浅谈在变电设备上红外测温技术的运用

浅谈在变电设备上红外测温技术的运用

赵振强

（国网山东省电力公司威海供电公司山东威海264200）

摘要：通过红外测温技术的应用，可有效掌握设备在正常运行状态下的发热规律及其表面温度场的分布和温升状况，结合各种电气设备的内部结构和运行状态，依据传导热能的途径，就能较好地对设备有无内部或外部故障进行诊断。

关键词：红外测温；供电；发热；运行

引言

红外测温技术，主要是根据设备所热辐射来的热量而对其进行快速、有效、可靠的温度测量，红外测温技术在目前各行各业都得到有效的利用。由于红外测温技术属于非接触测温技术，从而极大地减少了设备损失和昂贵的储运损耗，极大地提高了温度测量效率，并解决了在电气设备维护中如电力设备热状态检查、以及故障缺陷诊断等许多常规测温方法难以解决的问题。此外，红外测温技术还有响应快、可测小目标等优点，因此，加大对红外测温设备的研究投入，在电气设备维护中推广与应用红外测温设备意义重大。

1、红外测温的工作原理及技术特点

1.1红外测温仪的工作原理

红外测温仪是以普朗克辐射定律为依据，通过红外探测器对被测目标红外辐射能量进行测量，但是在测量时，红外探测器还接受了被测目标周围环境的红外辐射和这些辐射经过目标表面反射的能量。测量结果与被测目标特性（温度、辐射率）、测温仪性能（瞬时视场角、工作波段、光谱响应）、测量距离、测量角度及外界环境等因素都有关系。

1.2红外诊断技术的特点

1.2.1实时监测，安全可靠

电气设备的红外诊断，通常是在设备运行状态下进行的，通过红外诊断技术，获取设备所释放的红外辐射信息来实现，因此，可以实现不停电、不停产的原则，实时获取电气设备在运行时的真实状态信息，保证企业的正常生产。

1.2.2采取被动检测方式，操作方便

红外诊断技术，主要是监测电气设备特定部位自身所�放的红外辐射能量，并不需要其他辅助工具和监测设备，因此，该诊断技术设备单一，操作简单，易用性好。

1.2.3可对大型设备进行检测

能够快速对体积较大电气设备扫描成像，且信息显示清晰、具体、直观，监测效率高，有效降低工人劳动强度。

1.2.4适用范围广

在当前电气预防性检测方法中，只有红外诊断技术能够应用于全部电气设备的故障检测中，因此，适用范围非常广泛，且减少了其他辅助设备成本的投入，能为企业带来较高的经济效益。

1.2.5智能化数据分析技术

将红外诊断设备采集的信息。通过计算机图像处理软件进行分析，既可以对电气设备的运行状态进行分析，还可以对电气设备红外图像有关数据迸行分析，快速找出电气设备的故障情况、故障位置及损坏程度。另外，还可以把每次获取的电气设备图像数据存档，建立电气设备数据库，供维修人员查阅和参考。

1.2.6提高检修质量

红外诊断技术有助于实现电气设备的状态管理，能够对所有电气设备运行状态进行温度管理，还可以根据每台设备运行状态的改变进行针对性的维修，同时，利用红外诊断技术还可以测评设备的维修质量。

2、影响红外测温仪测量结果的因素及控制措施

2.1根据测量目标的发热性质，正确选择合理测温范围的测温仪

红外测温仪通常按照温度可分为3类：100℃以下的低温测温仪；100―700℃的中温测温仪；700―3200℃的高温测温仪。

2.2根据测量目标的发射率和表面特性，选择测温仪的光谱响应或波长。

2.3根据测量目标的大小和距离远近，正确选择合理距离系数（光学分辨率）的测温仪。距离系数是由测温仪探头到测量目标的距离D与和测量目标的直径S之比值来确定。测量距离一方面关系到大气透过率对目标红外辐射的影响，另一方面也关系目标尺寸相对于测温仪的视场角。距离越大，大气透过率的影响越大，瞬时视场角越小，误差愈大。在确保安全的条件下，应尽可能缩短测量距离。当测量目标尺寸小或距离远时，应该选择焦距大或视场角小的测温仪镜头；当测量目标大或距离近时，则应该选择焦距小或视场角大的测温仪镜头。最好使被测目标超过测温仪视场的50%。

2.4红外检测时，尽可能选择测温仪的光轴与被测目标垂直方向，这样的测量角度下，视场角和目标辐射表面的投影面积最大，可以缩小误差。

2.5发热体为圆形物体时，应从不同方位进行观测，找出最热点的温度值与电流致热缺陷相比，电压致热缺陷的发热点温升有可能不很大，一般仅十几度甚至几度，更应该注意测量方法。

2.6外检测时，一般先用红外检测设备对全部应测部位进行扫描，找出热态异常位置，然后对异常位置和重点检测设备进行准确测温。

2.7对不同的检测对象、选择不同的环境温度参照物。

2.8类比较时，要保持注意红外设备与各测点的距离一致、方位一致。

2.9外检查应该尽量避开雨、雪、雾和大风天气，以避免大气透过率的影响。最佳的气候条件选择在环境温度不低于摄氏10度且风力不大于1级、空气湿度不大于85%的天气下进行检测。

2.10检测工作应在日出之前，日落之后或阴天进行，室内检测宜闭灯进行，被测物应避免灯光直射，以减小背景或其他辐射源对测量结果的影响。

3结语

通过以上分析，可以看出红外测温技术在变电中重要作用，它可以及时发现设备缺陷，避免不必要的事故，保证了运行人员、设备和电网的安全。作为电力系统工作人员，应当熟练掌握这种技术，并熟练的运用于实际工作中；还应当掌握对红外测温技术图谱的分析方法，以准确判断设备缺陷所在；同时也要不断总结经验以提升该技术。

参考文献

[1]陈定辉.论红外测温技术在变电运行中的应用[J].广东科技，2012，23：84+60.

[2]杜兰英，关春林.变电运行中红外测温技术的运用研究[J].科技创新与应用，2014，12：122.

[3]杨艳萍.红外测温技术在变电站中的应用[J].科技与企业，2015，11：191+193.

[4]叶沛文，李宝巍，丁志超.红外测温技术在变电运行中的应用[J].中国高新技术企业，2015，08：63-64.

[5]梁敬铸.浅析红外测温技术在变电运行中的应用[J].企业技术开发.2013，（11）：59-60.

[6]张金龙，唐培，等.远红外测温技术在变电站中的应用[J].神华科技，2010，23(12).[3]崔红淼，梁波，等.提高远红外测温技术对电力设备故障判断的准确度[J].电工电气，2010，2(15).