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摘 要：变电运行是电力系统运行的关键环节，受内外因素影响，在运行中常会出现一些故障，需要停止运行才能开展检测维修工作，严重延缓了工作效率。为保证电力系统持续稳定的运行，电力行业引进了红外测温技术，该技术利用辐射测温的原理，能够在不接触电气设备的情况下对其进行故障检测，既省时又省力，而且能够保证系统持续供电，在诊断变电运行故障中起着积极作用。
关键词：红外线测温技术；变电运行；电力系统；应用
前 言：随着电网事业的发展，电力设备的增多，电力系统面临着新的供电压力，作为其中一个关键部分，变电系统的重要性不言而喻。在长期运行中，设备发热，甚至磨损老化，很容易影响变电正常运行。以往在检测故障时，往往需要停止变电设备工作，而且查找故障有一定的难度，在科技的推动下，故障检测技术有了很大进步，红外测温技术即是一种新的方法。
1 关于红外测温技术
1.1技术原理
只要温度在绝对零度以上，任何物体都会散发出红外辐射能量，温度越高，能量越大，但人眼难以看见。红外测温技术就是借助一些红外测温仪器接收物体放出的红外线，进而对其温度进行测量的一种技术。利用红外线技术的基本运行原理，对变电运行中的所有设备进行温度监测，以判定设备是否处于正常运行状态的一种实时在线的监测技术。物质是由各种各样的原子、分子等微小元素构成，在物质内部，这些元素都处于高速运行状态，并按照一定的运行规律运动，在此过程中会产生相应的热量向外界辐射，将这种现象就叫热辐射。红外测温技术就是对热辐射现象释放出的热量进行检测的技术，该技术在变电运行中的应用，就是对变电系统中的电气设备进行热辐射监测，以电气设备释放出的热辐射能量是否在正常水平来判定变电设备是否处于正常的运行状态。
红外测温技术是将电气设备的热源辐射状况进行收集，再经由红外探测器、光电探测仪以及信号处理等设备和电路之后，将热辐射源的能量转变为相应的信号，来向工作人员实时准确的提供设备的温度信息，以设备是否处于明显发热状态向人员反映设备当前的运行状态，能到达对运行设备的状况进行实时监控，并及时的发现和处理设备运行故障的目的。
1.2技术特点及应用优势
红外线是一种电磁辐射，可划分为四个波段，依次是近红外线、远红外线、中红外线和极远红外线，其原理决定了其检测方式与其他方式的不同。首先，紅外测温技术可在设备运行中监测到异常红外辐射，真实反映设备的运行状态，实现了不接触、不停运，从而不会给各级电力用户带来因大面积停电或设备停止运转引发的生产和生活方面的困扰，极大地保障了操作的安全性、便捷性，也保证了系统的安全运行以及监测与维护人员的人身安全；其次，操作比较简单，因检测仪器在没有安装检测装置或其他辅助信号源的情况下，也可以及时发现各种设备出现的故障，减少了事故发生率，除了检测故障的部位，还能反映出故障程度，为检修人员采取措施提供了许多方便；再者，以此技术为基础建立起来的红外测温系统，通过计算机分析，将检测到的红外线的信息形成图像或视频，并具备存储功能，将用过的数据资料进行保存，以便日后调用。该技术的以上优势和特点奠定了其在变电运行中的应用地位。
1.3红外测温技术的判断方法
相对温差判别法，对于因为电流而产热的热备，当设备的导流部位出现发热异常时，要进行温度测量来准确的获取温度值，按照相关的计算公式得出发热部位温度的相对温差，即将发热点温度、环境参照体温度以及正常相温度的值带入公式便可得出准确的温差。同类比较法，即对于同型号的电压致热的电气设备，依据对应点温度上升值的差异来判断设备的运行状态，对于电压致热型的电器设备存在的缺陷，可依据允许温升值或者同类允许温差来判断，在我国的变电系统中，相关技术以及运行规范中已经明确规定，当设备的同类温度超出允许温升值30%的时候，就要定义电气设备存在重大缺陷。热谱图分析法，即将正常运行状态下的设备的热谱图与异常运行状态下的设备的热谱图进行对比分析，以存在的差异为依据来判定设备的运行状态。
2 红外测温技术在变电运行中的具体应用
2.1 实例概述
某地电力系统采用的是35 kV架空双回路电源，随着用电量骤增，系统供电负荷很大，2013年6月，系统中的变电站出现故障，严重影响了系统正常供电。以往在维护时，经常使用试温贴片执行温升监控工作，但因高压线路有安全距离限制，若比此距离小，极有可能威胁到人身安全，而且操作起来十分不便，使得检测效果并不理想，出现了多起电气事故。出现故障的原因多是接触不良造成设备严重发热，因此，必须对电气设备的升温情况进行准确监测，才能减少损失。该地自2011年引进红外检测技术，在近两年出现的变电故障中起到了积极作用。对此此次事故，由于红外测温系统及时准确地分析了故障所在及故障程度，为检修人员赢得了许多准备的时间，而且降低了停电率，大大提高了工作效率。
2.2 变电系统常见发热故障分析
①隔离开关刀口发热。由于频繁的操作，在长期机械应力的作用下，开关很容易出现合闸不到位的状况，刀口接触面受力不均，使得接触电阻有所增加。因安装不合理，隔离开关长期暴露在空气中，连接件表面极有可能被氧化，进而导致电阻增大。红外测温技术能够对其进行准确有效的检测。
②变压器和电抗器。变压器一旦发生漏磁现象，便会产生大量的涡流损耗，导致螺杆或箱体的温度上升，其热成像特点是以漏磁穿过区域为中心，形成层次比较清晰但呈不规则形状的圆环，温度通常都会在95 ℃以下；变压器内部如果有接触不良现象，同样会引起发热，尤其是箱体，温度会逐渐攀升，与涡流损耗的热成像特点的区别在于，它不会产生环流形状。此外，沿路的管道被堵塞，也会导致发热，其特征在于，因为堵塞管道没有参与循环，随着温度的上升，会出现明显的低温区，其他部位则温度很高，形成很大的温度差，在热谱图中非常明显。变压器内高压套管若因缺油而引起温度升高，套管内的油气辐射热量有一定的差异，反映在热图谱中，则显示为明显的油气分界线。
③互感器。影响互感器正常运行的因素很多，如内部接触不良、损耗过大，或外壳发热，器体处于缺油状态，都很容易引起互感器出现故障。当互感器的表面温度出现异常时，35～100 kV电磁型电压互感器表面的温升最大值应控制在5 K之内，相间的温差应控制在1.5 K以内。若超过温升太多，有必要结合其他方法对测试结果进行分析。
④组合电器。组合电器在选择外壳制作材料时，以金属材料居多，在测温时通常只能对其外壳温度进行测量。按照相关的要求，为保护工作人员的人身安全，接触部位的温升尽量控制在30 K以内。若操作时不用触及电器，则允许温升一般为40 K，特殊情况下可以设为60 K。
⑤线夹发热。由于线夹导线多是在空气中运行，时间一长，弹簧垫片很容易被氧化，以至于线夹出现连接不良、松动等现象，使得接触电阻增加，引起线夹发热。在安装时漏装或检测出现漏检，以及弹簧垫片安装不合理，都会引起线夹松动，接触电阻增加，进而导致线夹发热。红外测温技术能够定期对其进行检测，并及时发现解决发热现象。
3 结 语
针对变电运行系统中出现的各种故障，应广泛采取红外测温技术对其进行检测，该技术能够在不接触电气设备的情况下检测故障，保证了系统的工作持续性，速度快、效果好，值得推广应用。在使用中，还应注意环境因素的影响，根据不同情况采取不同的红外测温手段，积累更多红外技术在变电运行中应用的成功案例，将该技术不断完善，使其更好的为变电运行系统服务。
参考文献：
[1] 刘仁祥，配电线路运行中红外测温技术的应用[J].中国城市经济，2011，30：233，235.
[2] 张金龙，唐培新.远红外测温技术在变电站中的应用[J].神华科技，2010（06）.
[3] 梁敬铸，浅析红外测温技术在变电运行中的应用[J].企业技术开发，2013，11：121-122.
关键词：红外线测温技术；变电运行；电力系统；应用
前 言：随着电网事业的发展，电力设备的增多，电力系统面临着新的供电压力，作为其中一个关键部分，变电系统的重要性不言而喻。在长期运行中，设备发热，甚至磨损老化，很容易影响变电正常运行。以往在检测故障时，往往需要停止变电设备工作，而且查找故障有一定的难度，在科技的推动下，故障检测技术有了很大进步，红外测温技术即是一种新的方法。
1 关于红外测温技术
1.1技术原理
只要温度在绝对零度以上，任何物体都会散发出红外辐射能量，温度越高，能量越大，但人眼难以看见。红外测温技术就是借助一些红外测温仪器接收物体放出的红外线，进而对其温度进行测量的一种技术。利用红外线技术的基本运行原理，对变电运行中的所有设备进行温度监测，以判定设备是否处于正常运行状态的一种实时在线的监测技术。物质是由各种各样的原子、分子等微小元素构成，在物质内部，这些元素都处于高速运行状态，并按照一定的运行规律运动，在此过程中会产生相应的热量向外界辐射，将这种现象就叫热辐射。红外测温技术就是对热辐射现象释放出的热量进行检测的技术，该技术在变电运行中的应用，就是对变电系统中的电气设备进行热辐射监测，以电气设备释放出的热辐射能量是否在正常水平来判定变电设备是否处于正常的运行状态。
红外测温技术是将电气设备的热源辐射状况进行收集，再经由红外探测器、光电探测仪以及信号处理等设备和电路之后，将热辐射源的能量转变为相应的信号，来向工作人员实时准确的提供设备的温度信息，以设备是否处于明显发热状态向人员反映设备当前的运行状态，能到达对运行设备的状况进行实时监控，并及时的发现和处理设备运行故障的目的。
1.2技术特点及应用优势
红外线是一种电磁辐射，可划分为四个波段，依次是近红外线、远红外线、中红外线和极远红外线，其原理决定了其检测方式与其他方式的不同。首先，紅外测温技术可在设备运行中监测到异常红外辐射，真实反映设备的运行状态，实现了不接触、不停运，从而不会给各级电力用户带来因大面积停电或设备停止运转引发的生产和生活方面的困扰，极大地保障了操作的安全性、便捷性，也保证了系统的安全运行以及监测与维护人员的人身安全；其次，操作比较简单，因检测仪器在没有安装检测装置或其他辅助信号源的情况下，也可以及时发现各种设备出现的故障，减少了事故发生率，除了检测故障的部位，还能反映出故障程度，为检修人员采取措施提供了许多方便；再者，以此技术为基础建立起来的红外测温系统，通过计算机分析，将检测到的红外线的信息形成图像或视频，并具备存储功能，将用过的数据资料进行保存，以便日后调用。该技术的以上优势和特点奠定了其在变电运行中的应用地位。
1.3红外测温技术的判断方法
相对温差判别法，对于因为电流而产热的热备，当设备的导流部位出现发热异常时，要进行温度测量来准确的获取温度值，按照相关的计算公式得出发热部位温度的相对温差，即将发热点温度、环境参照体温度以及正常相温度的值带入公式便可得出准确的温差。同类比较法，即对于同型号的电压致热的电气设备，依据对应点温度上升值的差异来判断设备的运行状态，对于电压致热型的电器设备存在的缺陷，可依据允许温升值或者同类允许温差来判断，在我国的变电系统中，相关技术以及运行规范中已经明确规定，当设备的同类温度超出允许温升值30%的时候，就要定义电气设备存在重大缺陷。热谱图分析法，即将正常运行状态下的设备的热谱图与异常运行状态下的设备的热谱图进行对比分析，以存在的差异为依据来判定设备的运行状态。
2 红外测温技术在变电运行中的具体应用
2.1 实例概述
某地电力系统采用的是35 kV架空双回路电源，随着用电量骤增，系统供电负荷很大，2013年6月，系统中的变电站出现故障，严重影响了系统正常供电。以往在维护时，经常使用试温贴片执行温升监控工作，但因高压线路有安全距离限制，若比此距离小，极有可能威胁到人身安全，而且操作起来十分不便，使得检测效果并不理想，出现了多起电气事故。出现故障的原因多是接触不良造成设备严重发热，因此，必须对电气设备的升温情况进行准确监测，才能减少损失。该地自2011年引进红外检测技术，在近两年出现的变电故障中起到了积极作用。对此此次事故，由于红外测温系统及时准确地分析了故障所在及故障程度，为检修人员赢得了许多准备的时间，而且降低了停电率，大大提高了工作效率。
2.2 变电系统常见发热故障分析
①隔离开关刀口发热。由于频繁的操作，在长期机械应力的作用下，开关很容易出现合闸不到位的状况，刀口接触面受力不均，使得接触电阻有所增加。因安装不合理，隔离开关长期暴露在空气中，连接件表面极有可能被氧化，进而导致电阻增大。红外测温技术能够对其进行准确有效的检测。
②变压器和电抗器。变压器一旦发生漏磁现象，便会产生大量的涡流损耗，导致螺杆或箱体的温度上升，其热成像特点是以漏磁穿过区域为中心，形成层次比较清晰但呈不规则形状的圆环，温度通常都会在95 ℃以下；变压器内部如果有接触不良现象，同样会引起发热，尤其是箱体，温度会逐渐攀升，与涡流损耗的热成像特点的区别在于，它不会产生环流形状。此外，沿路的管道被堵塞，也会导致发热，其特征在于，因为堵塞管道没有参与循环，随着温度的上升，会出现明显的低温区，其他部位则温度很高，形成很大的温度差，在热谱图中非常明显。变压器内高压套管若因缺油而引起温度升高，套管内的油气辐射热量有一定的差异，反映在热图谱中，则显示为明显的油气分界线。
③互感器。影响互感器正常运行的因素很多，如内部接触不良、损耗过大，或外壳发热，器体处于缺油状态，都很容易引起互感器出现故障。当互感器的表面温度出现异常时，35～100 kV电磁型电压互感器表面的温升最大值应控制在5 K之内，相间的温差应控制在1.5 K以内。若超过温升太多，有必要结合其他方法对测试结果进行分析。
④组合电器。组合电器在选择外壳制作材料时，以金属材料居多，在测温时通常只能对其外壳温度进行测量。按照相关的要求，为保护工作人员的人身安全，接触部位的温升尽量控制在30 K以内。若操作时不用触及电器，则允许温升一般为40 K，特殊情况下可以设为60 K。
⑤线夹发热。由于线夹导线多是在空气中运行，时间一长，弹簧垫片很容易被氧化，以至于线夹出现连接不良、松动等现象，使得接触电阻增加，引起线夹发热。在安装时漏装或检测出现漏检，以及弹簧垫片安装不合理，都会引起线夹松动，接触电阻增加，进而导致线夹发热。红外测温技术能够定期对其进行检测，并及时发现解决发热现象。
3 结 语
针对变电运行系统中出现的各种故障，应广泛采取红外测温技术对其进行检测，该技术能够在不接触电气设备的情况下检测故障，保证了系统的工作持续性，速度快、效果好，值得推广应用。在使用中，还应注意环境因素的影响，根据不同情况采取不同的红外测温手段，积累更多红外技术在变电运行中应用的成功案例，将该技术不断完善，使其更好的为变电运行系统服务。
参考文献：
[1] 刘仁祥，配电线路运行中红外测温技术的应用[J].中国城市经济，2011，30：233，235.
[2] 张金龙，唐培新.远红外测温技术在变电站中的应用[J].神华科技，2010（06）.
[3] 梁敬铸，浅析红外测温技术在变电运行中的应用[J].企业技术开发，2013，11：121-122.