尹建明
云南电网有限责任公司迪庆供电局，云南省迪庆藏族自治州香格里拉市674400
摘要：我国电力行业的快速发展带动我国整体经济建设发展迅速，为我国基础建设贡献力量。电力能源已经成为当今时代的重要能源，与人们的日常生活和工作都密切相关，对人们的生产活动造成了直接的影响。要想保证电力能源供应的安全性与稳定性，相关工作人员不断对电力的运行系统做出认真的检查与维护，从而有效减少了变电运行中安全事故的发生。红外测温技术在电力故障诊断与检查工作中产生出了良好的应用效果，并对电力供应起到了很重要的参考价值。
关键词：红外测温技术；220kV变电运行；应用
引言
科学技术的快速发展使我国电力行业有了新的发展机遇和发展空间，改善我国民生。设备状态检修近年来在我国电力领域推广开来，电力系统的安全稳定因此得到了较好保障，但变电运行工作面临的一系列新的挑战不应被忽视。红外测温技术较好服务于220kV变电运行。
1红外测温技术的发展简史
早在1800年，英国物理学家F.W.Herschl发现了红外线，拉开了红外研究的序幕。经过几代科学家一百多年的探索，二战的时候，德国人利用红外变像管研究出了世界上第一台主动型夜视仪。此后，红外热像技术在西方国家陆续用于飞机、坦克、军舰和其他武器上，作为侦察目标的热瞄系统，大大提高了搜索、命中目标的能力。1934年，Hardy等阐述了人体红外辐射的生理作用，确立了红外技术对温度测量的诊断意义，为红外热像技术在医学领域的应用铺平了道路。20世纪60年代，AGA公司发明了真正意义上的红外成像仪，其创新之处在于温度测量系统的增设。虽然红外测温技术问世的时间并不很长，但是它以安全，可靠，非接触，快速，准确，方便，寿命长等不可替代的优势，被应用于冶金，电力，交通等行业。
2220kV变电运行中红外测温技术的应用优势
1.安全系数优势，在安全系数方面，基于红外测温技术的220kV变电运行无需直接接触线路，电力人员的工作危险系数可由此大幅降低，直接接触的人工操作也能够有效省略。在极端天气下，电力人员很多时候不得不开展线路检修，在保证线路安全的过程中，电力人员将面临很大的安全风险。在红外测温技术支持下，电力检修等工作的安全系数可由此提升，电力人员的人身安全也能够获得更多保障。2.工作效率优势，在220kV变电运行中，红外测温技术的应用还能够有效提高工作效率。随着电力领域的快速发展，近年来电力设施的复杂程度不断提升，变电设施的数量也在随之增多，而随着状态检修的广泛开展，现阶段电力工作人员存在较大的工作量负担。基于感官系统开展的电力设施检测存在效率低下、无法满足现状需要等问题，很多电力故障因此无法被检测出来，因此留下的隐患必须得到重视。而在红外测温技术支持下，220kV变电运行工作效率可大幅提升，各类故障的快速锁定和分析也可同时实现，由此实现的检修效率提升必须得到重视。3.准确系数优势，在以往的220kV变电运行中，经验丰富的电力人员虽然能够实现故障源头的判断，但往往无法给出准确的故障严重程度判断，而通过引入红外测温技术，这方面不足即可得到弥补，更为准确的故障判断可顺利实现。成像速度快属于红外测温技术的特点，较为准确的监测数据可在技术应用的扫描过程获得，在检测到故障时，红外测温技术可实现对故障的定量反映，故障的严重程度可由此实现直观反馈。相较于传统技术形式，红外测温技术的应用能够有效提升故障检测准确系数，故障的方便、快捷处理也能够顺利实现。
3220kV变电运行中红外测温技术的应用
3.1接触热故障诊断分析
1.红外测温过程。某电力企业的220kV变电站中，在一次进行红外测温诊断时，检测出一组电容器发生温度异常情况，进行红外测温得出的结果是电容器组的母排过热，设备局部温度最高达到60度，而外部环境的温度是26度，两者之间产生34度的温升差，与相关规范中规定的温升极限标准存在一定的差值，然后工作人员将电容器保险丝和母排连接处做了红外成像，检查出连接处温度值过高，于是利用红外图谱在分析软件中进一步研究。2.图谱红外分析，电容器熔丝与母排连接处的温度在整个图谱中是最高的，显示为61.5度，而与其相邻的两边连接处温度差值较大，分别为36.5度和38度，根据相对温差测温诊断方法进行有关计算，得出温度异常点与正常温度的相对温差，电容器保险丝与母排连接处分别得出的相对温差是67%和64%，根据有关红外诊断规范中对设备异常的检测依据，设备连接处的温度规范值相比，热故障的出现属于红外测温的一般异常。3.异常处理。电气设备检修工作人员在检查过程中发现，电容器组中某电容器保险丝和母排连接处的螺丝有了较为严重的磨损情况，而且母排在长时间工作的状况下，表面和空气发生相应的反应，从而出现氧化膜，这样就会使两者之间的连接出现接触不良状况，电阻增大而使设备出现过热的问题。因此，要相应的更换电容器保险丝，同时对母排连接处位置进行打磨。
3.2软件运行流程
双击运行检测软件后，软件先会进行初始化相关设置，检查红外检测仪是否和计算机在同一局域网环境下，若连接不正常时，会弹出提示栏，提醒未连接到服务器。当连接正常时，摄像头拍摄画面会立即呈现在界面上，此时点击数据上传，红外阵列信息就会实时出现在界面上，同时随温度值的大小而呈现出不同的颜色。此时设置的默认报警最大值是一百，可以根据实际情况去重新设定，到此在线监测系统投入正常运行。
3.3发热和温度检测中的应用
220kV变电运行中红外测温技术可较好用于发热和温度检测，如开关刀口发热情况检测、发夹异常发热检测、电压互感器温度异常检测。自身电阻增大的开关刀口会阻碍电流流通，自身热量的增加情况会因此出现，刀口长时间暴露在外形成的表面养护膜属于其电阻增大的源头，而通过应用红外测温技术进行针对性的温度检测，即可快速发展开关刀口温度异常，保证检修的及时性，相关隐患自然可随之消除。发夹异常发热的情况在220kV变电运行中同样较为常见，这种发热的出现与开关刀口类似，红外测温技术同样可在故障发生前进行针对性处理。电压互感器的故障很容易引发温度异常，因此红外测温技术可用于电压互感器故障的辅助诊断。
3.4检测电流致热型缺陷
220kV变电运行系统中电气设备种类较多，加之设备内部结构、致热因素和运行条件存在差异，导致各种不同设备的缺陷和检测方法也会有不同。电流致热型设备在具体应用中，会出现发热异常主要包括触头接触不良、接头连接不良、导线（导体）载流面积不够或断股等。检测电流致热型缺陷的主要特点如下：1.致热部位裸露，测温过程中，可以直接通过热像仪完成，操作起来简单便捷。2.温度测量值与实际值的差距较小，通常情况下，可以依据测得的温度值或温升值，依据相关规定的温升局限值和温度，对缺陷的严重程度进行准确判断。如果通过判断，发现问题超过了规定值的范围，为了避免系统运行故障的进一步加大，应当申请停电处理，将存在的问题全部解决之后，再恢复供电。
3.5故障的综合分析
基于红外测温技术及上文试验，即可开展电压互感器致热型缺陷的综合分析。通过分析可以发现，电压互感器的一次分压电容温度、二次电压均无异常，且存在正常的电容量和介损，同时油气化验数据中的氢气和乙炔含量超标，采用改良三比值法进行故障判断可确定其为电弧放电，线圈匝间、层间短路可能为故障出现处，或引线对其他接地体放电。考虑到油箱内部为电压互感器发热部分，且存在温度正常的一次侧分压电容、无异常的一次侧电压，因此可得出以下几种可能的故障原因。第一，一次侧F元件（保护装置）击穿，该保护装置元件在原理上属于一支避雷器，由于发生击穿，补偿电抗器L的补偿容抗作用无法发挥，随之降低的一次绕组电压导致二次绕组电压也出现下降，F元件处发热同时出现；第二，阻尼器中的电容击穿，正常运行的工频电压下，高阻状态的阻尼器相当于开路，而在其电容击穿时，电阻R会承载辅助绕组上的全部电压，该电阻的流经电流也会迅速增大，迅速增加的发热功率将导致油箱油温急剧上升。在高温作用下，绝缘油将出现裂解，油色谱数据会因由此产生的数据发送变化，电压互感器内部的铁磁谐振、系统的过电压、阻尼器电容质量不过关均可能导致阻尼器中电容击穿。通过解体检查，电力人员发现故障电压互感器内部电磁单元中阻尼器电容元件击穿，通过整体更换电压互感器，隐患得以消除。
3.6变电系统运行中应用红外测温技术的意义分析
相关人员从故障的判断开始直到故障成功处理，在整个过程中，通过及时采用红外测温的技术并进行设备温度测量，从而找到了故障的发生原因，整个过程对电力系统后期抢修工作提供了安全的保障。接头部位发生故障问题会造成电流短路现象的发生，从而对变压器的线圈造成损害，以至于发生绕组变形的情况，影响正常工作。然而相关人员及时采用了红外测温的相关技术，采用这种技术可以在第一时间内防止接头熔断，同时还在电流短路情况下，对220kV的继电装置做出了及时的保护。尽管暂时保证了主变开关的运行安全，可是却给整个运行系统带来不利的影响，由于工作人员采用了红外测温的技术，及时发现了主变开关接头处的老化问题，并通过更换接线，有效避免了220kV变电系统中安全事故的发生，也确保了相关人员的人身安全。
结语
综上所述，红外测温技术在220kV变电运行中的应用价值较高。在此基础上，本文涉及的技术应用实例，则直观展示了红外测温技术的应用路径。为更好发挥红外测温技术优势，红外测温新型设备的积极应用必须得到重视。
参考文献
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