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摘要：论述红外测温的工作原理及诊断方法，重点介绍了红外诊断技术在城市配网中应用的重要性及红外诊断常用的方法，并对各种方法进行了分析。介绍了临汾供电供电公司在红外诊断中发现的发热缺陷实例，对引起线路设备发热的常见原因进行了分析。
关键词：红外诊断；城市；配网
0 引言
目前，随着配网规模的发展以及配网设备质量的迅速提升，配网设备定期检修模式已不适应电网及设备的管理要求，近年来各网省公司已逐步开展配网状态检修，实现从定期检修到状态检修的根本性转变。在配网设备运维管理中，传统的设备巡视只能靠眼睛来看，没有很好的带电巡视检测设备，而红外测温仪的应用，大大提高了配电设备的缺陷发现能力。红外诊断技术具有安全、快速、高效等特点，能够很好的发现设备隐形缺陷，将事故发生消灭在了萌芽状态，杜绝了线路设备的损坏，减少了事故停电时间，降低了电网突然停电造成的政治风险。
1 红外诊断技术基本原理
在电力系统的各种设备中，许多故障往往都以设备相关部位的温度或热状态变化为征兆表现出来。任何物体都会发射红外辐射能量，而且温度越高发射的能量越强，那么只要运用适当的红外仪器检测电力设备运行中发射的红外辐射能量，并转换成相应的电信号，再经过专门的电信号处理系统处理，就可获得设备表面的温度分布及其包含的设备运行状态信息。这是红外监测的基本原理。
由于电力设备不同性质、不同部位和严重程度不同的故障，在设备表面不仅会产生不同的温升值，而且会有不同的空间分布特征，所以，分析处理红外监测到的上述设备运行状态信息，就能够对设备中潜伏的故障或事故隐患属性、具体位置和严重程度作出定量的判定。这就是红外故障诊断的基本原理。
2 电力设备故障红外诊断适用范围
故障现象在红外诊断技术方面可分为两大类：即设备的外部热故障和内部热故障。
2.1电气设备的外部热故障主要是指裸露在大气中设备的各类连接点，过渡点和导体本身的热故障。
2.2 电气设备的内部故障是指封闭在固体绝缘、油绝缘及设备壳体的各种故障。由于这类部位受到绝缘介质或设备壳体的阻挡，所以通常难以像外部故障那样从设备外部直接获得直观的有关故障信息。但是，根据各种电气设备的内部结构和运行工况，依据传热学理论，分析传导、对流和辐射三种热交换形式沿不同传热路径的传热贡献（多数情况下只考虑金属导电回路、绝缘油和气体介质等引起的传导和对流），并结合模拟试验、大量现场检测事例的统计分析和解体验证，也能获得电气设备内部故障在设备外部显现的温度分析规律或热特征，从而对设备内部故障的性质、部位及严重程度做出判断，如：避雷器内部受潮、变压器缺油、低值绝缘子、零值绝缘子等。
3 设备发热缺陷的诊断方法
3.1 表面温度判断法
主要适用于电流致热型和电磁效应引起发热的设备。根据测得的设备表面温度值，对照GB/T 11022中高压开关设备和控制设备各种部件、材料及绝缘介质的温度和温升极限的有关规定（详细规定见附录C ） ，结合环境气候条件、负荷大小进行分析判断。
3.2 同类比较判断法
根据同组三相设备、同相设备之间及同类设备之间对应部位的温差进行比较分析。对于电压致热型设备，应结合本标准的8 . 3 条进行判断；对于电流致热型设备，应结合本标准的8.4 条进行判断。
3.3 图像特征判断法
主要适用于电压致热型设备。根据同类设备的正常状态和异常状态的热像图，判断设备是否正常。
3.4 相对温差判断法
主要适用于电流致热型设备。特别是对小负荷电流致热型设备，采用相对温差判断法可降低小负荷缺陷的漏判率。
3.5 档案分析判断法
分析同一设备不同时期的温度场分布，找出设备致热参数的变化，判断设备是否正常。
3.6 实时分析判断法
在一段时间内使用红外热像仪连续检测某被测设备，观察设备温度随负载、时间等因素变化的方法。
4 红外诊断发热缺陷实例分析
2014年6月13日，在对10kV吉祥花园变压器进行红外测温时，发现变压器温度异常：
诊断分析和缺陷定性过程如下：
（1）采用“图像特征判断法”，发现2#变压器油枕处运行温度低，油标无油，变压器本体上部伴有渗油迹象。红外热像特征：以油面处为最高温度的热像，油枕（储油柜）与箱体的油面有明显的水平分界线。变压器箱体表面最高温度为52.5℃，油枕部位管温度为24℃，温差为28.5K。
（2）故障特征：漏油造成的缺油。缺陷原因：该变压器型号，1990年洛阳变压器厂出品，属于老旧设备，因夏季运行温度高，用户负载大，满负载运行，造成油位升高，在胶垫老化处漏油。天气温度降低后，油位回落，造成无油位现象。
（3）设备缺油缺陷，归类于“电压致热型”缺陷。根据DL/T 664-2008电压致热型缺陷诊断判据，判定为严重缺陷。
图1 红外图谱 图2 油位计
5 结论
红外诊断人员要积极做好数据的收集与整理，建立常态的红外图谱库，从而更好的积累运行经验，对红外诊断测温所反映的设备异常，需要经过反复论证，运用各种判断方法综合判断做出缺陷定论，为状态检修工作提供有力依据，达到真正的“应修必修，修必修好”的检修目的，从而保证电网的安全可靠运行，进一步提高优质服务水平。
参考文献
[1]刘志新。浅谈运行中电气设备红外线测温【J】。中国城市经济，2011年11期。
[2]唐信。浅谈输电线路中红外测温技术的应用【J】。江苏科技信息，2013年11期。
[3]周建国、雷民等。《带电设备红外诊断应用规范》【S】。中华人民共和国电力行业标准 DL/T 664-2008，2008年11月01日。
作者简介
范定智（1980.10-），男，山西省孝义市人，大学本科，在国网临汾供电公司工作，运行专工，工程师。
关键词：红外诊断；城市；配网
0 引言
目前，随着配网规模的发展以及配网设备质量的迅速提升，配网设备定期检修模式已不适应电网及设备的管理要求，近年来各网省公司已逐步开展配网状态检修，实现从定期检修到状态检修的根本性转变。在配网设备运维管理中，传统的设备巡视只能靠眼睛来看，没有很好的带电巡视检测设备，而红外测温仪的应用，大大提高了配电设备的缺陷发现能力。红外诊断技术具有安全、快速、高效等特点，能够很好的发现设备隐形缺陷，将事故发生消灭在了萌芽状态，杜绝了线路设备的损坏，减少了事故停电时间，降低了电网突然停电造成的政治风险。
1 红外诊断技术基本原理
在电力系统的各种设备中，许多故障往往都以设备相关部位的温度或热状态变化为征兆表现出来。任何物体都会发射红外辐射能量，而且温度越高发射的能量越强，那么只要运用适当的红外仪器检测电力设备运行中发射的红外辐射能量，并转换成相应的电信号，再经过专门的电信号处理系统处理，就可获得设备表面的温度分布及其包含的设备运行状态信息。这是红外监测的基本原理。
由于电力设备不同性质、不同部位和严重程度不同的故障，在设备表面不仅会产生不同的温升值，而且会有不同的空间分布特征，所以，分析处理红外监测到的上述设备运行状态信息，就能够对设备中潜伏的故障或事故隐患属性、具体位置和严重程度作出定量的判定。这就是红外故障诊断的基本原理。
2 电力设备故障红外诊断适用范围
故障现象在红外诊断技术方面可分为两大类：即设备的外部热故障和内部热故障。
2.1电气设备的外部热故障主要是指裸露在大气中设备的各类连接点，过渡点和导体本身的热故障。
2.2 电气设备的内部故障是指封闭在固体绝缘、油绝缘及设备壳体的各种故障。由于这类部位受到绝缘介质或设备壳体的阻挡，所以通常难以像外部故障那样从设备外部直接获得直观的有关故障信息。但是，根据各种电气设备的内部结构和运行工况，依据传热学理论，分析传导、对流和辐射三种热交换形式沿不同传热路径的传热贡献（多数情况下只考虑金属导电回路、绝缘油和气体介质等引起的传导和对流），并结合模拟试验、大量现场检测事例的统计分析和解体验证，也能获得电气设备内部故障在设备外部显现的温度分析规律或热特征，从而对设备内部故障的性质、部位及严重程度做出判断，如：避雷器内部受潮、变压器缺油、低值绝缘子、零值绝缘子等。
3 设备发热缺陷的诊断方法
3.1 表面温度判断法
主要适用于电流致热型和电磁效应引起发热的设备。根据测得的设备表面温度值，对照GB/T 11022中高压开关设备和控制设备各种部件、材料及绝缘介质的温度和温升极限的有关规定（详细规定见附录C ） ，结合环境气候条件、负荷大小进行分析判断。
3.2 同类比较判断法
根据同组三相设备、同相设备之间及同类设备之间对应部位的温差进行比较分析。对于电压致热型设备，应结合本标准的8 . 3 条进行判断；对于电流致热型设备，应结合本标准的8.4 条进行判断。
3.3 图像特征判断法
主要适用于电压致热型设备。根据同类设备的正常状态和异常状态的热像图，判断设备是否正常。
3.4 相对温差判断法
主要适用于电流致热型设备。特别是对小负荷电流致热型设备，采用相对温差判断法可降低小负荷缺陷的漏判率。
3.5 档案分析判断法
分析同一设备不同时期的温度场分布，找出设备致热参数的变化，判断设备是否正常。
3.6 实时分析判断法
在一段时间内使用红外热像仪连续检测某被测设备，观察设备温度随负载、时间等因素变化的方法。
4 红外诊断发热缺陷实例分析
2014年6月13日，在对10kV吉祥花园变压器进行红外测温时，发现变压器温度异常：
诊断分析和缺陷定性过程如下：
（1）采用“图像特征判断法”，发现2#变压器油枕处运行温度低，油标无油，变压器本体上部伴有渗油迹象。红外热像特征：以油面处为最高温度的热像，油枕（储油柜）与箱体的油面有明显的水平分界线。变压器箱体表面最高温度为52.5℃，油枕部位管温度为24℃，温差为28.5K。
（2）故障特征：漏油造成的缺油。缺陷原因：该变压器型号，1990年洛阳变压器厂出品，属于老旧设备，因夏季运行温度高，用户负载大，满负载运行，造成油位升高，在胶垫老化处漏油。天气温度降低后，油位回落，造成无油位现象。
（3）设备缺油缺陷，归类于“电压致热型”缺陷。根据DL/T 664-2008电压致热型缺陷诊断判据，判定为严重缺陷。
图1 红外图谱 图2 油位计
5 结论
红外诊断人员要积极做好数据的收集与整理，建立常态的红外图谱库，从而更好的积累运行经验，对红外诊断测温所反映的设备异常，需要经过反复论证，运用各种判断方法综合判断做出缺陷定论，为状态检修工作提供有力依据，达到真正的“应修必修，修必修好”的检修目的，从而保证电网的安全可靠运行，进一步提高优质服务水平。
参考文献
[1]刘志新。浅谈运行中电气设备红外线测温【J】。中国城市经济，2011年11期。
[2]唐信。浅谈输电线路中红外测温技术的应用【J】。江苏科技信息，2013年11期。
[3]周建国、雷民等。《带电设备红外诊断应用规范》【S】。中华人民共和国电力行业标准 DL/T 664-2008，2008年11月01日。
作者简介
范定智（1980.10-），男，山西省孝义市人，大学本科，在国网临汾供电公司工作，运行专工，工程师。