徐利君
国网绵阳供电公司 四川 绵阳 621000
摘 要： 随着红外技术的发展和在电力系统中的进一步应用，红外技术在电气设备故障诊断中发挥着越来越重要的作用。提高红外诊断技术的准确性和应用效果，对于红外诊断应用技术的研究具有重要的实用价值。从电力系统日常巡检的角度出发，阐述了如何利用红外成像设备诊断最常见的辐射故障和故障，提取电气设备红外图像的操作过程，以及红外图像的分析。此外，结合红外诊断的日常工作，提出了一系列的管理方法。
关键词：红外测温;变电运行;应用;?
一．红外测温技术概述
早期诊断充电电网运行中的设备故障是非常重要的问题，过去常常对设备进行定期检修。自红外成像系统问世以来，由于其故障检测可以充电，并采取非接触的手段，从而大大方便了用户，使电气设备的故障早期诊断和预防性维护变得简单方便。红外成像系统用于火电设备的故障诊断，具有隐蔽性高、图像准确、可视化、安全可靠、非接触式测温、无电磁干扰、检测范围广、检测速度快、无需使用测试设备或解除停电等优点，在电力系统故障诊断中得到了广泛的应用，取得了显著的效果，为设备的维修提供了更有针对性的处理方法，为开展设备维修创造了条件，有效地防止了一些事故的发生，大大提高了设备运行的可靠性。可以说，红外成像系统检测出异常电气设备隐藏的理想温度仪，是可预测的，在维修领域作为一种手段推广普及。红外热成像检测技术在电力行业中的应用，对于提高电气设备的可靠性和运行成本，降低维护成本非常重要。随着高压输电系统的广泛应用，高压电器故障的影响往往是严重的，甚至是灾难性的。另一方面，由于不必要的维修造成的经济损失也很大。因此，对设备进行在线监测和报警，及早发现故障并采取相应措施避免今后可能发生的损坏，具有重要意义。此外，还可以进行只包括必要维护的预测性维护。基于红外技术的测温辅助故障检测在电力系统中得到了广泛的应用，其中大部分采用手持式红外设备。最近，一些公用事业建立了基于红外摄像机的远程监控系统。但是需要将大量的图像数据传输给有经验的工程师，以检查是否存在任何异常，以及这些异常类型是。更糟糕的是，如果不对采集的数据进行管理，就不能引入人工智能，使之面向设备。
为此，本文介绍了一种电力设备红外/可见光图像远程实时在线监测系统。基于该系统和红外理论，提出了相应的红外线温度测量方法。提出了提高测量精度的改进方法，包括发射率、环境温度和大气透过率的影响修正。该系统实现了红外摄像机、可见光摄像机、视频服务器和云台控制一体化，具有较高的经济效益和工程应用价值。
二．红外测温技术在220kV变电运行中的应用分析
2.1 研究背景
红外热成像探测技术在工业国家推广使用，普遍要从原来的电气设备和电力线路拓展到发电厂等有关方面。红外技术已成为电气设备监测诊断、勘测、发现隐患及时、及时维修、杜绝恶性突发事件的先进设备手段。众所周知，动力设备事故多数并不是意料之外的，往往迟早会有一个变化的过程。电气元件逐渐松动、分解、腐蚀等，导致接触电阻增大，造成电气元件温度异常、热异常发生。热像仪利用直接观察和测量可以发现这些异常现象，有可能出现故障的位置和程度的问题。本文采用的红外探测设备产自武汉高德红外有限公司，进行了多年的诊断工作，从使用红外点温度仪、红外电视、目前非制冷红外焦平面，积累了丰富的运行经验，并找到了解决方案，以及设计、施工、运行中存在的其他缺陷，为电网的安全运行提供了可靠的保证。
2.2 电力变压器故障诊断中的红外技术
经验表明，运行中，变压器事故往往是突发性的，除了那些意外事故造成的雷击损坏的变压器，以及强外短路电力变压器造成的损坏的绝缘和正常运行即使绝缘击穿事故，不变压器是小而不可预见的故障发展的长期潜力。因此，准确诊断和及时处理变压器的电位故障对保证变压器的可靠运行具有重要意义。以下是一些常用的红外成像系统用于电力变压器故障诊断的例子:首先，涡流变压器箱体由于热损耗引起的故障: 变压器在漏磁场中会产生涡流损耗，它可能会引起变压器箱体或部分螺纹连接发热，这是基于漏磁等特征通过磁场中心的区域，构成不规则的圆环。由于这种涡流损耗造成的热箱温度一般不应超过95 ℃，如果温度过高，就要对变压器进行检修停机，可利用安装短路回路的方法来消除漏磁现象。其次是变压器由于内热引起的异常: 当内部变压器由于坏或其他原因发热时，很可能引起局部变压器箱体温度升高。这种情况是由于热箱涡流造成的变压器和热损失最大的区别是热谱上没有循环的形状，而且变压器油在多次气化的同时存在过温热源等缺陷，可以用色谱法与油相结合来确定其比例。再次是变压器油枕或高压套管出油故障，变压器在运行中频繁出现套管出油或高压套管出油，其通过后的温度在热红外光谱中可以清楚地看到，由于油枕套管受热辐射、热光谱，可以清楚地看到油气界面。变压器油枕与水故障与上述情况类似，油气界面在热谱上是清晰的，但由于水的密度大于油的密度，而且水的体积通常较小，所以油枕底部的油水界面是清晰的。此外，干式变压器在变压器铁心绝缘不良的情况下，热谱是有缺陷的，作为中心部分的局部温度，需要对油浸变压器进行暂停后施加一定程度的盖电压试验，才能观察到铁心绝缘的损坏，因此最好配合大修进行，以确定变压器的性能。
由于红外线穿透力弱，而且材料不同，温度等环境因素的辐射率相对较大，所以变压器内部故障不能以热成像的形式全部准确地显示出来，还要结合其他测量方法，及时准确地发现内部变压器存在的缺陷和异常，为电网的安全运行创造了条件。运用在变压器故障诊断中的红外诊断方法，对于暴露在外部且体积不是很大的部件，油冷却系统、油箱和内部涡流干式变压器的故障诊断是有效的。不仅可以实现远程在线诊断，而且对于故障的定位、定性和定量比较都比其他诊断方法准确的优越性。变压器对机体的内部故障进行诊断，由于故障发生在机体内外壳和机体深处，难以将故障信息传递出去。因此，在这种情况下，红外诊断方法可以通过改变负载和工况运行，检测变压器的动态变化。结合其他方法进行综合分析，或者在故障易发部件的铺设中采用光纤红外线等方法进行监测和诊断。变压器油对悬挂后的国外屏蔽采用激励红外诊断法，诊断方法和效果分析与干燥效果相同。
2.3 红外诊断技术分析
红外探测一般采用红外成像系统进行检测，当所有检测都应该是一次全面扫描的一部分，以确定异常热点; 然后重点对异常位置和检测设备进行精确的温度测量和热光谱分析; 应用分析软件进行详细分析，以确定故障的性质并提出自己的看法加以处理; 报告热光谱异常的诊断和报告。准确的温度测量应注意以下几点：
为了检测不同的物体，可以根据体温选择不同的环境。正确选择启动被检测对象的速率。比较喜欢与喜欢，注意保养设备与相应点的距离，相同的位置。从不同的方向进行试验，得出最大值的热点温度。异常记录实际设备和热负荷电流的相位、相位以及正常环境温度下的体温等等。在探测变压器表面温度规律的时候根据仪器测量的表面温度控制 dl/t664-i999《带电诊断设备、红外技术指南》和 GB763-I990表 AI，相关的 A2表，凡温度(或温度上升)超过标准的，根据标准设备的水平、温度、装载设备的大小、装载设备的大小、设备的重要性以及装载设备的大小来确定缺陷的性质，小装载量对温度上升速率的影响超过下一次机械应力或下一次机械应力所必需的较大装载量。
三．结束语
综上，本文介绍了一种结合红外技术的在线测温系统，能够真实地实现电力设备的全面远程、实时、在线监测，及时发现设备的异常和过热。根据红外探测的实际需要，重点讨论了环境温度的影响，采用双向查表算法对显示温度进行校正和补偿。该系统选用双通道图像在线监测和视频监控作为测量仪器，克服了单通道图像测量的不足。这也使得变电站更容易维护和管理。
参考文献：
[1]许东星. 探究红外测温技术在220kV变电运行中的应用[J]. 电子世界,2020,(14):193-194.
[2]毛栋,薛贺. 红外测温诊断技术在变电运行维护中的应用[J]. 数字通信世界,2020,(01):208.