论文部分内容阅读
摘要：电力设备在运行过程中，由于负荷变化及设备内部故障异常而容易表现出异常发热。红外热成像检测技术作为一种相对成熟可靠的技术在电力设备检测中广泛应用，通过红外检测技术及时发现设备发热缺陷，从而实现对设备异常及时有效处置。
关键词：电力设备;带电检测;红外检测
中图分类号：TM764文献标识码：A
1红外检测技术概述
所有高于绝对零度的物体都会发出红外辐射，不可见的红外辐射在红外热像仪中可以被转换成人眼可见的图像，图 1 为其原理示意图。 通过镜头物体的红外辐射可以在探测器上聚焦，从而形成电信号，在经过放大以及数字化等一系列的处理之后，其会被传输到热像仪的电子处理部分，在经过转换之后，其就会变成在显示器上的看到的红外图像。
运行中的电力设备，其发热主要分为三类：电流效应而引起的发热、电压效应引起的发热和电磁效应引起的发热。一旦电力设备出现故障异常的情况，在电流电压的作用下就很容易产生明显的局部发热。因为温度差异而导致红外辐射能量不同，利用红外检测仪即可及时有效发现设备异常。
2红外测温技术的应用优点
红外测温与传统的接触式测温相比，具有较多的优点：（1）远距离和非接触测量。红外测温是通过测量被测目标的红色热辐射来确定温度，不需要与目标直接接触，可以远距离进行。（2）响应速度快。接触式测量的热电偶和温度计需要与被测物体接触，达到热平衡后才能完成，而红外测温只要接收到目标的红外辐射即可定温，响应时间短。（3）灵敏度高。只要物体温度有微小变化，辐射能量就有较大改变，通过测温比对很容易甄别。（4）准确度高。红外测温不会與接触式测温一样破坏物体本身温度分布，因此测量精度高。（5）测量范围广，红外测温范围已发展到从负几十摄氏度到数千摄氏度，范围广。
3红外检测技术在电力设备中的应用
红外检测技术利用的是带电设备的电流电压及电磁致热效应，然后在此基础上通过特定仪器来得到设备表面发出的红外辐射信息，进而据此对辐射值是否有偏差进行有效判断，进而对设备的运行状况进行判断，并找出缺陷的本质。 该技术由于采取特定仪器获取红外辐射，因此不需停电，而且能够远距离的高效分析红外辐射信息， 这些优点使得红外检测技术在电力设备带电检测中具有非常广泛且重要的应用。
红外检测在实际应用过程中还需特别注意：①阳光或者其他照明设备等光源会影响被测设备的红外辐射，从而对设备红外检测带来较大影响，因此要求检测最好在无雨、没有雾的夜晚进行，这样能够更清晰、准确的查看热成像，以排除干扰;②利用红外检测仪器检测时热像图的捕捉和分析要严格根据设备特点和环境温度，设置合理的内部温度校准，在精确测温时还须考虑金属材料表面氧化物而选取合适的辐射率参数。
电力设备在运行过程中发热主要有三种：①电流效应产生的设备发热，这类往往因接触不良、局部电阻过大引起局部发热明显;②电压效应引起的设备发热，电压直接决定着发热功率大小，这种发热往往是因设备内部绝缘介质极化方向因其不断改变对电能消耗而导致的;③电磁效应引起的发热，是由于铁心的磁滞等而引起电能损耗。其中电流、电压效应对电力设备造成的热缺陷最明显，危害也大。
4红外检测技术在电力设备的典型案例分析
案例一：2018 年 4 月，某电力检修公司在例行红外检测中发现 500kV某变电站的 35kV隔离开关引线接头温度异常，A 相接头100.7℃，B 相触指 105℃，C相触指87.4℃，环境温度 20℃，三相均存在发热。
根据 DL/T 664—2008《带电设备红外诊断应用规范》附录 A，电流致热型设备缺陷诊断判据规定：对于隔离开关一侧接头和引线热点温度大于80℃为严重缺陷，故该隔离开关三相均属于严重缺陷，应尽快安排处理。
图1A相接头红外测温图图2B相接头红外测温图图3C相接头红外测温图
经过检修发现该接头存在安装压接时不紧，同时螺栓未紧固到位，在负荷较大时该位置明显发热。重新制作引线及接头后恢复运行，再次观察红外热成像仪，此时红外图像正常，隔离开关可以继续安全稳定的运行。
案例二：2018年6月，某电力检修公司在红外测温中发现 500kV某变电站的站用变35kVB相高压电缆终端伞裙局部温度异常，发热点为35.2℃，另一参考A相为23℃，经过进一步精确测温并比对该发热点发热达温差13.3℃。
根据 DL/T 664—2008《带电设备红外诊断应用规范》附录B，电压致热型设备缺陷诊断判据规定：电缆终端伞裙局部过热温差超过0.5-1K，初步判断电缆伞裙内部可能有局部放电，故该高压电缆存在严重缺陷，应尽快安排处理。
经过设备转检修进行更换电缆后该缺陷消除，确保了站用变的安全可靠运行。
结束语
通过以上检测实例可以说明，红外检测技术对发现运行中的电力设备缺陷非常有效、便捷，利用参考相和参考点进行纵向、横向比较，并对照相关电力标准规范，能够及时发现发热异常的设备其存在的缺陷和安全隐患。同时也要求红外测试人员须熟悉红外检测规程规范，了解设备结构特点、原理和运行状况，以便在红外测试工作中，能够对设备的故障做出准确的分析和判断。
参考文献：
[1] 王可达.浅析红外检测技术在电力设备故障诊断中的应用[J].电力设备，2016，6（12）.
[2] 梁世奋.电力设备红外检测技术探讨[J].科技创新与应用，2015，11.
[3] 李艳杰.红外检测技术在电力设备带电检测中的应用实例[J].低碳世界，2016，6.
关键词：电力设备;带电检测;红外检测
中图分类号：TM764文献标识码：A
1红外检测技术概述
所有高于绝对零度的物体都会发出红外辐射，不可见的红外辐射在红外热像仪中可以被转换成人眼可见的图像，图 1 为其原理示意图。 通过镜头物体的红外辐射可以在探测器上聚焦，从而形成电信号，在经过放大以及数字化等一系列的处理之后，其会被传输到热像仪的电子处理部分，在经过转换之后，其就会变成在显示器上的看到的红外图像。
运行中的电力设备，其发热主要分为三类：电流效应而引起的发热、电压效应引起的发热和电磁效应引起的发热。一旦电力设备出现故障异常的情况，在电流电压的作用下就很容易产生明显的局部发热。因为温度差异而导致红外辐射能量不同，利用红外检测仪即可及时有效发现设备异常。
2红外测温技术的应用优点
红外测温与传统的接触式测温相比，具有较多的优点：（1）远距离和非接触测量。红外测温是通过测量被测目标的红色热辐射来确定温度，不需要与目标直接接触，可以远距离进行。（2）响应速度快。接触式测量的热电偶和温度计需要与被测物体接触，达到热平衡后才能完成，而红外测温只要接收到目标的红外辐射即可定温，响应时间短。（3）灵敏度高。只要物体温度有微小变化，辐射能量就有较大改变，通过测温比对很容易甄别。（4）准确度高。红外测温不会與接触式测温一样破坏物体本身温度分布，因此测量精度高。（5）测量范围广，红外测温范围已发展到从负几十摄氏度到数千摄氏度，范围广。
3红外检测技术在电力设备中的应用
红外检测技术利用的是带电设备的电流电压及电磁致热效应，然后在此基础上通过特定仪器来得到设备表面发出的红外辐射信息，进而据此对辐射值是否有偏差进行有效判断，进而对设备的运行状况进行判断，并找出缺陷的本质。 该技术由于采取特定仪器获取红外辐射，因此不需停电，而且能够远距离的高效分析红外辐射信息， 这些优点使得红外检测技术在电力设备带电检测中具有非常广泛且重要的应用。
红外检测在实际应用过程中还需特别注意：①阳光或者其他照明设备等光源会影响被测设备的红外辐射，从而对设备红外检测带来较大影响，因此要求检测最好在无雨、没有雾的夜晚进行，这样能够更清晰、准确的查看热成像，以排除干扰;②利用红外检测仪器检测时热像图的捕捉和分析要严格根据设备特点和环境温度，设置合理的内部温度校准，在精确测温时还须考虑金属材料表面氧化物而选取合适的辐射率参数。
电力设备在运行过程中发热主要有三种：①电流效应产生的设备发热，这类往往因接触不良、局部电阻过大引起局部发热明显;②电压效应引起的设备发热，电压直接决定着发热功率大小，这种发热往往是因设备内部绝缘介质极化方向因其不断改变对电能消耗而导致的;③电磁效应引起的发热，是由于铁心的磁滞等而引起电能损耗。其中电流、电压效应对电力设备造成的热缺陷最明显，危害也大。
4红外检测技术在电力设备的典型案例分析
案例一：2018 年 4 月，某电力检修公司在例行红外检测中发现 500kV某变电站的 35kV隔离开关引线接头温度异常，A 相接头100.7℃，B 相触指 105℃，C相触指87.4℃，环境温度 20℃，三相均存在发热。
根据 DL/T 664—2008《带电设备红外诊断应用规范》附录 A，电流致热型设备缺陷诊断判据规定：对于隔离开关一侧接头和引线热点温度大于80℃为严重缺陷，故该隔离开关三相均属于严重缺陷，应尽快安排处理。
图1A相接头红外测温图图2B相接头红外测温图图3C相接头红外测温图
经过检修发现该接头存在安装压接时不紧，同时螺栓未紧固到位，在负荷较大时该位置明显发热。重新制作引线及接头后恢复运行，再次观察红外热成像仪，此时红外图像正常，隔离开关可以继续安全稳定的运行。
案例二：2018年6月，某电力检修公司在红外测温中发现 500kV某变电站的站用变35kVB相高压电缆终端伞裙局部温度异常，发热点为35.2℃，另一参考A相为23℃，经过进一步精确测温并比对该发热点发热达温差13.3℃。
根据 DL/T 664—2008《带电设备红外诊断应用规范》附录B，电压致热型设备缺陷诊断判据规定：电缆终端伞裙局部过热温差超过0.5-1K，初步判断电缆伞裙内部可能有局部放电，故该高压电缆存在严重缺陷，应尽快安排处理。
经过设备转检修进行更换电缆后该缺陷消除，确保了站用变的安全可靠运行。
结束语
通过以上检测实例可以说明，红外检测技术对发现运行中的电力设备缺陷非常有效、便捷，利用参考相和参考点进行纵向、横向比较，并对照相关电力标准规范，能够及时发现发热异常的设备其存在的缺陷和安全隐患。同时也要求红外测试人员须熟悉红外检测规程规范，了解设备结构特点、原理和运行状况，以便在红外测试工作中，能够对设备的故障做出准确的分析和判断。
参考文献：
[1] 王可达.浅析红外检测技术在电力设备故障诊断中的应用[J].电力设备，2016，6（12）.
[2] 梁世奋.电力设备红外检测技术探讨[J].科技创新与应用，2015，11.
[3] 李艳杰.红外检测技术在电力设备带电检测中的应用实例[J].低碳世界，2016，6.