红外测温技术在变电运行中的应用

红外测温技术的应用原理为：以捕获检测目标物体发出的红外辐射能量为目标，以非接触检测为主要形式，利用红外线测温仪、红外线热像仪、红外线热电视设备，对红外辐射进行电信号转换、输出、分析，之后以黑体辐射定律为理论指导，依据红外辐射强度与温度的正比关系，结合检测物体位置、温度信息，即可获知物体基本情况。在变电运行中应用该技术，可通过温度探测、温差比较、热图谱分析，判断设备是否处于正常运行状态。

1. 红外测温技术在变电运行中的具体运用

1.1 在环氧树脂浇注式CT 内部缺陷诊断中的应用

CT 是常见的变电设备，由于环氧树脂绝缘材料具有介电强度高、防潮性好、耐老化、黏合性和机械强度等优点，被广泛应用于 CT 制造中。但是固化的环氧树脂质脆、易开裂、耐冲击性和耐低温性差，导致环氧树脂浇注式 CT内部容易出现各种缺陷，采用红外成像测温技术根据图谱温度分布能直观判断 CT 内部缺陷。如在某 220kV 变电站，环氧树脂浇注式 CT 内部 C 相本体温度偏高，根据测温图谱发现，C 相本体温度最高时为 76.5‰ ，正常相对应点温度为 22.3‰ ，环境温度为 17.3℃。根据温升 δ 计算公式可知，C 相温升 δ 为91.55% ，因此可判断为重大缺陷。对设备进行停电检查，发现 相上部外绝缘出现裂纹，应该是由环氧树脂受热膨胀导致外绝缘开裂。通过更换开裂部件，即可消除该缺陷。

1.2 在高压套管故障诊断中的应用

高压套管受材质、结构、工艺以及外界环境等因素，在负荷电流和瞬间短路电流的影响下，容易造成高压套管故障，进而引发电力事故。为提高供电系统的安全性，需对套管进行预防性试验，利用红外测温技术可实现带电检测，提高工作效率。例如，在某 220kV 变电站，运行人员在巡检中发现 2 号主变B 相本体高压套管顶部油位计指示位置明显低于其他主变本体，立即对 2 号主变高压套管进行红外成像测温，发现上端部位出现明显温升断层，上层温度为20℃，下层温度为 24°C ，温差为 4℃。通过对 2 号主变高压三相套管的温度值进行测试，发现 A、C 相套管温度正常，而 B 相套管温度出现明显断层现象，判断该套管内部存在渗油现象。为此，将B 相套管拆卸，发现套管内有几处裂纹，通过更换套管内部结构，提高套管的质量。

1.3 在金属线夹故障检测中的应用

线夹在经过长期氧化反应后，线夹的接触电阻增大造成局部电流发热，导致线夹温度出现异常，对变电运行产生较大的威胁。在某 220kV 变电站，运行人员使用红外测温仪开展红外测温中，根据测温图谱分析，A、B、C 相线夹温度分别为 24.0% 、23.8℃、32℃，明显发现C 相处温度高于其他两处温度约 8°C ，发热现象更为明显。通过停电检测，发现 C 相线夹接线板螺丝锈蚀情况严重，通过使用电阻测试仪，发现 C 相电阻明显高于其他两处，由此确定该发热现象是由线夹连接板接触电阻增大造成局部电流发热而引起的。对此情况，对线夹接线板螺丝进行打磨处理，并更换导电膏，对设备进行红外测温复测发现，设备运行正常。

1.4 在隔离开关故障检测中的应用

隔离开关是较为常见的变电设备，直接暴露在空气中，在长时间与空气接触中容易发生氧化，且经过长期频繁使用，隔离开关会受到一定的磨损，形成电阻，且随着电阻的增大，隔离开关发热现象越明显，严重影响了变电运行的安全性。红外测温技术能够对隔离开关运行状况进行准确检测。如在某 220kV变电站隔离开关过热故障处理中，运行人员发现隔离开关 ΔA 相温度异常，通过测温图谱比较分析发现：A 相最高温度为 110% ，B、C 相温度为 54℃，环境温度为 32℃，其中动静触头结合处温度最高，初步可判断为触头接触不良引发的发热故障。通过停电检修，发现触头表面氧化情况十分严重，对此应及时清理触头锈蚀部分，严重时进行更换。

2. 红外测温技术在变电运行中的应用效果优化策略

2.1 制定标准的测量流程

为进一步提升红外测温技术应用效果，应通过制定标准的测量流程以确保检测工作有序、规范开展。实践时，一是要清楚划分测量范围、定位检测目标，具体可以变电设备运行风险程度、受影响程度以及设备等级为参考，确定检测顺序。二是结合检测需求、被测设备类型、环境条件，合理选择测温设备，在正式使用前做好运行试验工作，以确保处于正常运行状态，及时对异常参数进行校正，随后详细阅读设备操作说明书、操控注意事项，以提高检测准确率。三是实时记录、传递、整合测量数据，对数据进行分析研究，以获知设备运行问题，结合检测结果制定针对性处理措施。

2.2 强化检测人员的技术水平

检测人员的技术水平决定着能否真正发挥出红外测温技术的作用、功能。因此，就要加大对检测人员的专业培训力度，定期开展技术理论学习活动、技术实践训练活动，以帮助真正了解该技术优势与价值，丰富技术知识，熟练掌握技术应用技巧，累积实践经验，进而提升检测工作效率、质量。同时，要引导树立与时俱进理念，使之能够自觉增强信息素养，不断强化数据分析能力，以更好满足现代化变电设备检测、运维工作需求。此外，可通过设置激励机制激发检测人员自我提升的主观能动性。

2.3 加大对仪器设备的维护力度

想要确保红外测温结果的可信度、精度，就要做好仪器设备的维护、更新、升级工作。要求相关人员应定期对仪器运行状态进行检查，对参数进行校准；定期清洁仪器，合理存储仪器，使仪器内外部保持干燥、整洁，避免因累积过多灰尘或是受潮降低了仪器的灵敏性。

结语：应用红外测温技术能够良好解决传统人工巡检问题，扩大检测覆盖范围，提高响应速度与检测灵活性，能够免受温度、环境条件影响，实现全程动态化、毫秒级测温，并能代替检测人员深入到危险、未知、高空区域快速、准确进行检测，显著降低了检测风险，保证了检测结果的精准度、可靠性，且能够对数据展开智能推测、分析与计算，对潜在的危险隐患进行预警与防范，从而提升了运维工作质量。因此，就要持续研究该技术操作要点，通过制定标准检测流程，提升检测人员技术技能，加大对仪器的维护力度，以进一步增强技术应用效果。

参考文献：

[1] 卢尧 , 傅慧华 , 姜春娇 . 基于红外测温技术的变电运维管理与故障诊断方法研究 [J]. 电工技术 ,2024,(S2):686-688.

[2] 陈 曦 . 变 电 运 维 中 的 红 外 测 温 技 术 应 用 [J]. 集 成 电 路 应用 ,2024,41(10):274-276.

[3] 孙耀斌 , 刘磐龙 . 红外测温技术在变电运行中的应用分析 [J]. 石河子科技 ,2023(6):18-19.

作者简介：

刘阳本科，中级工程师，变电运行专业

白俊香本科，中级工程师，变电运行专业