紅外測溫技術在配網設備運行維護中的運用

姚鋼

摘 要：我國地域廣大，人口眾多，電網構成十分的復雜。隨著我國經濟的發展，電力運輸已經成為了我國的一項基礎行業，關系到人們的日常生活、工業生產等多個領域。為了確保我國的用電安全，必須建立新的電網運行維護監測系統，提高電網故障排除及檢修的效率。本文分析紅外測溫技術，利用溫度來檢測電網運行中的故障，及時的進行排除，著重分析了這一技術如何在變壓器檢測中的運用。

關鍵詞：紅外測溫技術；配網設備運行；變壓器維護

配電網絡在運行的過程中，特別容易受到電流和電壓等因素的影響，會出現熱效應征象。這一現象的產生，就會造成電網設備的損耗、故障。特別是變壓器作為電力系統的核心設備，一旦損壞，勢必導致大面積的停電。所以，在配網設備的維護運行中，主要可以分為兩個方面，一方面是對于故障的防護與檢測，另一方面是當發生了故障后，能夠對故障進行精確的定位與排除。而這兩方面的實現都離不開紅外測溫技術。

1 紅外測溫技術介紹

紅外測溫技術主要是基于兩個關鍵的理論來實現的。第一種是紅外輻射原理，在自然界中，只要物體的溫度高于絕對零度，就會因其內部熱運動而以電磁波的形式向外輻射能量，輻射波長在0.76-1000μm之間。所以，紅外測溫技術的理論基礎，就是普朗克黑體輻射定律，這一定律的數學表達式如下：

Mλ=

Mλ表示光譜輻射的通量密度c表示輻射常數；λ表示光譜輻射的波長；T是絕對溫度。根據上式我們可以推斷出，溫度越高，物體的輻射能力就越長，隨著溫度的升高，輻射的峰值也會向短波方向移動。在溫度變化的情況下，輻射能量的短波比長波的變化大。

在應用中，被測物體的某一單位面積對應測量機器的某一像素點，在物體發射率已知的情況下，就能的把輻射還原成溫度，通過像素的灰度值，聯系設備的電壓值，在經過一系列的換算，就能夠測定出電壓溫度曲線的關系，準確的定位被測物的溫度值。

2 紅外測溫計技術在配網設備運行中的維護作用

因為紅外測溫技術是由機器進行溫度的判定來實現的，所以，整體的運用框架都是建立在一定的框架之上的。

2.1 運用方法

首先，是通過對以下幾種情況的分析來確定是否機械設備發生了故障。第一，進行溫度的對比，主要根據設備所處的溫度環境、本身的物理特性以及設備的負荷大小等對設備運行的溫度進行對比，計算出與對應點溫度的差別，如果溫度差值較大，就證明設備已經出現故障。溫度計算公式為：

θ=[（T1-T2）/（T1-T0）]×100%

其中T1表示檢測點的溫度；T2表示設備正常運行的溫度；T0表示環境參照物的溫度；還可以與同類設備相比較。這一方法主要是對比同一回路中的同類型設備，或者是同一設備的三相進行對比。首先根據對應點溫度升高差異推斷出這一類型電網的正常運行規律，根據這一規律判斷設備是否超出正常運行范圍，但是要注意有可能發生三相設備都發生故障的可能性；還可以根據電力系統數據庫中的相關信息，對同一個設備在不同時間段的運行數據進行分析，根據數據的變化情況來判斷目前運行的狀況是否符合正常水準。這一方法要求我們平時就要對電網設備進行檢測，建立良好的檔案管理系統；最后還可以采用熱譜分析的方法，分析設備在不同的運行條件下熱譜圖的差異，對設備的運行情況進行推斷。

2.2 紅外測溫技術在配網運行中的作用

紅外測溫技術的應用主要是通過紅外測溫儀為載體來實現的，這一設備有便攜式和紅外熱像儀兩種。便攜式設備可以在工作人員日常巡視中進行運用，可以對電網設備進行快速、大面積的檢測。紅外熱像儀能夠發現設備溫度場的分布，便于進行相關數據的計算。相比于便攜式紅外測溫儀，這一設備能夠對設備的情況進行更加準確的判斷。這一設備較為沉重，可以安裝在固定地方實現對設備溫度的實施監控。在進行巡視前，相關人員應該熟悉檢測設備正常的運行參數，或者是其他對故障的判定方法，以便在巡視或者是實時監控中能夠及時的發現故障，并進行排除。在巡視的過程中，要特別的注意對關刀口、持續金具、線夾等已發生故障的部位的重點檢查。

3 紅外測溫技術對變壓器過熱故障的在線檢測技術

巡視人員的經歷和時間畢竟是有限的，但是電網的運行卻是時時刻刻的，為了保證電網的安全穩定運行，需要我們對重要設備實現在線監測。根據我國現行的技術規范，我們應該建立以紅外熱像儀為核心的信息采集系統，利用網絡通信技術，建造一個可操作性強、功能多樣的變壓器熱故障監測系統。首先，在變壓器旁安裝紅外熱像儀設備，采集電力設備的實時溫度數據，通過網絡通信設備把溫度數據發送到變電站的控制終端。變電站控制室利用在線監測系統對所發數據進行接收，并進行處理，包括對溫度進行檢測確定是否溫度反常，如果反常進行自動報警，并顯示數據情況，同時進行相關的儲存工作。通過IP地質，可以快速的確定故障發生地點，最后將收集的信息傳送至電局的檢修中心。

4 結語

本文介紹了紅外測溫技術的工作原理以及如何在配網設備的運行中予以應用，并探討如何建立配網變壓器或重點設備的紅外熱像儀在線監測系統。希望通過本文的分析，能夠幫助配電系統安全、穩定的運行。

參考文獻：

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