罗辉
国网沁县供电公司，山西省长治市046400
摘要：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。
关键词：红外测温技术；配网设备；运行维护
1红外测温技术的原理
红外测温技术主要是对热辐射进行采集和吸收，并且将热辐射存储起来，在特定的时间限制内将存储的热辐射转化为图像信号，该种图像信号将呈现在检测人员面前，促使检测人员清楚的了解到设备或线路的热辐射情况。而此时检测人员将会对设备信息进行判断，了解图像信号的温度情况和物体信息情况，完成设备的检测工作。
2电力设备发热的主要原因
2.1电流制热型
就电流制热型而言，总成电力设备发热最为主要的原因在于线路和设备经过长期的运行和应用，在受到外界因素的影响之下，电力接头的绝缘设备失效，电线暴漏在空气当中，进而引起设备有发热的情况出现。从另一个角度来讲，电气接头由于接触情况不佳，电阻也随之增加，进而增加了电力设备的发热程度。此类由于电流所引起的电阻增加，进而使设备发热的情况为电流制热型。
2.2电压制热型
从表面上来看，这种情况主要是由于电压问题所引起的电力设备发热。在高压电力设备内部，由于绝缘设备的密闭程度偏低，使设备出现不同程度的受潮情况。或者是由于电力设备经过长时间的运行和应用，经过摩擦起热而造成的绝缘材料及相关的介质受到损耗，和电压呈一定的正比关系，与电力设备当中经过的电流大小无关。
3在配网设备运行维护中常见的红外测温技术
3.1表面温度法
对于供电企业而言，可以借助专业的红外测温仪器来测量配网设备的表面温度，并根据国家相关规定和标准，按照不同部件、不同材料和绝缘介质的温升极限和温度等标准，同时还需要结合检修时的负荷大小、气候条件等来有效判断设备缺陷的性质。例如，可以通过对设备的触头、接头或裸露金属部件的温度指标来对配网设备运行情况进行判断，在空气中，配网设备的表面最大温度应低于75℃，此时当周围环境温度低于40℃时，则其所对应的温升在－238．15℃以下;如果在油中，配网设备的表面最大温度应低于80℃，则其所对应的温升在－233．15℃以下。当通过表面温度法所检测到的温度和温升超出上述规定范围时，则反映配电设备存在发热缺陷现象，要立即按照要求对其进行检修和维护。表面温度法具有简单、直观、实用性强等优点，但是发热不明显、设备负荷较小时，极易诱发漏判、误判等情况，所以该方法只能用于比较简单的配电设备外部发热故障的检测。
3.2相对温差法
该方法一般是按照设备自身的物理属性、所处的环境温度、表面状况等情况来对两个基本相同或完全相同的对应点温度差进行分析，并借助相关公式来对相对温差值进行计算，从而对配点设备是否出现故障进行准确的判断。其计算公式为:
θ=［T1－T2/(T1－T0)］×100%(1)
式(1)中:T0表示环境参照体的温度，T1表示发热点温度，T2表示正常相温度。
3.3同类比较法
该方法主要是在类型相同的配网设备之间进行数据的对比，以便对设备是否正常运行进行判断。通常情况下，同类比较法可以对设备发热故障给予有效的判断，该过程需要对三相设备同时出现发热故障的可能性进行综合考虑，避免对判断结果产生不利影响。
实际上，在对电压致热设备和电流致热设备方面，同类比较法具有比较理想的实用性，尤其是对电压致热设备，其能够实现对同类允许温差和允许温升的有效判断，从而有效提高配电设备运行维护的效率。
3.4档案分析方法
该方法是在配电网设备正常工作时，对不同阶段同一设备的温度进行检测，然后对检测数据进行分析和对比，从而对配网设备各项数据的变化情况有个全面的了解和掌握，判定其运行是否符合一般规律，从而对其是否存在异常情况进行判断。使用档案分析方法的一个重要条件是按照一定的规范和标准来对配电网中设备进行分类和归纳，并在此基础上进行数据库的构建，为配网设备运行维护工作的顺利进行奠定良好的基础。
3.5热图谱分析方法
在进行配电网设备运行维护过程中，热图谱分析方法得到了广泛的应用，其一般是通过对不同状况下同一设备的的热图谱进行分析，以此来对配网设备的是否正常运行进行判断。该方法不仅有效，而且具有比较高的精确度，有效提高了配电网设备运行维护的效率。
4实际应用
4.1接触热故障诊断分析
4.1.1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。
4.1.2图谱红外分析。从红外分析图中可以看出，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。
4.1.3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。后通过红外测温技术进行了再次诊断，发现并没有再出现设备使用过热的情况。
4.2设备老化发热问题
4.2.1红外测温过程。工作人员对220kV变电站进行红外测温的过程中发现，有母线电磁单元的局部出现过热问题，温度大概达到34度，与电磁装置其他部位的温度相比差7度左右，电磁装置二次端子盒温度大概也达到31度，与其他部位温度相比差4度左右，而检测过程的外部环境温度是26度，按照红外测温诊断规范的标准要求，电气设备出现异常故障，接着就需要进行停电试验检测。
4.2.2返厂试验。相关技术人员对设备进行解体后返厂进行试验检查，对母线电磁单元进行高压试验以及油检验，然后发现电容器、变压器以及油检验都没有问题，而是中间变压器的绕组阻尼出现异常情况，进一步检验得出阻尼器电容劣化，从而使电磁单元出现过热情况。变电站中母线电磁单元的二次端子盒出现进水问题，使其受到潮湿环境的影响出现锈蚀问题，进而使电流出现泄漏，使其局部出现过热情况。另外，电容器绕组阻尼件由于受到元件老化问题，使得器件运行中通过的电流出现猛增情况，这样电压互感器电磁单元才会出现局部过热的情况。
5结束语
在电力系统设备运行的过程中，电力企业需要加强对相关设备的红外测温诊断，以便能够及时的发现设备热故障隐患，这样检修人员才可以及时的采取有效的维护措施，使电力系统设备能够正常运行，保证电力企业的良好发展。
参考文献：
[1]陈浩盟.红外测温技术在判断电气设备热故障中的应用与分析[J].电子测试，2019（19）：94-96.
[2]马宁，保婧玥.红外测温技术在变电站设备发热故障中的应用[J].经济技术协作信息，2015（27）：69-69.