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浅议红外测温技术在电力设备运行维护中的应用-电气论文 浅议红外测温技术在电力设备运行维护中的应用 张义华 （保定电力职业技术学院，河北 保定 071000） 【摘　要】红外测温技术在电力设备运行维护中应用广泛。它可以有效监测电力设备热缺陷，及时发现事故隐患和故障先兆，对早期故障缺陷做出科学预测，从而采取相应合理、可靠的处理措施，降低电力设备故障率，减少停电次数，提高电力设备运行的安全性、可靠性。本文分析了电力设备热缺陷产生的原因、种类、及特点，总结了热缺陷分析诊断的常用方法，阐述了红外测温技术在电力设备运行维护中的典型应用。 关键词 红外测温技术；电力设备；热缺陷；运行维护 作者简介：张义华(1973—)，女，工程师，讲师，研究方向为电力系统智能设备的开发。 0　引言 随着社会经济的发展，电网规模不断扩大，电力设备数量急剧增加。为提高电网供电可靠性，需要随时对电力设备进行监测，及时发现并排除故障，保障电网安全稳定运行。 电力设备发生故障的具体表象绝大多数表现为温度的异常，因此，可以将温度监测值作为设备状态评估和分析的重要依据。传统的接触式测温方式，需要将温度传感器附着在测温目标上，与被测对象进行充分的热交换，经过一定的时间才能达到热平衡，存在延迟现象,不能满足现代电力设备测温的需求。 红外测温具有方便快捷、灵敏度高、测温范围大、非接触性远距离测量、被测设备不停运等优点。应用红外测温技术对运行中电力设备进行实时监测，能够迅速、准确发现电力设备缺陷和故障，使相关人员及时发现问题并采取相应解决措施，具有不停电、不解体、不接触、远距离、可大面积快速扫描成像、准确高效的特点。因此，红外测温技术在电力设备故障诊断中得到了广泛的应用，对保障电力设备安全运行，提高电网供电安全性和可靠性起到了重要作用。 1　电力设备常见热缺陷分类及特点 1.1　按热缺陷产生原因 电力设备热缺陷按照产生的原因包括：电流制热型缺陷、电压制热型缺陷和其它制热型热缺陷。 电力设备和输电线路的裸露电气接头，因为连接不良，接触电阻增大而产生的缺陷，均为电流制热型缺陷。通常将由传导电流在电阻上产生发热的设备，称为电流制热型设备。 许多高压电力设备的内部绝缘由于密封不良，进水受潮，或者因绝缘介质老化，介质损耗增大，都会导致电气绝缘性能下降，甚至会出现局部放电或击穿，这种缺陷是电介质（材料）的有功损耗而形成，这类缺陷的发热功率与运行电压的平方成正比，而与电流大小无关，称为电压致热型缺陷。 其它致热型缺陷：具有磁回路的高压电气设备，由于设计不合理或运行不正常而造成漏磁，或者由于铁芯质量不佳或片间局部绝缘破损，引起短路环流和铁损增大，可分别导致铁制箱体涡流发热或铁芯局部过热。有些高压电气设备虽然其内部故障本身并不会产生过热，但是，由于出现故障后或改变其正常运行时的电压分布或泄漏电流，因而在设备外表面产生异常的特征性热场分布。许多油浸高压电气设备（如油断路器、变压器套管等），会因漏油而造成缺油或假油位。由于油面上下介质热物性参数差异较大，在设备外表可产生与油位对应的明显温度梯度。 1.2　按热缺陷位置 电力设备热缺陷按照出现的位置分为外部缺陷和内部缺陷。 外部缺陷主要是指致热效应部位裸露，以局部过热的状态向其周围辐射红外线，其红外热图像显示出以该故障为中心的热场图。从设备的热图像中可直观地判断是否存在外部缺陷，根据温度分布场可准确地确定故障的部位，并能用红外点温仪直接检测出缺陷。 内部缺陷主要是指封闭在固体绝缘、油绝缘以及设备壳体内部的电气回路故障和绝缘介质劣化所引起的热缺陷。内部缺陷一般包括以下几类：由于电气连接不良或接头（触头）接触不良引起的发热；由于介质损耗引起的发热；由于电压分布不均匀或泄露电流过大引起的发热；由于绝缘老化、受潮、缺油等，产生局部放电后形成的发热；由于设计不合理、运行不佳和磁回路不正常引起的发热等。 2　设备热缺陷的诊断方法 2.1　表面温度判断法 根据测定的设备表面温度数值，参照国家有关规定的标准，结合环境气候条件、负荷大小、设备的重要性等实际情况，分析判断设备缺陷性质和故障类型。此方法简单、直观、实用性强，但负荷较小，故障点发热不明显时，会出现漏判、误判的情况，一般只用于简单的外部热缺陷的判断。 2.2　相对温差判断法 相对温差判断法需测定发热点和正常点和环境参照体的温度。相对温差是两个对应测点之间的温差比发热点温升的百分数。相对温差判断法就是根据计算出的相对温差，结合有关的判断标准，对热缺陷故障进行分析判断。相对温差一般用于电流致热设备的判断，这种方法可以排除负荷及环境温度对红外诊断结果的影响。 2.3　同类比较法 所谓同类设备指同一回路的同型设备