何志宏

摘 要：紅外熱成像檢測技術(shù)是利用紅外熱像儀將物體的熱輻射以掃描成像的方式進行遠距離實時在線診斷。在電力系統(tǒng)中，電力設(shè)備故障絕大多數(shù)都以局部或整體過熱或溫度分布異常為征兆，通過運用紅外熱像儀檢測電力設(shè)備運行中發(fā)射的紅外輻射能量，就可以獲得電力設(shè)備表面的溫度分布狀態(tài)及其包含的設(shè)備運行狀態(tài)信息，分析處理這些信息，就能夠?qū)υO(shè)備中潛伏的故障或事故隱患屬性、具體位置和嚴(yán)重程度作出定量判斷。

關(guān)鍵詞：紅外熱成像;變電設(shè)備;測溫技術(shù)

1.引言

美國德克薩斯儀器公司（TI）在1964年蔭次研制成功第一代的熱紅外成像裝置，對目標(biāo)的熱輻射進行圖像分解掃描，然后應(yīng)用光電探測器進行光一電轉(zhuǎn)換;最后形成熱成象視頻信號，并在熒屏上駐示，紅外熱成像系統(tǒng)至今仍是軍用飛機、艦船和坦克上的透要裝置。紅外熱成像檢測技術(shù)是利用紅外熱像儀將物體的熱輻射以掃描成像的方式進行遠距離實時在線診斷。在電力系統(tǒng)中，電力設(shè)備故障絕大多數(shù)都以局部或整體過熱或溫度分布異常為征兆，通過運用紅外熱像儀檢測電力設(shè)備運行中發(fā)射的紅外輻射能量，就可以獲得電力設(shè)備表面的溫度分布狀態(tài)及其包含的設(shè)備運行狀態(tài)信息.目前，變電站需要每月開展一次全面測溫及一次普測，以便及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備發(fā)熱的缺陷并及時處理，確保設(shè)備和電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。隨著紅外熱成像技術(shù)的普及和應(yīng)用，對原有設(shè)備測溫方式進行探索，并逐步進行改進。

2.紅外熱成像儀優(yōu)點

紅外熱成像儀與紅外線點溫儀相比有以下優(yōu)點：

一是操作簡單、攜帶方便、測溫精度高、測量結(jié)果不受測量環(huán)境中電磁場的干擾;

二是圖像清晰、穩(wěn)定、具有較高的溫度分辨率和空間分辨率，測量精度和測溫范圍滿足現(xiàn)場測試要求;

三是能夠直觀反饋出受測設(shè)備的溫度分布情況，紅外圖象能夠進行存儲和導(dǎo)出，便于進行進一步分析和判斷。

紅外熱成像儀以其眾多優(yōu)點迅速取代紅外線點溫儀成為變電站設(shè)備測溫的主要工具，紅外線點溫儀作為補充。

3.變電設(shè)備紅外測溫的不足

測溫工作仍然使用原先的全面測溫和普測的表格。每月的全面測溫工作開展時，對每個間隔的設(shè)備進行紅外成像，并記錄該間隔所有測溫點的最高溫度。

一是紅外熱成像儀能夠?qū)σ粋€測溫區(qū)域的最高溫度進行自動尋找和測量，并在液晶屏中顯示出來，因此，在設(shè)備接點測溫中就能夠很方便的查找到最高溫度點，可以保存下來作為檢修部發(fā)熱缺陷處理的重要參考。

二是紅外熱成像儀能夠?qū)⒊上駞^(qū)域中的所有物體的溫度按照色標(biāo)進行顯示，能夠從紅外圖象中根據(jù)色標(biāo)的差異直觀看出溫差，能夠明確發(fā)熱點的溫升，便于進行類似位置不同相別之間的溫度比對。

三是使用紅外熱成像儀后能夠?qū)υO(shè)備的紅外圖片進行記錄，而全面測溫表格往往需要打印50-100頁，攜帶不便，填寫不便，依舊使用原始的紙質(zhì)測溫記錄的方式將造成運行人員很大的工作負擔(dān)。特別是運維操作站成立后，一個運維操作站管轄數(shù)個甚至數(shù)十個無人值班變電站，再使用原來的紙質(zhì)記錄模式不再適應(yīng)新的運行模式的需要。

四是使用紙質(zhì)記錄時存在不同程度的根據(jù)區(qū)域最高溫度編造各點溫度的情況，甚至存在未到現(xiàn)場測溫編造數(shù)據(jù)的情況，達不到進行全面測溫的目的。

五是執(zhí)行過程中發(fā)現(xiàn)運行人員進行紅外圖片存檔時的留檔圖片的選擇方式各不相同，存在同一變電站有的運行人員保存了500張圖片，而有的保存200張圖片的情況，也存在存檔時沒有將最高溫度圖片保存的情況。

六是測溫中對于同一設(shè)備，在不同方向和角度進行紅外成像可能會有差異。如隔離開關(guān)的柱頭與引流線連接處線夾發(fā)熱，但若在柱頭靠動觸頭側(cè)進行測量將由于柱頭的遮擋而無法發(fā)現(xiàn)發(fā)熱點。

4.改進措施

一是改變使用紙質(zhì)記錄的記錄方式，利用紅外熱成像儀的圖片存檔功能進行改進。

二是人員測溫后到現(xiàn)場進行抽查，對于發(fā)現(xiàn)的發(fā)熱點對照測溫記錄進行比對、考核。

三是檢測時以陰天、多云氣候為宜、晴天要避開陽光直接照射或反射入鏡，無霧。在室內(nèi)檢測避開燈光的直射，某些設(shè)備應(yīng)避開人體熱源的紅外反射，室內(nèi)最好閉燈檢測。

四是對站內(nèi)每個間隔設(shè)備的斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、避雷器、阻波器、耦合電容器、支持瓷瓶、引流線、端子箱進行紅外熱成像測溫，并按照間隔順序保存圖像，以錄音形式對設(shè)備名稱進行區(qū)分和明確。GIS設(shè)備應(yīng)對進出線接頭、引流線、支持瓷瓶、匯控柜進行測溫。封閉式高壓開關(guān)柜應(yīng)對柜體進行測溫。

五是購置有紅外與可見光結(jié)合的熱成像儀，并配置廣角鏡頭，在圖象留檔時能夠根據(jù)所測設(shè)備上下方或周邊的設(shè)備標(biāo)識，通過可見光圖片直觀確定所測設(shè)備。運維站制定適合每個變電站的測溫順序，如：確定間隔順序進行測溫，先拍攝本間隔斷路器的設(shè)備標(biāo)示作為起始圖片，然后測試斷路器、隔離開關(guān)，隔離開關(guān)的編排順序可以從母線側(cè)至線路側(cè)，然后是電流互感器、電壓互感器等，最后以下一間隔斷路器作為本間隔的終止。由于熱成像儀圖片是按順序編號，在查找定位時可以節(jié)省工作量。

參考文獻

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