孟祥海
国网晋城供电公司 山西 晋城 048000
摘要：随着我国社会经济的发展，不管是工业生产还是人们的日常生活，其都离不开电力的使用，这在一定程度上增加了电力设备的负担。为了可以确保电力设备的稳定安全运行，需要高度关注电力设备的状态检修工作。本文就对电力设备状态检修及故障诊断中红外技术的应用措施进行深入探讨。
关键词：电力；状态检修；故障诊断；红外技术
随着社会经济的快速发展，人们在日常生活中以及企业生产中对各种电力设备的使用量都在不断增加，这在很大程度上就会增加电力设备和电网的负担。为了有效的保证电力设备经济、安全、稳定的正常运行，加强对电力设备的状态检修以及故障诊断是十分必要的。在经济快速发展的同时，人们的生活水平和质量得到了显著的提高，在日常生活过程中应用的电力设备越来越多，但是对于电力设备来说，在运行的过程中存在着很多不安全因素，严重影响和威胁着人们的生命财产安全。因此，加强对电力设备的状态检修及故障诊断，并及时的采取有效的措施来处理，对提高人们的生活水平和质量具有重要的意义和作用。
1、红外测温诊断技术的特点
红外线检测设备通过部位发热产生红外辐射能量，不需要使用其他的装置，因此不会对设备带来不良的影响。在诊断中比较简单，不需要接触与取样。在进行诊断的时候可以通过设备故障引起的异常红外敷设以及异常的温度场来确定，在不改变运行状态的情况下，监测设备的运行情况和状态信息，使设备的操作更加的安全。红外技术的使用范围比较广，效益也比较高，在发电厂以及变电站之中适用，能够对高压电气设备的故障进行检测，并且能够实现快速成像，状态显示的效率高，具有灵敏性，同时检测的准确性比较高。同时，红外技术能够与计算机分析结合，实现智能化特点，通过红外成像诊断设备以及微机图像分析系统、处理软件等能够对设备的状态进行检测，并且进行处理，还能够根据设备红外图像的参数进行分析，对设备故障属性、故障部位进行明确，判断故障的程度。
2、红外诊断技术监测故障类型
在电力设备状态检修中，红外测温技术检测主要有外部热故障和内部热故障两个部分：
2.1外部热故障
外部热故障主要指的是电力设备发热的部分裸露在现实的环境中，对于其表面的热状态分布可以采用红外热像仪直接进行观测，并且能够将其位置迅速的确定下来。其中，设备部件接触电阻异常增大是主要的热故障原因：其一，由于电力设备部件接触面的氧化或者是不平整、表面过于粗糙；或者是在大气当中长期的暴露，使得酸雨、灰尘等环境严重影响到设备接触面；其二，在设备连接件的加工、安装当中出现操作不当，连接过于松动或者是零件出现了老化现象等。
2.2内部热故障
由于电力设备处理封闭的状态，如果内部发热，那么很难通过热像仪对于其内部发热现象进行观察，因此，也无法正确的判断故障所在位置，对其判断，也只能够观察设备表面热分布图来获取信息：其一，由于电力设备内部电气触头出现连接不良、接触不良现象，就会导致电流致热；其二，电力设备内部出现了较大的介质损耗；其三，电力设备内部出现了不良的电压分布；其四，长期使用的设备，老化、受潮现象严重。在内热故障检测中，通过红外热像仪就可以检测设备内部的耦合电容器、避雷器以及高压电缆头等。在设备内部缺陷诊断，对于操作者的设备使用也提出了更高的要求，并也需要操作人员拥有红外等方面的丰富经验。
3、红外技术检修及诊断高压电器设备过热故障
3.1高压套管故障
对于高压套管故障来说，主要的表现为充油管缺油、套管绝缘性较差、内外接头布朗等。内外接头故障：对于设备套管外部结构来说，需要长时间的在大气环境中暴露，连接头是设备故障的热像特征图中心。如果在这一部位出现发热故障的话，热量就会从油管和管套的位置散发出来，但是一般的管套都会比较差，即使温度已经蔓延到管套的外部，其实际的温度也不会很高。
另外对于相关叠加的内外接头发热区来说，会出现不良接触故障以及内外接头的热像特征。套管绝缘故障：随着受潮、老化现象的逐渐加重，绝缘介质就会出现故障或者是介质损耗率增加，进而导致整个套管出现发热问题。套管内外放电故障：当套管内部出现放电现象之后，其中有些局部位置就会出现发热问题。导致其内部出现放电现象的主要原因包括两个方面：一是在设备制造品的过程中，应力过于集中、电容极板光洁度不够、电容屏尺寸不达标等问题，都会出现断裂问题，导致电场集中，进而局部就会出现放电现象；二是在进行真空处理的时候，如果残留的气泡比较多的话就会对介质产生影响，如果介质不均匀的话其局部就会发生放电现象。套管缺油故障：导致套管缺油故障的原因主要是两个方面：一是套管油与变压器油两者之间是相互分离的，但是由于其他某一方面的原因导致套管缺油或者是出现假油位等现象。二是套管油与变压器油两者相关连通。对于第一种原因来说，主要是由于空气与油分界面中的热物性参数不一，这样就会增加油面温度差；对于第二种原因来说，主要是由于在充油或者是安装的过程中，套管内的气体没有排除干净，因此一定要有效的将所有气体排除出来。
3.2高压断路器故障
高压断路器的故障分为内部故障、外部故障两方面，而红外技术的应用主要体现在以下几方面：红外技术在高压断路器内部故障中的应用。内部受潮、静触头接触不良等，均属于高压断路器内部故障的表现。其中，当设备发生受潮问题以后，其主要的故障特征即为整体发热，如果断路器耦相之间出现30℃的温度差，基本上可以断定发生了内部故障，此时可以使用红外技术进行全面的检测，确定具体的故障问题。红外技术在高压断路器外部故障中的应用。当外部的出线头、触头座等出现接触不良的问题时，就会以接线线头为中心形成热图像，同时其之间的关系具有相对性。为了能够更加清晰的确定问题原因、解决方案等，就应该使用红外技术对断路器进行检测，从而掌握更加精准的故障参数。
4、影响红外在线检测与故障诊断结果的因素
4.1运行状态的影响
电气设备无论是电流效应引起的导电回路故障、电压效应引起的绝缘介质故障或电压分布不均和泄漏电流过大故障、电磁效应引起的漏磁涡流故障，产生的设备发热与温升，都与设备运行状态有关。只有当设备在额定电压下运行，而且负荷越大，发热及温升越严重，故障点的特征性热异常也暴露得越明显。因此在进行红外检测时，要尽量保证设备在额定电压和满负荷下运行，至少应在检测过程的一段时间内使设备负荷不低于额定负荷的30%。
4.2大气衰减的影响
设备表面发射的红外辐射能量经过大气传到红外检测仪上，受到大气中的水蒸气、二氧化碳、甲烷及一氧化碳等气体分子的吸收衰减和空气中悬浮颗粒的散射衰减，并且衰减程度与辐射在传输路径上的大气组分与红外检测仪的工作波长范围有关，随着辐射传输距离(检测距离)的增大，衰减程度加剧。我们可以通过以下方式消除大气的衰减影响:①选择在环境大气比较干燥和洁净的时间段(大气相对湿度不超过85%)进行检测;②在保证对带电设备安全距离的前提下，尽可能缩短检测距离，对检测结果进行合理的距离修正。
4.3环境和背景辐射的影响
在进行电力设备红外检测时，为了减少环境、设备其他部位及背景辐射的影响，应采取以下措施。(1)对户外电气设备尽可能选择在阴天或日落后2～3h的傍晚至次日黎明前的无光照时间检测。(2)为避免太阳辐射及周围高温物体的辐射影响，可在检测时采用适当的遮挡措施，或在红外检测仪上加装适当的红外滤光片。(3)选择参数适宜的仪器和检测距离进行检测，保证受检部位充满仪器现场，减少背景辐射影响。(4)对于具有高反射的设备表面，应采取涂覆无光黑漆等适当措施来减少对太阳辐射及周围高温物体辐射的影响，也可以改变检测角度，来确定最佳检测位置。
5、结语
综上所述，电力设备状态检修、故障诊断的工作中，红外技术可以得到很好的应用效果，需要工作人员结合实际需求，确定红外技术的应用方式。在这一基础上，能够在很大程度上提高高压套管故障、高压断路器故障检测与诊断的工作效率，为工作人员提供了诸多的便利，并最大程度降低了检修等工作对供电质量的影响，满足更多电力用户的需求，充分发挥了红外技术的作用。
【参考文献】
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