伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電網(wǎng)和變電設(shè)備的使用頻率也逐漸增大，負(fù)荷也隨之加大，運行故障也逐漸頻發(fā)，采用紅外測溫技術(shù)可以對運行中的各種電力設(shè)備進(jìn)行實時監(jiān)控，能夠及時有效的檢查出電力設(shè)備在運行過程中的故障。

　　《電力技術(shù)經(jīng)濟(jì)》由國家電網(wǎng)公司主管、國網(wǎng)北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院、湖南省電力公司、中國電力財務(wù)有限公司主辦的科技類刊物。1988年創(chuàng)刊，大16開本，雙月刊，全國公開發(fā)行，國內(nèi)統(tǒng)一刊號：CN11-5537/TK，國際標(biāo)準(zhǔn)刊號：ISSN1008-1682，郵發(fā)代號：80-601，定價：12.00元/冊。

　　在實際的變電運行中由于設(shè)備缺陷或是運行故障等造成的問題也會隨著增加，紅外測溫技術(shù)具有無需停電、檢測準(zhǔn)確性極高、無需接觸電力設(shè)備等優(yōu)勢，使得其廣泛的應(yīng)用于變電運行中。

　　1 紅外診斷技術(shù)及其工作原理

　　1.1 紅外診斷技術(shù)

　　紅外線診斷技術(shù)是把紅外線輻射的特性應(yīng)用到變電設(shè)備故障的診斷中，紅外線技術(shù)主要包括紅外診斷技術(shù)，其是診斷變電設(shè)備故障的一種技術(shù)手段。根據(jù)物理學(xué)的相關(guān)理論知識，如果物體的絕度溫度大于零，那么物體就會散發(fā)出紅外輻射能量，而且，如果物體的溫度還很高的話，那么，這種情況下，物體發(fā)出的紅外線能量就會比較強(qiáng)。

　　1.2 紅外診斷技術(shù)的原理

　　大自然中的任何物體都會發(fā)出一種人類肉眼無法看到紅外輻射能量，也包括人類。如果物體的溫度比較高，那么紅外輻射的能量就會比較強(qiáng)。變電設(shè)備一旦出現(xiàn)故障，那么基本上可以斷定是由于整個或者是局部過熱， 或者是溫度分布異常所造成的。因此，如果用可續(xù)的技術(shù)設(shè)備對變電設(shè)備運行中發(fā)射出來的紅外輻射能量進(jìn)行相應(yīng)的測定， 并通過一些設(shè)備把這些能量轉(zhuǎn)化成電信號，那么經(jīng)過相關(guān)的處理，就可以清楚掌握變電設(shè)備表面的溫度分布情況，從而判斷變電設(shè)備潛在的故障信息以及事故隱患可能發(fā)生的位置、性質(zhì)和大小程度等。

　　1.3 紅外診斷技術(shù)的特點

　　紅外診斷技術(shù)根據(jù)紅外輻射原理來檢測變電設(shè)備表面所散發(fā)出來的紅外輻射能量，通過一系列的工序，然后把變電設(shè)備表面的溫度分布情況轉(zhuǎn)化成肉眼能夠識別的熱圖像。工作人員可通過觀察熱圖像來具體了解變電設(shè)備的溫度變化情況，從而能夠快速且準(zhǔn)確地診斷出變電設(shè)備的故障。紅外診斷技術(shù)的優(yōu)點是：在診斷變電設(shè)備的故障時，工作人員無需接觸變電設(shè)備，這樣就切實減少了對工作人員生命安全的威脅，節(jié)省了大量的人力、物力和財力，且維修和養(yǎng)護(hù)的費用也比較低;紅外線檢測技術(shù)直觀形象，具有極高的敏感度，適用面比較廣。但是其缺點主要有，其僅僅可以測定變電設(shè)備表面的溫度分布，測定的準(zhǔn)確度比較低等。

　　2 電力設(shè)備故障及其診斷原理

　　2.1 電力設(shè)備故障及電力設(shè)備診斷機(jī)理

　　受電壓和電流兩者作用的影響，變電設(shè)備在運行過程中，一般有四種發(fā)熱的來源：

　　(1)介質(zhì)損耗發(fā)熱

　　受到交變電場作用的影響，電氣絕緣介質(zhì)極化方向會造成損耗，最終造成發(fā)熱情況。介質(zhì)損耗發(fā)熱是一種因電壓效應(yīng)所引起的發(fā)熱現(xiàn)象。

　　(2)電阻損耗增大的故障分析

　　在電力系統(tǒng)導(dǎo)電回路中，如果所有的金屬導(dǎo)體均會產(chǎn)生電阻，那么符合電流在通過時，就會有相當(dāng)一部分的電能以熱損耗的形式損耗掉。在這個過程中，符合電流和發(fā)熱功率是的平方是正比例的關(guān)系，但和電力系統(tǒng)的電壓沒有關(guān)系，其僅屬于電流效應(yīng)所造成的發(fā)熱。

　　2.2 泄露電流增大以及其分布異常故障

　　一般情況下，會存在一部分的高壓電力設(shè)備，比如輸電線路絕緣子以及避雷針等， 這些變電設(shè)備均可能存在泄露電流的狀況，因此存在一定的電壓分布，那么，變電設(shè)備如果出現(xiàn)了故障，就會改變泄露電流I、分布電壓U 的大小，而且還會造成表面溫度出場的異常分布。

　　2.3 鐵損增大的故障

　　如果把工作的電壓施加于勵磁回路上，受鐵芯磁滯、渦流影響損耗電能，就會造成變電設(shè)備的發(fā)熱。

　　2.4 電氣設(shè)備的熱故障分析

　　(1)電氣設(shè)備的內(nèi)部故障

　　造成電力設(shè)備內(nèi)部故障的因素有很多，主要有設(shè)備殼體、油絕緣封閉電氣回路以及固體絕緣、絕緣介質(zhì)等。電氣設(shè)備的故障由于是發(fā)生在金屬外殼，而且是絕緣材料的內(nèi)部，因此，紅外線的穿透能力非常弱，幾乎無法穿透電氣設(shè)備的外殼、絕緣材料，因此不能進(jìn)行內(nèi)部缺陷的檢測。但是，由于電氣內(nèi)部的缺陷一般具有較長的發(fā)熱時間，而且相對來說比較穩(wěn)定。故故障點與周圍的導(dǎo)體以及絕緣材料能夠通過對流轉(zhuǎn)化等方式來傳遞熱量，可以引發(fā)這些部位的高溫，尤其是傳熱導(dǎo)體的升溫會比較顯著。

　　(2)電氣設(shè)備的內(nèi)部故障

　　電氣設(shè)備外部故障的因素主要有兩方面：①外部的接頭由于接觸不良而袒露在外面，或者是由于連接管件不良可造成過熱的故障，比如套管、線夾以及斷路器等等;②由于絕緣的強(qiáng)度比較低，從而造成了絕緣性能的降低，進(jìn)而引發(fā)過熱的故障。比如絕緣子劣化、嚴(yán)重污穢也會造成電流泄露的增大，從而引發(fā)發(fā)熱的故障。那么，如果發(fā)現(xiàn)不處理，就會造成局部的燒斷和斷線，從而可能引發(fā)設(shè)備事故等。在電氣設(shè)備外部和內(nèi)部故障中，外部設(shè)備所占的比例比較大。

　　3 紅外診斷技術(shù)應(yīng)用實例

　　機(jī)電設(shè)備如果出現(xiàn)故障，那么總會伴隨著的溫度的變化，而紅外線診斷技術(shù)的基本工作原理就是測定變電設(shè)備的紅外輻射能量，經(jīng)過一系列的轉(zhuǎn)化，顯示出變電設(shè)備的溫度分布情況，從而可以判定變電設(shè)備的熱狀態(tài)，判斷變電設(shè)備是不是健康，從而采取措施預(yù)防故障的發(fā)生。按照紅外線診斷進(jìn)行分類，變電設(shè)備的故障一般可劃分為兩類：①外部的故障;②內(nèi)部的故障。外部的故障主要指的是可直接檢測出設(shè)備故障，可根據(jù)紅外檢測技術(shù)來產(chǎn)生溫度分布圖。造成外部故障的主要原因有變電設(shè)備長期暴露在空氣中或者是其表面有垃圾等。

　　紅外線幾乎無力穿越任何的物體，因此，紅外線技術(shù)無法診斷變電設(shè)備的內(nèi)部故障。但如果變電設(shè)備的內(nèi)部出現(xiàn)了故障，由于其熱量無法排除，則發(fā)熱持續(xù)的時間通常情況下會比較長，而與機(jī)電設(shè)備相連接的物體，會把其產(chǎn)生的熱量不間斷地傳輸?shù)皆O(shè)備的表面，因此也就改變了機(jī)電設(shè)備表面的溫度分布狀況。在一般情況下，在日常工作中采用的是相對溫差法來判斷變電設(shè)備的故障大小狀況。而診斷變電設(shè)備內(nèi)部故障的形式有：內(nèi)部的不良連接導(dǎo)致內(nèi)部內(nèi)熱;變電設(shè)備內(nèi)部老化或者是受潮;設(shè)備比較劣質(zhì)、設(shè)備的絕緣狀況不良等等。

　　3.1 變電設(shè)備接頭處發(fā)熱

　　變電設(shè)備經(jīng)常出現(xiàn)的故障便是電纜頭發(fā)熱，而工藝不良、接觸過熱損失電纜絕緣是造成電纜頭事故的最為主要的原因。因此，檢測電纜熱像也就等于是檢測電纜頭。這類電纜頭故障由于是從外向電纜頭的根部傳導(dǎo)， 其溫度往往要高于電纜的本體，不過其總體的溫度并不是很高。