可供测试的电力设备。同时要注意, 不要忽视负荷小、运行通常比较稳定的设备以致漏测。
4.3 综合分析数据
红外测温技术虽然有着不与现场接触便能测得结果的优点, 但也同时会干扰检测人员对结果的判断。由于检测人员未亲自到达现场, 对现场情况不甚熟悉, 因此, 检测出的结果不一定绝对正确。检测人员还需收集整理现场的实际信息, 综合分析数据, 得出准确结论。
4.4 新型设备要先测试
红外测温技术是通过检测电力设备表面温度得出数据的, 故若有遮盖或阻挡便不能测出结果。因此, 选择新设备时要将这一条件考虑进去。在利用红外热像仪测温时, 开关柜因为防误闭锁的原因不能开启柜门, 故不能有效检测出里面的断路器、电缆终端、电流互感器等设备的温度。如果引进的新设备留有测试孔, 这一问题便可以成功解决。
5 结语
红外测温技术在变电站已得到推广普及, 并形成了一整套完善的检测制度, 这就为设备的持续、健康、稳定运行打下了扎实基础。随着红外测温技术的不断成熟, 它将在带电设备状态在线检测中发挥越来越重要的作用。
摘要：介绍了红外测温技术的概念、运行原理、特点及其在变电运行中的实际应用、诊断方法, 并提出了应用红外测温技术的注意事项。
关键词：变电运行,红外测温技术,应用
参考文献