摘 要：总体上看，当前我国红外测温技术的应用与发展相对成熟，利用该项技术可以快速、准确、高效地完成电网检测与维护工作，可有效满足我国自动化变电設备的制造与发展需求。可见在变电运维工作中加强红外测温技术的研究具有重要的工程使用价值，鉴于此，本文结合变电设备多年运行的实际，总结了变电运维巡视过程中出现的内、外部故障发热现象，并在明确红外测温技术工作原理和技术要求的基础上，研究了该技术在变电运维中的实际运用，以供参考。
关键词：红外测温；变电运维；工作原理；技术要求
1 引言
从大量变电运维实践来看，红外测温技术在监控工作、故障排查方面有着较高的实用性，在实施红外线测温时，整个电网仍然可以保持原有的工作状况，变电设备故障检测的效率和有效性显著。鉴于此，我国变电运维部门已逐渐意识到红外测温技术的重要性，并为此持续投入了一定的资金，可见我国的红外测温技术必将会有更广阔的发展前景。
2 变电设备常见发热故障模式
2.1 变电设备外部故障发热
变电设备外部故障过热可分为两种情况：一是设备的电力零件因受到侵蚀、氧化等影响而产生输电不良等状况，二是设备构件因沾上水渍、油污而发生漏电等现象。大量的现实证据表明，造成变电设备加外部故障发热的原因大致有：
①用电装置自身构造存在不合理之处；②设备布置并未严格按照规定执行，比如配合零件选取不当；未增加弹簧垫片等；③输电线路没有固定在避光区域，受到暴雨、强光、沙尘等外界因素的长期腐蚀影响，进而造成线路破坏；④由于缺少物理性的保护措施，使得设备易受到自然因素和人为因素的影响产生损坏；⑤运行时间过程引起内部弹簧老化等。
2.2 变电设备内部故障过热
若发生变电设备内部故障过热的现象，工作人员无法通过肉眼观察而得知，故整体检查难度较大。变带设备内部故障过热可分为两种情况：一是内部零件的接触或电气连接不充分；二是器件绝缘介质损耗超过了标准值。大量案例表明引发变电设备内部故障过热的原因包括：
①器件自身性能或质量不达标；②绝缘介质在被使用过程中已发生损耗；③绝缘保护措施未落实；④由于电压分布不均匀、泄露电流增大引起的过热性故障；⑤涡流损耗过大引起的过热性故障。
3 红外测温技术的概述
3.1 红外测温技术的工作原理
红外测温技术的运用原理如图1所示。
在变电运维中，红外测温技术的运用原理为：在采集热辐射的工作中，根据自身所显示的功能，将电力运行过程中产生的热辐射以图像的形式呈现出来，且用不同颜色来标记辐射程度的强弱，便于工作人员能够根据测温结果快速判断变电设备的运行状况。
3.2 红外测温技术应用的基本要求
①对检测仪器的要求。仪器的操作界面应设计简洁易懂；仪器应保证合格的生产标准；仪器应具备有效的显示、储存和预警功能；②对被检测设备的要求。适当考虑今后的装配策略；在温度测量时，应落实一些有效的保护措施；③对检测环境的要求。测试温度符合一定要求；检测时的空气湿度（≤85%）与风速（≤1m/s）应满足要求。
4 红外测温技术在变电运维中的运用
4.1 状态检修
变电设备运维检修已逐渐从故障检修、预防性检修转变为状态检修。一般情况下，电气设备在带电运动过程中是不允许拆解观察的，故运维人员多通过分析所获取的信息，来评估变电设备的运行状态，而这些信息可从自动化装置、在线监测装置以及设备缺陷记录中获取，但上述获取方式普遍存在信息失真、获取效率低下等问题。而红外测温技术的运用可有效弥补上述缺陷，为状态检修提供辅助决策，有利于提高变电设备状态检修的成效。
4.2 故障排查
电力人员在检测电力设备温度的过程中，最重要的一点就是针对当前电力设备的温度进行识别，并将该识别结果和巡视工作中所测量的温度阈值进行比较，以对设备的发热状况进行判断。但该方法在运用过程中，需要工作人员在温度测量过程中尽量降低干扰测量的程度，并保证电力系统架构中电流的充足。据有关统计数据显示，变电设备的突发性故障呈逐年上升的趋势，而红外测温技术作为一项新兴技术，已被广泛应用于电网检测与维护过程中。常见的红外测温方法比较情况如表1所示。
从表1可以看出，温差对比法在处理变电设备突发性故障方面的有效性最高，其函数表达公式为：
上述公式中，δ1—设备处于正常运行状态时的阈值；T0—环境温度；t1、T1—发热点的温度与温升；T2、t2—正常设备对应点的温升与温度。通常δ1>35%表明设备运行状态不理想。比如某110kV变电设备运用红外测温技术检查线路变压，检测结果和定位相关数据显示B相异常，B相发热点最高温度为54.6℃，而环境温度为25.1℃，运用上述计算公式得出设备处于正常运行状态时的阈值，即δ1=44.4%，故通过紧急检查发现B相互感器出现了铁部件生锈、线圈受潮等问题。
4.3 注意事项
红外测温技术在变电设备运维检修中的运用需注意以下事项：
①对负载电流的影响予以高度重视；②在负载电流一定的情况下，故障处的温升会随着环境温度的增加而升高，故有必要运用温差对比法等措施来降低环境温度；③拍摄距离、对焦等主观因素会直接影响到红外测温技术的应用效果，故为了减少上述主观因素的影响，一方面应在高负荷、高温时段，增加红外测温的检测频率；另一方面使用三脚架固定设备，以保证拍摄设备的距离、方向准确以及设备的稳定性。
5 结语
综合上文分析可知，红外测温技术在变电运维中的运用，有利于保障变电设备的稳定运行，这就要求电力工作人员可结合当前电力研究的实际和相关经验，强化对红外测温工作原理、技术要求等方面的认识，提升红外测温技术的应用水平，同时注重研究红外测温检测技术在自动分析、动态测试等方面的作用，使其更好地服务于变电运维。
参考文献：
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作者简介：
刘敬芝（1968- ），男，本科，工程师，主要从事变电检修等工作。
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