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摘要：近年来，随着工业用电和居民用电规模日益增大，变电设施的规模在不断提升，变电设备故障也日益频繁，影响电网系统的正常运行。而红外测温技术在故障检测中有着较强的优势，可以快速准确地发现变电设备中存在的缺陷，提高变电运行的安全系数和工作效率。基于此，概述了红外测温方法及影响因素，详细论述了红外测温技术在变电运行中的应用，以提高变电设施故障检测效率，确保变电运行的可靠性和安全性。
关键词：红外测温技术；测温方法；影响因素；变电运行；应用
引言
红外热像仪具有普查效率高、检测灵敏可靠、不停电、安全性好等优点，可以清楚地显示故障部位和故障的严重程度，能够进行设备缺陷热分布场的分析，比传统的预防性试验更能有效地检测出与运行电压、负荷电流有关的设备缺陷。目前，电力系统都在由计划检修向状态检修过渡，红外诊断技术可以为状态检修提供有利的科学依据。随着电力工业的高速发展和普及，应用红外成像技术已经成为电力企业科技进步的必然需求。
1 引起电气设备温度异常的原因
一是运行方式变化。运行方式发生变化，使得主变负荷增加，导致10千伏侧三相套管接头出现发热情况。二是长期氧化。发热原因在于导线长期裸露运行，连接件表面长期暴露空气形成氧化膜，使得接触电阻增加而发热。三是环境温度变化。环境温度的变化也有可能是发热原因.四是操作引起。以隔离开关为例：由于隔离开关操作次数多，长期受到机械应力的作用，弹簧压接不良合闸不到位等使得刀口接触面压力不均衡，造成接触电阻增大；安装和检修不符合要求造成的合闸不到位也是发热的原因之一。
2 红外测温的关键技术和主要特点分析
由于社会的不断进步，电力系统在人们的生活中发挥出了越来越重要的作用。电力系统是我国经济发展的主要推动力量，因此电力系统的安全隐患当属重中之重。红外测温的技术具有操作简单、测温快捷等特点，所以目前在我国500千伏的变电系统运行中产生了非常重要的应用效果。红外测温的技术主要利用的是热效应，并通过及时接收红外线的能量，从而实现对电力相关设备表面温度的测量。这种测温技术与传统测温技术比起来，其优势：一是在温度测量过程中不需要停电运作，在系统运行过程中就可以测量相关设备运行状态，保证了工作效率，确保了电力系统的稳定运行。二是采用红外测温技术可以对设备的成像进行大面积扫描，扫描结果显示的也较为直观，形象，同时扫描的速度较快，有效减少了人力。三是红外测温技术可以反映出故障信息的真实情况，从而为故障解决工作奠定了坚实的基础。
3 红外测温方法
目前，利用红外测温技术对变电设备进行故障检测的方法主要有3种：①温度探测法。通过对变电设备内外部温度进行探测，对照有关规定的设备温度和温升极限，结合环境气候条件、负荷大小进行分析判断。检验设备是否处于正常状态，当变电设备出现异常时，会产生大量热量，使变电设备表面的温度高于正常值，红外探测设备发出警报，表示该检测设备出现故障。②比较法。在同种工作条件下，利用红外探测设备对2个同型号的变电设备表面温度进行探测，比较2个设备的温度。当温差较大时，表明其中1个设备出现故障，温度越高的设备故障概率越大。③热图谱分析法。根据同类设备的正常状态和异常状态的热图像进行差异性分析，从而判断设备是否正常。
4 红外测温技术的应用
正常运行的电力设备，由于电流、电压的作用将产生电流效应和电压效应引起的发热。
根据DL/T664—2008《带电设备红外诊断技术应用导则》等的要求，利用红外测温技术及时发现各类紧急、重大缺陷并进行处理。
4.1 在隔离开关发热故障检测中的应用
隔离开关是较为常见的变电设备，直接暴露在空气中，在长时间与空气接触中容易发生氧化，且经过长期频繁使用，隔离开关会受到一定的磨损，形成电阻，且随着电阻的增大，隔离开关发热现象越明显，严重影响了变电运行的安全性。红外测温技术能够对隔离开关运行状况进行准确检测。例如在某220kV变电站隔离开关过热故障处理案例中，变电站日常巡视进行定期红外测温，运行人员发现隔离开关A相温度异常，通过测温图谱比较分析发现：A相最高温度为110℃，B、C相温度为54℃，环境温度为32℃，其中动静触头结合处温度最高，初步可判断为触头接触不良引发的发热故障。通过停电检修，发现触头表面氧化情况十分严重，导致触头电阻增大，进而引发隔离开关发热。对此情况，应及时清理触头锈蚀部分，严重时进行更换，通过红外测温复测，设备恢复正常运行。
4.2 电压致热性缺陷检测
电压致热性缺陷一般是由于设备内部绝缘异常或者电压分布异常，又或者电流泄漏过大导致的，故障通常都是由电压引起，与电流并不存在直接的关系。电压致热性缺陷的特点包括设备内部绝缘介质老化或者受潮导致异常；故障发生后，设备电压分布异常，出现比较特殊的特征性热分布；绝缘子劣化或者污秽导致电压及泄漏电流异常，继而导致设备变凉或者发热；绝缘子性能好坏交界位置出现发热问题。对于上述异常发热的判断，一般情况下可以采用温升值异常状况或者同类比较法进行判断，如果同类温差数值超过规定值的30%，则可以断定设备存在重大缺陷。红外测温技术的应用，可以通过构建热谱图的方式进行分析，通过对比设备正常状态与异常状态下的热谱图，结合设备的表面温度以及组成结构等，就可以判断设备是否存在异常。
4.3 技术应用
在红外测温技术应用时，变电运维工作的质量得到了有效提高，同时变电站运维检修工作的模式也发生了一定的变化。如传统的变电站检修工作主要是依据工作计划开展，该种工作模式不仅存在严重的滞后性，同时无法对相关的潜在故障进行主动预防。在电力技术更新换代的背景下，现代变电站的变电运维工作主要采取状态检修工作模式，即根据变电站的实际运行状态，进而开展相关的设备检修工作，第一时间预防电力故障的出现。在状态检修工作模式的开展下，检修资源得到了充分的利用，检修的工作效率与工作安全都得到了很好的提升。在红外测温带电检测技术的应用下，不需要对电力系统进行断电处理，仍旧可以开展相关的设备线路检修工作。在实际变电站运行阶段，电力转化非常的复杂频繁，若想要准确的了解设备的运行状态则是非常困难。在对电网设备进行初始信息检测时，间接产生的故障信息会隐含于设备内部，而必须对故障信息进行全面客观的分析整理，才可以准确的判断出故障的发生位置，进而解决变电站出现的具体故障问题。尽管故障信息分析该模式可以解决变电站的运维工作，但是该工作模式的实用性不强，不能快速简捷的排除相关电力故障，增加了检修工作的成本。
结论
采用红外测温的技术可以准确测量出500千伏电力设备的温度，相关人员通过利用这种技术及时发现了故障的存在部位，并采取了相应措施，有效避免了短路现象的出现，减少了安全事故的发生。鉴于这种情况，相关人员需要在日常工作中及时对电力设备进行更换，并不断提高自己的专业技术。
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