红外线测温（精选12篇）
红外线测温 篇1
回转窑窑尾烟室测温通常采用接触式常规热电偶测温, 烟室温度状况直接影响回转窑热工运转的稳定性、产量及熟料质量, 因此该处的温度测量显得尤为重要。
传统的热电偶测温需要将其传感器部分插入炉壁与其内部物料接触, 高温的物料对热电偶传感器的腐蚀、冲刷, 极易导致传感器部分损坏, 而且结皮之后, 传感器被结皮包裹无法准确获得物料的温度。而且还存在损耗大、维护量大等问题, 在清堵的过程中也容易导致热电偶损坏。如果使用性能更好的耐磨、耐高温热电偶, 可延长使用时间, 但是其单体成本会更高。
经过比较, 公司决定采用新型的红外测温装置, 依靠红外辐射能量传感器进行测温。传感器与物料无需接触, 不存在高温腐蚀和磨损的问题, 其测温装置自带的自动清结皮装置 (需压缩空气) 可以定期清理炉内壁的结皮, 稳定性较高, 能很好地解决水泥行业这一测温技术难题。图1为热电偶对比红外测温8h中控截图, 表1对使用成本作了一个对比。
热电偶往往是在拔出清理结皮过程中损坏的, 使用一般的耐磨热电偶最不经济, 而且综合维护量大。图2为现场安装照片。
新型的红外热电偶解决结皮的问题后, 测量温度准确, 减少了维护, 有利于生产操作, 从长远来看, 经济效益良好。
红外线测温 篇2
自然界中除了人眼看得见的光（通常称为可见光），还有紫外线、红外线等非可见光。而红外线是自然界中存在最广泛的电磁波，物体只要有温度，无论高低，都会发出红外线。随着科技的日新月异，人们悄然运用红外线这一特性，让一门使用光电设备来检测和测量辐射并在辐射与表面温度之间建立相互联系的科学应运而生，那就是红外线热成像。而红外线热成像仪又是什么呢？简单的说，红外线热成像仪的操作就是以红外线热成像原理为基础的检测。那红外线热成像仪的检测手段是什么原理呢？红外热像仪的测温原理是什么呢？
简单来说，红外线热成像仪具有安全、直观、高效、防止漏检4大核心优势。
普通红外线测温仪仅有单点测量功能，而红外线热成像仪则可捕获被测目标的整体温度分布，快速发现高温、低温点，从而避免漏检。各位如果使用过红外线测温仪的工程师，应该深有体会，扫描一个高约1米的电气柜，需要反复来回扫描，生怕漏掉某个高温，造成安全隐患，几分钟是一定要的。而使用红外线热成像仪，几秒钟的时间就可完成，最关键的是一目了然，绝对无遗漏。
其次，普通红外测温仪虽有激光指示器，但仅起提示被测目标作用，并不等于被测温点，而是对应的目标区域内的平均温度，但是大部分的使用者都会误以为屏幕显示的温度值就是激光点的温度，大错特错！而红外线热成像仪则不存在这个问题，由于显示的是整体的温度分布，一目了然，而且市面上的多数红外线热成像仪带激光指示器，以及LED灯，便于现场快速定位识别。对于某些有安全距离限制的检测环境，普通红外测温仪无法满足需求，因为随测量距离增大，即扩大了准确检测的目标面积，自然得出的温度值会受到影响。但是，红外线热成像仪却能在使用者的安全距离外提供准确测量，因为300:1的D:S距离系数远超红外测温仪。
最后，对于数据的记录和分析，普通红外测温仪没有这样的功能,只能手工记录，无法有效管理。而红外线热成像仪则可在拍摄的.同时自动保存可见光图像，用于后期对比。尤其是美国福禄克的红外线热像仪，还具有IR-photonotes功能，拍摄热图的同时还可以拍摄几张现场图，如设备型号、邻近设备、环境等，用于备注及存档。红外线热成像仪的热图按像素分布准确记录目标的温度信息；并且可存储、导出、标注，还有后台分析功能并且提供红外线专业报告。
红外测温技术原理和作用的探讨 篇3
关键词：电力检修 问题 红外测温技术
电力系统的检修方式包括两种：①周期检修；②缺陷检修，这两种方式有着不同的特点，在实际操作中有利有弊。红外测温技术是根据电力设备在运行时候反映出来的温度判断电力故障的，具有明显的故障检修优势。
1、电力检修中的主要问题
对电力线路进行周期性的检修就比较重视电力设备的检修周期，总体上来说，这种方式的盲目性比较大，同时还会浪费很多的人力和物力，增加了电力设备的成本，并且进行定期检修会耗费很大的工作量，如果技术人员的水平不过关，就会在检修的过程中给电力设备造成新的损害。
对电力线路进行缺陷检修是对系统做的一种周期性的巡视工作。技术检测人员通过使用望远镜等的外部器械来不断提高观察物体的视觉分辨力，以便更好地发现线路设备上存在的有关缺陷，为缺陷定性提供强有力的依据。这种检修方式的最大特点就是非常简单，容易操作，它也有一定的缺点，对设备的缺陷的判断是非常有限的，它虽然可以判断外部的缺陷，对内部的缺陷难以准确地去把握。
状态检修是在原来的检修体系上建立起来的比较完善的检修体制，它的本质特征是在电力设备运行的过程中进行维护和检修工作。现阶段，国内的电力线路检修的情况尚且还处在发展的阶段，电力检修的方式也比较原始，常用的方式就是利用仪表仪器对电力设备进行常规的测量和检测，然后将收集到的数据加以科学地整理，依据相关的运行结果找到正确指导线路检修的方法，从而起到对电力系统的有效检修。
2、红外测温技术
红外测温技术是利用红外线对运行中的电力设备进行故障检修的一种方式，红外线本身属于电磁波，红外线测温技术的主要原理都是在温度的基础上展开的。利用红外检测技术来对电力设备的运行情况进行检测的优势在于，不用停止机器设备的运转就可以及时判断出有无故障‘的发生，还可以确定故障出现的位置，同时判断故障的严重程度。
电力设备在正常运行的过程中，会产生很多的热量，主要是由于电流与电压的双重作用的结果，二者都会引发电力设备的热效应。一旦电力设备存在某种缺陷，或者在运行的时候发生了某种故障，那么设备在运行的时候，该部位的温度就会产生异样。输电线路在使用的过程中经常会收到环境的影响而产生污浊的情况，包括受到风霜的侵蚀，大气的污染，人为投放垃圾物质的损害等，加速了线路的老化进程，导致设备的使用寿命大大缩短，同时也将产生很多的危害，例如极大增强介质的损耗、导致电流的泄露等，这些问题如果没有及时发现和处理就会给电力设備带来更多的隐患。
电力设备的故障通常包括外部故障和内部故障两种。一般来说，外部发热故障的特征主要是通过局部的热量辐射到设备周围，进而产生一系列的热故障。内部发热故障的发热时间通常比较长，发热的过程也比较稳定。而且当产生故障的时候，一些固体，液体，气体容易与故障点发生热传递和辐射等现象，这样的方式会导致设备内部由于故障而产生的热量的大量外流，对设备的外壳造成热场效应的分布，这就给红外测温技术的应用提供了条件，当电力设备内部发热的情况较为复杂的时候，这些构件之间的热效应的情况会有所区别，包括导电回路、绝缘介质、铁芯等部件都有所不同，在检修处理的时候，要具体问题具体分析。主要有以下几种情况：
（1）当电力设备的电阻损耗逐渐增大的时候，所带来的热量也会有所不同，这是属于电流效应造成的过度发热，通常的原因是导电线路的接头接触不良，或者是由于连接点没有进行很好的连接所致。
（2）由于电力设备介质的过度损耗而形成的很大的热量，这是属于电压效应的发热，通常是因为绝缘介质的逐渐老化所致，在受潮的情况下也是会发生同样的情况。
（3）一些铁芯和可导磁部位发生故障，从而引起的发热。通常会发生在磁回路中，导致磁滞涡流的不断增强，发热的现象也会逐渐加大。产生这种现象的原因主要是电力设备中的构件的绝缘工作没有做到位引起的，或者是因为设备的设计不当引起漏磁而产生的局部过热。
（4）电力设备内部缺油而引起的温度的变化。如果油位持续下降，设备绝缘的强度就会持续不断地降低，从而导致的设备的局部放电，设备就会产生局部的热量。当油位下降的时候，上下介质的不同也会导致局部热量过多。
红外测温技术的应用，对电力检修中问题的解决起到了很好的促进作用。电力设备不同，其具体的工作原理就有所不同，在表面上的体现也有所不同，发生故障时候的特征就各不相同，例如有些故障是通过形状的变化而反映出来的，有些是运作的声音出现了异常而产生的。温度的变化是电力设备发生故障的最常见的表征。通过利用红外热像仪还可以发现传统的方式解决不了的问题，尤其可以有效地对重负荷线路、重负荷杆上变压器进行跟踪测量。在这一过程中还可以对线路的耐张线夹和直线压接管等进行科学地测量，以便及时了解电力设备在运行过程中是否出现了设备故障，保证及时找到有效的解决措施，消除电力系统存在的各种隐患。红外测温技术总体来说具有简便、快捷、安全的检修性质，这为系统的安全性提供了更可靠的保障。
3、总结
综上所述，对电力设备的检修具有非常重要的作用和意义，对电力线路进行状态的检修具有诸多的优点，不仅可以对设备的运行状况进行及时的了解与检测，还可以有效地判断出电力设备是否需要进行更换与维修，在这样的制度的监督下，电力系统的运行就得到了高效的保障，同时还可以对设备使用更加多样化的检修方式，不会影响到电力系统的正常运行计划，保证了电力用户的利益。在利用红外线测温技术对电力系统进行检修的同时要做好数据的整理和收集工作，加快完善红外热图数据库的建设，为今后的实践多积累理论经验与实践经验。
参考文献：
[1]张金广.论电力线路检修及红外测温分析[J].科园月刊，2008 （7）.
[2]胡娟.电力电缆无线测温系统研究[J].四川电力技术，2010 （6）.
[3]王东.10～35kV金属铠装封闭式高压开关柜红外窗口的安装应用[J].内蒙古电力技术，2011（3）.
红外线测温 篇4
据国家能源局2011年上半年发布的全国电力工业统计数据, 1—6月, 全国第一产业用电量475亿k W·h, 增长5.9%;第二产业用电量1.66万亿k W·h, 同比增长11.7%, 第三产业用电量2 384亿k W·h, 增长15.3%。其中, 电力、钢铁、建材、有色、化工和石化等6大高耗能行业仍是全社会用电增长的主要拉动力量。随着社会经济的高速发展, 用电需求的日益增加, 输电线路负荷日渐增大, 甚至超负荷运行。因此必须采取有效措施提高输电线路的故障排查率, 确保输电线路运行可靠。其中对输电线路进行红外线测温就是一种常用而且高效的方法。
1 红外线测温仪的工作原理
红外测温仪是通过利用不同的变焦镜头 (如:广角、长焦、近摄镜头) 对待测物的距离进行测量, 并接收待测物体发射、反射和传导的热红外线来测量其表面的温度。红外能量通过光电探测仪转换成相应的信号, 该信号通过一系列的运算和转变, 测量出被测目标的温度值。最后通过红外测温仪内部元件对测量数据处理并显示到图片或显示屏上。但是, 目标和测温仪所在的环境条件对其测量有一定的影响。
所有大于绝对零度的物体都会向四周发射出红外线, 而发射出的红外线与物体的表面温度关系成正比。通过对物体发出的红外线进行换算可以精准地确定其表面的温度。而红外线测温仪就是利用这一原理进行温度测量。
2 红外线测温仪在测量时的环境考虑
由于广东江门地区地处亚热带海洋性季风气候。高温潮湿, 时常出现一边下雨, 一边出太阳的现象。红外线热像仪镜头长时间暴露在这样的环境中极易受到污染, 使其表面积尘, 积水气, 从而影响测量结果。因此每次在使用前必须先使用专用的吸耳球吹拭镜头上附着的灰尘, 然后再使用专用镜头擦拭布或洁净的软布轻轻擦拭镜头表面。另外测量时, 如果被测量物体在以太阳为背景下则测量出的结果存在较大的差异, 应选择在不以阳光为背景的前提下测量。当在地形条件比较差如庄稼、树林等不能直接用镜头观望或难以接近的环境条件下如河流、山沟时, 可以使用红外测温仪自带的分离液晶显示屏, 通过遥控手柄上的液晶显示屏, 即可方便的观测被测物的图像。
3 测量方法
3.1 相对温差法[1]
当环境气温较低, 线路负荷较小时, 用红外线测温仪测出线路的温度正常, 但却不能说明该线路不存在热缺陷。而随着环境温度上升, 用电负荷增大时, 使用红外线测温仪测量时就可检测到线路发热的情况。相对温差法就是解决这种因设备负荷和环境温度的影响, 利用测量出发热点的温度与正常对应点的温度进行比较, 得出一个相对温差值, 根据值判断故障情况。即假如在某一个固定温度内, 设备的温度T与设备电流I的K次方成比例, 那么我们可以通过公式的运算求出发热点的温度T发热;正常对应点的温度T正常, 以及相对温差值△T, 即得出△T= (T发热-T正常) /T正常。从公式运算结果中, 根据《电力设备预防性试验规程》可得出当△T数值越大时, 线路热缺陷越严重。因此我们可以通过计算△T值的大小判断故障程度。 (编者所在地区使用该种方法的情况较小, 因为当地的地理气候常年温差不大, 而且当使用红外线对输电线路进行测温时, 往往已是高温炎热且用电负荷大的夏季。)
3.2 绝对温差法[2]
绝对温差法也叫同类比较法, 即在相同的运行条件下, 对设备同一部件的温度进行测量比较。例如被测导线接头温度为T接头, 再在导线接头附近1 m的地方测量出一个正常导线温度为T正常, 通过△T=T接头-T正常, 得出绝对温差值△T。
参考有关国家标准和国内外经验, 在满负荷时 (不为额定负荷时, 一般的红外热像仪可折算到额定负荷) , 对高压线路发热判别取△T, 当超过5℃时可以认为有轻微接触隐患 (一般热缺陷) , △T超过15℃即为重大缺陷, △T超过40℃即为紧急缺陷。由于测量等各方面的误差, △T判断缺陷界限值不是绝对的, 需根据测量情况具体分析。
此方法主要避免了使用红外测温仪时检测距离、现场环境温度、湿度等外部因素带来的误差。
3.3 台账分析法[3]
通过每年记录方式用旧数据对设备即时测量出的数据进行比较, 分析存在的数据差异, 判断其是否存在热缺陷。但使用这种方法时, 时常出现较大误差。因为要取用相同环境, 以及相同红外设备才能进行比较, 且由于环境是变化的, 设备会老化, 因此测量出的数据只能作为参考数据。且需根据现实数据进行分析, 才可以作出准确判断。
4 红外线测温对输电线路的应用
综合分析上述测量方法, 笔者认为绝对温差法比较容易即时发现输电线路存在的隐患, 如:导线接头、接驳处氧化情况、绝缘子等热缺陷。例:在2011年07月06日, 我们接到上级指令, 要求开展对江门地区某110 k V输电线路 (该线路分为架空线路段以及电缆线路段的混合型线路) 进行红外线测温。在测量该线路的架空线段时, 该线路的N30塔中相跳线接头温度为35℃, 该塔底相跳线接头温度为36℃, 而该线路导线的正常温度在34℃左右。根据绝对温差法得:△T<5℃, 因此可以判断该线路接头运行正常, 不存在热缺陷。最后通过对该线路的架空段接头进行全面的红外测量, 并未发现任何热缺陷, 该输电线路的架空段运行正常。
但在测量该线路的电缆段时发现异常情况:该运行110 k V输电线路电缆交叉互联接地箱经过红外测温后发现其电缆交叉互联接地箱的A相300同轴铜电缆a接头的螺栓颜色发红, 其表面温度高达830℃, 而正常的交叉互联接地箱应与当时的气温34℃差不多, 根据绝对温差法得:△T远远大于40℃。因此当即判断为紧急缺陷, 需要马上进行停电处理。并对该电缆塔进行环流测试时发现A、B、C三相环流值分别为151 A、153 A、148 A, 而当时该线路的三相负荷电流均为290 A左右。
为何会产生如此大的环流, 并在环流叠加情况下发热呢?通过检查分析得出产生大环流的原因有: (1) 同轴电缆在电缆中间头和交叉互联箱之间接线错误; (2) 电缆交叉互联接地箱内螺丝松动造成发热; (3) 电缆外护套绝缘损伤或击穿; (4) 电缆交叉互联接地箱保护器发生故障。
最后通过逐一排查确定是由于该交叉互联接地箱的同轴电缆相序A、C相在施工过程中对调接错造成发热。经过重新对调接线后, 再对该交叉互联接地箱进行测温, 未再发现有发热现象。
5 输电线路发热原因分析
导致输电线路发热的原因有很多, 但主要还是由输电线路中的负荷电流I以及线路自身的电阻R造成的。而影响到电流I和电阻R的因素主要为以下几点: (1) 跳线或导线接头的螺丝没有拧紧。在机械震动下, 螺丝慢慢松脱, 导致接头接触不良。 (2) 导线经过雷击后, 导线表面出现大面积的烧伤, 而没有立即对其进行修补、更换, 而使载流量下降。 (3) 线路的跳线或导线接头在长时间使用后氧化严重, 导致电阻增大。 (4) 线路的施工过程造成。如:压接前没有清洗压接管、压接面没有涂导电脂、压接没有达到国家相关的标准、用错尺寸的压接管、错误接线等等。 (5) 输电线路超负荷运行。 (6) 由外力振动等各种原因所造成的导线断股, 使导线截面减少。 (7) 输电线路使用劣质金具。
从大量检测数据来看, 输电线路中爆压比液压存在的热故障较多, 因此要从源头上即在施工压接、验收过程中把好质量关, 才能大量减少输电线路热故障的发生。
6 结语
红外线测温技术作为一种比较先进的检测技术, 已经得到了广大电力部门的应用。它能快速且有效地检测到设备的发热情况, 能及时发现重大缺陷与预防重大缺陷的发生, 保证电力设备的安全运行, 提高供电可靠性, 且其操作简单、方便、易于携带, 是输电线路的一种重要的监测手段。
参考文献
[1]胡世征.电气设备红外诊断的相对温差判断法及判断标准[J].电网技术, 1998, 22 (10) :10
[2]岳灵平.高压输电线路红外检测探析[J].湖州师范学院学报, 2006 (S1)
红外线测温 篇5
Raytek红外测温仪(或探头)提供快速、精确的、非接触温度测量。实时的监测使得玻璃和二次加工玻璃的制造获得以下益处：
●提高产量和成品率 ●改善过程控制 ●提高产品一致性
●提高产品质量 ●减少停机时间
Raytek红外探头用于测量窑炉、炉中的玻璃、熔化池、蓄热室、澄清池、料道、料滴、模具、浮法线和退火炉，以及冷却区和镀膜区的温度。有效的温度测量反映了加热或冷却过程的状况，如蓄热室是否变得太热或太冷，锡槽和退火炉区域的温度是否正确等等。对熔融状态到冷却过程的仔细检测可保证玻璃在每一个制造过程都能保持其特性。
熔 炉
熔炉有两种型式，一种是横火焰炉，另一种是马蹄焰炉。炉内火焰周期变换方向，蓄热室得以加热助燃空气，从而提高燃料效率。一侧蓄热室的格子砖受到炉中排出的热气加热而升温，当格子砖升到适当温度，则变换火焰方向，这一侧蓄热室变为加热进入炉内的助燃空气，如此交替运行。
为保证最好的运行效率，Raytek测温仪装在每个蓄热室的顶部和底部，可以按照最佳时间启动空气和火焰的换向。使用Raytek探头监视格子砖和耐火材料的蚀损情况，对于按计划安排热修和冷修是至关重要的，它可避免紧急停炉造成巨大支出的被动局面。炉体和蓄热室外部以Raytek便携式测温仪定期检测，以查出因耐火砖蚀损而出现的过热点，从而防止玻璃液泄漏。
测量小炉碹及桥墙处的温度，以最大限度地延长该处耐火材料的使用寿命。Raytek探头能对每块砖精确定位测温，可避开熔炉火焰造成的误测。
平板玻璃
平板玻璃生产中，每个工序的温度监视都是十分关键的。退火炉内不正确的温度或急速的温度变化会引起玻璃的不均匀澎胀和收缩，导致退火不良。退火炉有多个温度控制区。在锡槽部分，探头装在每个区位之上，以保证准确的玻璃温度。具有ThermoJacketTM风冷式保护套的探头装于各区，以保持玻璃表面的平坦和边到边横向温度的一致。再将Mp50行扫描仪装于锡槽和退火炉之间，退火炉的特定部位及其出口处，用于扫描横跨玻璃宽度上各点的温度，
任何表面缺焰，如破裂、局部偏薄或偏厚、或因气泡处的冷却而使周围处玻璃产生温差，这些都会在计算机荧屏上实时显示出彩色图像。
瓶罐及容器
熔融的玻璃从熔炉中流到一个或多个料道(依生产规模而异)，在这里玻璃要保持均匀的温度。在料道的末端，料滴落入模具内，以吹制法(用压缩空气)或用芯模和成型模以压制法成型。
保持料道中熔融玻璃的合适温度十分关键，以保证玻璃在出口处有合适的均匀性。当料滴成形并离开料碗口时，它必须具有适合的粘度 (1摄式度的温度变化会造成粘度1%的变化)。红外光纤探头沿料道方向安装，以监视并控制其各个区段的温度。
退火炉内各个控制区的温度必须严格监视和控制，以保持制品的退火质量。如果制品在离开退火炉时太热，它会在随后的工序上破损或在遇到外部冷空气时产生裂纹。如果退火炉内制品冷却太快也会造成开裂或破损。如果瓶罐及容器施以冷端表面处理时，出口处的制品也需要保持一适当温度。
在退火炉的各个区段装上探头，可以精确监视和控制制品的冷却过程以及冷端的表面处理。这可以达到更好的质量控制和更少的废品。
玻璃纤维
有两种主要方法制造玻璃纤维：即离心法玻璃棉和喷吹法玻璃棉。料道各区段温度由红外光纤探头监视和控制，这样，工程师可以把进入成纤器(旋转头)处的玻璃保持在最佳温度(或者说粘度)。成纤器的温度由一个红外探头监视，保持其与纤维丝的相容性，并可防止成纤器出料孔的堵塞。堵孔可使玻璃“渣球”进入最后制品，即保温材料中。热的玻璃渣球在该保温材料制成几天后仍能将其衬纸引燃。
在固化炉，必须控制在合适温度，否则固化剂不会很好地固化。如果是衬纸和/或铝箔与玻璃纤维粘接，纤维必须处于准确的温度，以使材料之间良好地粘合。
探头沿输送带安装，以监视进出固化炉处的温度，用此温度反馈，工程师可监视并调整熔炉和固化炉的温度。如果是自动调节，探头讯号可接到控制室。MP50线扫描器装于固化炉之后，以监视固化的均匀度和检出整个宽度上潜藏的危险的渣球。红外探头布于料道、输送带、固化炉各处，可使整个生产线更有效率并保持制品的高质量。
其他工艺
其他工艺包括汽车风挡玻璃的加工等，都可以从使用Raytek红外探头上获益，加热段和成型段使用MP50行扫描器或Themalert探头来监视和控制其温度。在车辆和建筑用的夹层安全玻璃的生产上，用MP50行扫描仪可保证加工区的温度在合适的范围内，使夹层间良好地粘合。
事实上，任何与玻璃相关的工业，加热作为优质生产的一个要素，都可使用Raytek非接触红外探头，用于监视和控制有关过程。
红外线测温 篇6
[关键词]红外测温技术；变电运行；应用分析
1、前言
变电系统的正常运转需要以其中设备的正常使用为前提，然而，由于设备种类较多、总量大，故障发生率也相对比较高。再加上当前变电系统中应用了比较多的新设备，故障成因也越来越复杂，设备检修任务变得十分艰巨。红外测温技术应用在变电运行中，能够实现高效的设备检测，不仅可靠性高[1]，也更为安全和便捷。
2、变电检修中的红外测温技术
红外测温技术目前已经被实际应用于设备巡检中，不少变电站均配备了相应的红外测温设备。这些设备的使用，在一定程度上提高了巡检效率。但是，设备数量依然相对较少，与现实要求之间还存在一定的差距。在这样的情况下，如何将红外测温技术更合理的应用在变电运行中就成为了最引人关注的话题之一。
2.1工作原理
红外测温是一种科技水平较高的现代化技术，核心技术为红外辐射，涉及其产生技术与传播技术、转化技术等。在具体应用中，应先通过探测装置实现物体信号的转换，待其转换完成后，通过成像设备输出电信号。在这个过程中，应注意确保信号准确无误。最后，将获取的物体位置与模拟对象的温度利用屏幕呈现出来，就能够掌握物体的基本情况，通过热像图了解其热量分布。此种技术在具体应用的过程中，工作原理是先感知温度，之后依据感知结果，判断故障出现的原因[2]。
2.2优势
相比起常规的变电检测技术来讲，红外测温技术存在显著的优势，具体表现在：一、其能够在与物体不发生直接接触的前提下，通过红外线，实现对物体情况的准确检测，实现远距离检测。二、此种技术具有效率高的优势，能够在最短的时间内响应。三、该技术还可以实现多个物体的同时测量，实用性强。四、此种技术适用于多种设备。对于比较难接触或者温度较高、测量难度大的设备来讲，红外测温技术的应用，无疑是改进设备检测工作的重要辅助。五、精度高。精度高是红外测温技术的最明显优势之一，也是使其广泛应用的基础。在使用该种技术对设备进行故障检测的过程中，物体温度通常并不能对测量结果产生太大的影响，所以，结果的准确性要远远高于常规测量方法。
2.3判断方法
一般来讲，使用红外测温技术对设备情况进行判断，主要方法有三种：一、相对温差法。部分设备在使用过程中会由于电流的影响产生热量，若温度异常部位在导流部分，应通过有效的测量，获取实际温度。之后按照相应的公式，对该部分的相对温差进行科学计算。二、比较法。部分设备出现温度异常是电压造成的，如果型号相同的设备在电压影响下出现温度异常，对设备状况的判断，应结合温度变化差异进行。三、热谱分析。这种方法指的是在实际运用中将出现异常的设备与正常设备进行热谱图的比较，通过分析二者的差异，从而实现对设备状况的正确判断。
3、红外测温技术在变电运行中的合理运用
3.1有助于改善巡检工作质量
为了确保供电秩序，在现实中必须重视对变电运行进行定期巡检。巡检的根本目的是在第一时间发现设备隐患，并将其尽快排除，保证设备始终处于正常运行状态。巡检工作的有效进行，能够降低变电运行故障几率，对于保障设备安全具有十分重要的现实意义。负责设备巡检工作的人员必须具有娴熟的操作手法，在实际操作过程中，应严格按照规范流程进行。传统的设备巡检主要依靠人力观察，目测是设备巡检中最经常使用的方法，并且，很多时候工作人员还需要用双手去触碰设备，才能真正了解其状况。触碰设备具有一定的危险性，极易出现意外事故，威胁巡检人员的安全。另外，目测也只能看到表面状况，对于设备的深层次问题并不一定能够发现，巡检中容易出现疏漏。红外测温技术的应用能够显著改善上述状况，其无需接触设备等优势，使得其安全性得到了保障。举个例子来讲，某变电站在2013年的一次巡检中发现有一条重要线路的互感器存在异常情况：其A相温度超过了正常温度。在使用红外测温技术对其进行检测之后，根据最后的成像图，专业技术人员对此进行了分析，在周围环境30℃的情况下，设备最高温高达60℃，其他两相40℃，这个时候的相对温度是66.6%。在这种情况下，采取了停电检测的方式，分析结果发现：导致一次变比接头出现温度异常的原因是其螺丝紧固力矩相对过小，发热温度与相对温差分别是60℃、66.6%。之后，工作人员将污秽清除，并通过将紧固螺丝上紧的方式，提升了力矩，之后再运行设备，发现其温度已经恢复正常。
3.2能够实现隔离开关运行状况的科学检测
隔离开关一般是没有进行遮挡而直接暴露在空气中的，其表面会由于与空气的长时间接触而出现氧化。在氧化反应发生后设备表面会存在部分氧化膜。氧化膜对电流会产生一定的影响，很多时候出现的电流流通异常等都与此有关。这种情况的长期存在，会使得电流堆积形成电阻，电阻会造成发热问题，影响隔离开关。同时，再加上隔离开关本身是一种经常被使用的设备，时间久了其很容易出现压力失衡问题，并且，接触电阻也会有所增大，发热问题会更为严重。隔离开关出现问题，对电力系统的安全性将造成巨大危害。红外测温技术在变电运行中的运用，能够实现设备运行状况的准确检测。举个例子来讲，某变电站在2012年的一次检测中发现，B相出现了温度异常。在使用红外测温技术对其进行了检测之后，通过成像图分析发现：刀闸最高温与环境温度分别为126.2℃、30℃，同时，其他两相38℃，相对温度91.6%，发热问题的产生很可能与动静触头出现了接触不良之类的问题有关。后对其进行了停电检测，发现触头表面氧化情况十分严重，在经过打磨等处理之后，设备运行状况与温度均恢复了正常。
3.3可以准确检测线夹发热问题‘
导线因为氧化反应而出现温度异常的情况被称为线夹发热。另外，有的时候线夹还会出现松动的情况，极易导致接触不良问题，对变电运行的威胁比较大。以某B相套管为例，其红外测温图像中显示，其引线最高温已达117.6℃，但环境温度只有35℃，在其他两相与相对温差分别为40℃、93.9%的时候，其出现温度异常很可能是紧固力矩不足导致的。
4、结语
随着经济的繁荣，电力行业也取得了一定的发展，尤其是电力需求的增大和供电要求的提高，使得变电系统的重要性更加突出。依据当前的技术条件来讲，在变电运行中进行故障检测采用红外测温技术是比较可行的，其检测精度相比起传统检测要高得多，对于改善巡检工作和提高设备检测准确率均能够产生一定的作用。
参考文献
[1]孙怡，王烨.用红外热像仪与红外测温仪诊断电气设备故障的对比研究[J].红外，2015，36（08）：28-33.
[2]刘佳.红外测温技术条件下的变电设备缺陷诊断研究[J].中国高新技术企业，2015，（31）：141-142.
基于红外测温处理电气隐患 篇7
电气设备在运行中的缺陷是通过发热来表现出来的。利用红外测温对带电设备的表面温度场进行检测和诊断, 从而发现设备的缺陷和异常, 为检修提供依据。
1 红外测温概述
在自然界中, 一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量。物体的红外辐射能量的大小及其按波长的分布——与它的表面温度有着十分密切的关系。红外测温的理论根据是普朗克黑体辐射定律, 它定量地确定了不同温度的黑体在各个波长的电磁辐射能量的大小。通过对物体自身辐射的红外能量的测量, 便能准确地测定它的表面温度 (如图1) 。
利用红外测温进行电气设备检修, 可在不停电的情况下, 准确有效地检测运行设备的温度状况, 进而判断设备是否运行正常。
2 判断方法及依据
2.1 表面温度判断法
红外测温取得电气设备表面温度, 超过标准者可依据超标程度、负荷大小、重要性及承受的机械应力来确定缺陷性质。本文引用如下负荷率修正公式:
式中:Ttc—修正后的总温度, oC;
Trt—总的额定温度, oC;
Tra—额定环境温度, oC;
Im—测得电流, A;
Ir—额定电流, A;
Tma—测得环境温度
n—指数 (1.6-2.0) , 平均1.8
计算得Ttc与实际值比较, 当实际值高于Ttc时说明过热。
2.2 类比法
在同一电气回路中, 当三相电流对称或三相 (或两相) 设备相同时, 比较三相 (或两相) 电流致热型设备对应部位的温升值, 可判断设备是否正常。若三相同时出现异常, 可与同回路的同类设备比较, 若三相不对称时, 应考虑负荷电流的影响。对于型号规格相同的电压致热型设备, 可根据其对应点温升值的差异来判断设备是否正常。对此类设备的缺陷允许温升或同类允许温差的判据确定, 一般情况下, 同类温差超过允许温升值的30%为重大缺陷。当三相电压不对称时应考虑工作电压的影响。
3 应用实例
(1) 在例行检测某电机控制柜三相保险管, U相71℃、V相73℃、W相103℃。实测三相电流平衡, 观察4小时电流变化不大。W相异常发热, 分析保险管座可能存在虚接情况。停电检查W相上下保险管座弹簧卡子, 夹持松紧度对比U相和V相不存在异常。检查保险管发现问题, 保险管上端本体发热, 为2天前设备检修更换保险管。分析保险管质量问题。更新同型号保险管后, 再次带负荷检测三相保险管温度分别为:U相72℃、V相71℃、W相74℃, 设备运转正常, 避免一次故障停机事故。
(2) 某电潜泵多次欠载停机, 检查不存在欠负荷情况, 分析电气控制回路问题, 仔细检查控制回路后, 更换电机保护器后仍出现无故欠载。再次分析控制回路中可能存在高阻通路, 时通时断, 最后利用红外测温方法, 带载测温, 发现电流互感器端子温度107℃, 其他接点温度40℃左右, 处理电流互感器端子, 设备运转正常。
4 结论
利用红外测温方法能安全、快捷、准确地测量出电气设备带电状况下的温度, 提前发现故障隐患、及时采取维护措施, 提高检修效率、保障电气设施安全运行, 具有十分重要的意义。
参考文献
[1]杨清德.电工常见故障维修[M].北京:电子工业出版社, 2011:14-24.
[2]何利民, 尹全英.怎样查找电气故障[M].北京:机械工业出版社, 1998:76-90.
红外线测温 篇8
红外线测温枪是一种新型精密的手持式非接触型温度测量仪器。主要的工作原理是:配合其自身发出的激光束的导向作用, 接受被测物体表面辐射的红外线能量, 并由其内部电路分析处理、运算后显示出被测物体的表面温度数值。红外线测温枪构造主要是由光学系统, 光电探测器, 信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。测量的安全程度高是使用红外测温枪的最重要之处。不同于常见的接触式测温仪, 红外测温枪能够安全地读取难以接近的或不可达到的目标温度, 可以在仪器允许的范围内读取准确的目标温度。正是由于其所具有的轻巧、快捷、方便、安全及测量准确等特点, 因此在实际的应用相当广泛。
常见的基本型红外测温仪电路主要由以下几个部分构成:
光学系统———主要由一组透镜所组成。其通过滤除可见光等干扰因素, 只让被测物体发出的红外光进入到接收透镜内并加以聚焦, 以便于形成能量集中的焦点。
光电转换器———经过聚焦的红外光能量点落在光电转换器上, 有光电转换器转换为相应的电信号。
信号处理———电路将接受的电信号进行精密的放大, 输出一定幅值的电信号。
数据算法与显示电路———上面得到的电信号通过数据算法与机内 (微处理器) 预先设置的对应温度数据进行比较, 再经目标发射红外功率校正后, 得到相对应的目标温度值, 经过处理后由显示电路 (液晶显示器) 显示出被测物体的具体温度。
干扰因素的校正———主要是考虑到测量环境的干扰 (温度、污染等) 所带来的误差, 通过机内微处理器进行校正, 消除干扰, 以提高测量的精确度。
红外线测量原理框如图1所示。
利用红外线测温枪的技术优势, 在日常的电气设备维护中就显得特别的方便, 可以较为准确、快速地判断故障发生的原因及范围, 甚至可以具体到细小的位置, 起到事半功倍的良好效果。
具体的应用实例有以下几个方面:
1 电力变压器:
通过分析和归纳, 在比照其他在线运行的电力变压器的运行情况就能够准确地判断被检测变压器的工作负荷的大小, 以及是否在正常的允许范围内。这样就能够及时发现电力变压器存在的事故隐患。
2 汇流硬母线排:由于在配电施工中硬母
排制作的缺陷或进过长期应用使得连接处发生松动而造成接触不良, 容易发生高热现象, 因此通过对汇流排各个连结点的温度进行检测和记录分析, 就能迅速发现故障点所在并及时得到检修, 将发生事故的苗头消灭在萌芽之中。
3 电力开关:
高、低压配电柜中所用的电力开关装置主要有隔离刀开关、负荷开关、熔断器等。通过在线检测电力开关装置触头的温度高低, 并参照表2中给出的允许范围, 就能够及时地检测出潜在的故障接触点, 防止由于长期运行时存在的高热而烧毁触头造成严重的断电事故。
4 输、配电电缆 (电线) :
参照表1中给出的数值, 通过对运行中的电缆 (线) 表面的温度进行非接触测量就能够较为快速而准确来判断电缆 (线) 的工作情况, 通过对比还能够定性的判断电缆 (线) 中工作电流的大小。
5 交流电动机:
由于常见的三相异步交流电动机是密封性的结构, 在线运行时内部转子及线圈绕组的温度无法直接测量。但是可以通过过测测量量其其铸铸铁铁外外壳壳、、电电机机输输出出轴轴和和电电机机端端盖盖的的温度来间接判断交流电动机运行状态 (需要有一定的时间积累才行) 。
6 直流电动机:
在日常使用的直流电动机, 由于存在着换向器和电刷机构, 因此容易发生换向器跳火烧毁、碳刷严重磨损等故障。借助于在线测量换向器电刷机构的运行温度 (通过散热孔) , 就能够准确地判断电机的实际运行状态, 及早发现事故的苗头。
7 补偿式交流稳压电源:在对其进行维护保养时, 测量主要部件的温度就可以较快地判断运行的正常与否。
8 变压器和调整电刷:通过测量其铁心、线圈绕组、接线桩头的温升情况就可以判断其工作的状态如何。
由于红外线测温枪的使用功能在日常电气维护中的优势作用尤为显著, 因此为了提高电气维护的技术水平, 减少实际的维护工作量, 就要做到与时具进。不断地对电气设备的维护手段和技术进行更新, 用以提升电气维护的技术水平。其中当然也包含相关测量技术手段的提高, 这样在实际的工作中就能取得良好的效果。
红外测温的应用及实例分析 篇9
电气设备在运行中，许多高压电气设备的内部导流回路因连接不良，接触电阻增大，该部位就会有更多的电阻损耗和更高的温升从而造成设备局部出现过热。因为上述原因造成的设备出现局部过热的例子非常多，例如如下这些例子：
1)由于变压器套管内部引线由于某种原因造成接触不良;
2)高压断路器也是经常出现接触不良的一类设备例如其内部动静触头、静触头由于安装或者使用的不当很容易造成与基座之间的接触不良;
3)电流互感器是电气设备中常用到的一种电气设备其内部一次绕组端部接头、以及大螺杆接头和串并联接头也是最容易出现连接不良现象的;
4)电力电缆由于要流过很大的电流其接头处焊接不良就很容易造成温度急剧升高。此类故障通常在设备表面相关部位形成有一定特征性的热场分布或者是红外热像。因此，可以通过红外测试，判断出设备内部导流回路有没有回流故障并且如果判断出有这类故障的话故障的具体位置也就很容易判断出来了。如此就非常准确的为设备检修提供了可靠的依据。
1 红外测温的方法及判断原则
红外测温诊断技术主要有5种方法，包括：
1)表面温度判断法;
2)相对温差判断法;
3)同类比较法;
4)热谱图分析法;
5)档案分析法。
下文详细分析这五种方法。
1.1 表面温度判断法
在这五种方法中生产试验人员最普遍采用的一种方法是表面温度判断法。这种方法的原理其实很简单，运用起来也是很方便的，主要就是使用测温设备对需要测试的设备表面温度值进行测量记录，然后把测的的温度值与相关规定进行对照，只要是测量的温度(或温升)超过规定所列的标准的，就可根据设备温度超标的程度、设备的重要程度以及设备所承受的机械应力的大小这三方面的数值来确定设备缺陷的性质。
但是，实际情况并非如此，我们大部分的生产人员并没有严格按照上述步骤进行操作，而是简单的根据设备有没有发热以及发热的程度高低来判断设备是否处于缺陷以及缺陷的程度如何。这样的判断方法是非常不严肃并且也是极其不可靠的，主观意志太强没有科学可靠的测量数据进行比对，是非常容易出现误判的。
1.2 相对温差法
这种测温诊断技术方法其实道理非常简单，就是根据测量的相对温差来判定的方法。相对温差的概念是指两个对应测温点间的温差跟其中一个相对比较热的测温点的温度升高之比的百分数。
温升的概念是指用相同的检测仪器分别去测量被测物表面温度然后记录测量数据，再用同一检测仪器去检测环境温度参照体表面温度也记录下测量数据，这两场测量出来的数据之差就代表温升。
环境温度参照体：是指一类物体，这类物体是用来采集环境温度的，所用把这类物体叫做环境温度参照体。环境温度参照体不一定就具有当时的真实环境温度，但是这类参照体具有与被测物相似的物理属性，而且这类参照体还跟被测物同时处在一个相似的环境内。例如：某电力设备中的油浸式电流互感器，如果采用温度探测器测得油浸式电流互感器的顶部金属连片有发热的情况，那么就要根据上述环境温度参照体的概念以及解释来选取环境温度参照体，所以环境温度参照体也就只能选取类似金属连片或材料相同的金属部件了，瓷群或其他材质的金属显然就不能选择当做环境温度参照体了。
1.3 同类比较法
同类比较法指的是在相同厂家生产的相同型号的设备之间进行对比。同类比较法还可以分为两种类型设备比较，一种是电流致热型设备比较，另一种是电压致热型设备比较。
1.4 热谱图分析法
热谱图分析法主要应用的是同类设备不同状态下热图谱的差异来对设备是否异常来进行判断的。
1.5 档案分析法
档案分析法主要是一种动态曲线分析，利用同一设备在不同时期的检测数据来制作出变化曲线图，通过曲线图就可以轻易的找出设备致热参数的变化趋势和变化速率以此来判断设备是否正常。
2 红外测温在现场应用中应注意的问题
在红外测温现场，必须要保证测量数据的准确性，这就要求测温设备必须在合适的环境下工作。所以必须要注意如下一些注意事项来达到准确测温的目的：
1)环境参照温度是要根据检测对象的变换而变换的，不同的检测对象就要对应不同的环境参照温度，不能一个环境参照温度对应很多的检测对象;
2)在对设备进行红外测温的时候必须要要保证同一台仪器相继的测量设备的发热点、正常的对应点及环境温度参照体的温度值;
3)正确选择被测物体的发射率;
4)在进行同类比较时的时候一定要特别注意保持仪器与各对应测点的距离一致，方位一致;
5)正确键入大气温度、相对湿度、测量距离等补偿参数，并选择适当的测温范围;
6)在测量温度值的时候要力争做到科学准确的测量方法，应从不同方位对设备进行检测，最终求出最热点的温度值;
7)要正确记录下异常设备的准确测量数值，如异常设备的实际负荷电流以及异常设备的具体发热部位、正常部位，还要准确记录下异常设备的环境温度参照体的温度值等测量数据。
3 红外测温实例分析一
2010年1月8日，我工区巡视人员在对新利110kV变电站进行红外测温巡视时，发现301断路器C相内部温度分布异常，其中间法兰处有明显发热现象。1月11日，再次对其进行跟踪监测，发现发热情况加剧，根据红外图谱通过热谱图分析法判断出发热原因为断路器内部动静触头、静触头及基座间接触不良引起的。红外图谱如图1:
2010年11月13日，更换下来的301断路器返厂检修，进行解体查明发热原因，从现场解体情况看，发热情况非常严重，断路器中间导电部位与开关静触头压气缸导电接触面严重发热，导电滑环已熔断并与开关静触头压气缸导电接触面熔接在一起，造成开关无法正常分断。经过强行敲击，才迫使开关中间导电部位与开关静触头压气缸导电接触面脱离。解体后照片如下：
通过解体后分析出发热原因：
1)该台断路器经过多次开断电流后引起导电滑环触指表面氧化，接触电阻增大，发热，引起温度过高后导致与气缸、动触座熔接在一起从而无法分闸;
2)元件在装配过程中，对导电部分没有处理干净，导电部位夹杂有绝缘物，引起导电能力下降，产生发热现象;
3)导电滑环质量差或装配过程中工艺差，开关在分合过程中导电滑环出线断裂，引起导电能力下降，产生发热现象。
4 红外测温实例分析二
2012年4月25日，我工区巡视人员在对某110kV变电站进行红外测温巡视时，发现323-3隔离开关开关侧接线板明显发热。如图3:
巡视人员通过多个角度反复进行测试，初步分析是由于接线板螺栓松动，在风沙天气下接线板内部贮存了污垢，导致接线板导电能力下降，且该线路属于用户专线，负荷较大，从而导致发热。
巡视人员通知运行值班人员后，经单位领导批准，对该间隔设备进行停电处理。停电后，检修人员爬上隔离开关检查后后明显看到接线板内部贮存了大量的脏污，且螺栓松动明显，接线板表面由于高温导致氧化。随即将螺栓全部松动后清理了接线板内部脏污后并重新接好引线。
由于我单位地处高耗能、高污染地区，输变电设备都长期处在风沙天气的环境下，且向用户输送大量的电能，负荷电流也较大，经常出现设备因脏污、风沙导致接线螺栓松动降低设备导电能力，增大电阻，进而导致设备严重发热的现象。
5 结论
本文通过对红外测温在应用过程中的一些方法和注意事项，并以一台发热的断路器和隔离开关接线板发热现象为例，详细阐述了红外测温技术的重要性和有效性，并得到以下结论：
1)红外检测可以监测到设备在运行状态下的真实信息，在保障安全的情况下，可以做到省时、省力、降低设备维修费用，大大提高设备运行可靠性。
2)可以实现大面积快速成像扫描，状态显示快捷、灵敏、形象、直观，监测效率高，劳动强度低。
3)红外检测与故障诊断有利于实现电力设备的状态检修管理。
摘要：当前在电力系统中广泛应用的红外测温诊断技术是电气设备在线监测技术中的一种。本文主要讲解了红外测温诊断技术的几种方法和一些注意事项,以及对一起测温实例的分析,提出如何对红外测温诊断的缺陷作出正确的判定和红外测温对电气设备带电检测的重要性及有效性,从而对电气设备的状态检修工作提供可靠依据。
关键词：电气设备,红外线测温,断路器,发热
参考文献
[1]陈衡,侯善敬.电力设备故障红外诊断.中国电力出版社.
[2]中华人民共和国电力行业标准:带电设备红外诊断技术应用导则.
红外线测温 篇10
变电站实现无人值班后, 随着人均管辖变电站的数目不断增加, 对变电站的巡视周期也相应的变长, 因此在红外测温普测的基础上重点进行局部精准测温, 是及时发现设备缺陷的有效手段。 因此我总结了工作中发生的一些案例, 和大家一起探讨红外精准测温技术在变电设备缺陷中的诊断和应用。
2利用红外测温技术发现充油设备缺陷的探索
长期以来, 红外测温技术在变电站的应用中, 主要还是集中在发现电流型制热这种绝对温度值较高的设备缺陷。 通过以下两个案例的分析, 笔者希望提一种分析思路, 通过温度的对比结合可观测的异常现象, 较为准确的判断设备缺陷。
案例一:某变电站在巡视中发现110k V电流互感器C相存在渗漏油情况, 其油位观察窗显示不明显, 无法判断油位。 当对该组电流互感器进行测温时发现A相储油柜温度为27℃、B相储油柜温度为26℃、C相储油柜温度为23℃, C相储油柜温度偏低, 从红外成像图上可以观察到C相油位分界面明显, 初步判断实际油位在一次绕组改串并联接线板以下位置, 缺油较为严重, 随即对该组电流互感器进行停电检修, 补油时观察C相实际油位与判断基本一致。 当互感器出现渗漏油情况, 且无法观测到油位时, 可以通过红外测温手段进行辅助判断。 进行判断时应注意:1选择好观测角度, 确保能够全面的反映设备的真实状况。 2此类缺陷相间温差一般较小, 测温时将温度范围设置小一些便于观察。
案例二:某变电站主变大修后, 在对主变巡视测温时发现主变一组散热片温度比其他散热片低, 异常散热片温度为35.2℃, 正常散热片温度为41.5℃, 随即检查发现主变散热器阀门未打开, 打开后即恢复正常。
对于此类设备缺陷的发现必须关注小温差的存在, 同时结合其他异常现象, 认真进行观察分析, 有助于及时发现变电设备的缺陷。
3运用红外测温技术, 发现电流致热型变电设备缺陷
电流致热型缺陷最容易发现和判断, 通常为接触不良造成的, 此类缺陷发展快, 对电网稳定运行影响较大, 因此要充分重视。
案例一:在对某变电站进行巡视测温时发现35k V一把线路刀闸B相触头温度为208℃、A相为41℃、C相为41℃、环温25℃, 负荷电流200A, 随即进行停电处理发现B相触头表面严重氧化, 接触不良导致触头发热, 处理正常后送电, 测温正常。
案例二: 在对某变电站进行巡视时发现主变35k V侧B相套管出线处绝缘护套变形, 初步判断由于发热造成, 对其进行测温时发现该处温度为75℃, 环温25℃, 负荷电流35A, 将主变停电后发现35k V侧B相套管出线接线板螺丝松脱, 处理正常后送电, 测温正常。
4一起典型的电压制热型缺陷判断分析
运维人员在某220k V变电站巡视设备, 发现220k V母联开关间隔龙门架悬挂式绝缘子B相处有轻微的间歇的放电声, 随即对该处相关设备进行了测温, 发现悬挂式绝缘子B相端头处温度比C相相同部位温度高1.8K。 该部位绝缘子为悬挂跨跳两段220k V母线引线的作用, 正常情况下应无电流流过, 存在温差立即引起了注意, 查询《带电设备红外诊断应用规范》 (DLT664-2008) , 瓷绝缘子温差为1K时即要考虑绝缘子问题。
异常情况发生后, 运维人员每两个小时就进行一次红外测温, 并将测温数据列表进行分析。 经过两天的跟踪测温发现温差不断增大, 直至达到12K左右, B相处声响由轻微的间歇的放电声逐步变为声响变大, 最后经现场目测, 已有明显的放电现象, 从异常声响不规则、而相间温差呈加速增加的情况分析, 该串瓷绝缘子存在劣化现象, 考虑到该绝缘子拉扯的引线下部就是正在运行的220k V#1、#2母线, 若发生电弧产生高温烧损, 烧断钢脚就会引起导线掉落事故, 导致该变电站220k V两段母线失压, 随即立刻申请将母联开关停电, 并对绝缘子进行了更换。 该串绝缘子共15片, 绝缘子绝缘电阻测试情况为: 从上至下排列1~10片, 绝缘电阻最低2500MΩ, 第11片为15MΩ, 第12片为5MΩ, 第13片为30MΩ, 第14片为5MΩ, 第15片为2400MΩ。 从诊断性试验测试结果分析, 当绝缘子在长期运行情况下, 个别绝缘子会出现劣化, 变成低值或零值绝缘子, 低值绝缘子在运行电压下承受较低电压, 而其它绝缘子将承受更高电压, 导致最下面的绝缘子压差异常, 导致电晕放电, 并产生异常声响。 在诊断性试验结果的分析后, 将该串瓷绝缘子在高压试验大厅进行了复装, 按运行情况在绝缘子中下部施加了220k V的运行电压127k V, 进行了红外监测, 测温结果确认了劣化后的低值绝缘子会造成异常声响和电晕放电。 由此可以看出采用红外成像精准测温能够成为运行中的悬挂式绝缘子进行状态评估和带电检测行之有效的技术手段和重要方法, 可以通过精准测温对设备三相间的横向比较, 发现异常声响或放电后, 立即进行跟踪监测和分析, 同时通过紫外线测试仪等辅助检测手段进一步判断设备的缺陷性质, 并综合其它检查试验结果进行分析得出最终结论。
由于此类电压制热型设备缺陷在测温时, 设备的表面绝对温度值不高, 且温差不明显, 因此电压型制热的设备缺陷: 1要对微小的温差进行持续关注; 2要根据相应设备的结构和原理, 认真分析;3得出设备是否存在缺陷的结论。
5利用红外双视系统, 及时发现设备缺陷
随着电网的不断发展, 越来越多的在线监测装置运用在变电站设备的运行监视上, 其中红外双视系统就是有效手段之一。 红外双视系统是通过带红外测温的遥视探头对设备进行扫描测温并记录测温数据, 在系统中进行判断并报警。
红外双视系统可以按照设定方式自动启动检测, 也可以远方手动启动检测, 对于特殊运行方式下部分负荷偏高的设备, 可以随时启动红外双视系统进行测温监视, 在很大程度上减少了运维人员的工作量。 如果要使红外双视系统发挥更大的分析判断作用, 我们必须做好系统数据录入及判据优化的工作, 使系统能够针对设备不同类型的温度异常, 给出可能存在的设备缺陷的分析报告, 运维人员再结合其他异常现象给出最终的判断, 这对有效的监测和诊断出设备早期故障有很大的意义。
6如何更好的运用红外测温技术发现变电准备缺陷
采用红外成像精准测温技术需要对设备结构、 特性进行充分的了解, 特别是对于红外测温中电压致热型缺陷所测得的微小的温差往往容易被运维人员忽略, 因此, 需要进一步提高运维人员的素质和责任心, 并且加强精准测温技术培训, 不断积累精准测温的运维经验, 为以后分析提供宝贵资料。
定期开展设备测温工作, 完善红外图谱库。 并通过比对典型红外图谱进行收集、分类汇总, 形成分析报告;同时结合其它测试数据, 进一步判断设备的故障及类别, 从而能够有效地监测和诊断出设备早期故障。
7结束语
红外线测温 篇11
关键词：红外测温技术；高压输电线路；应用
中图分类号：TM755 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）35-0027-01在电力系统中，高压输电线路在电力系统中占据着十分重要的作用，高压输电线路运行状态的好坏对于电力系统的运行质量和安全性具有直接的影响。通过对我国各个地区发生的电力事故进行分析，了解到大部分地区均或多或少的出现过高压输电线路运行故障或者安全事故。因此，通过运用相关技术，对输电线路的运行状态进行了解，对其运行故障的原因进行判断是十分有必要的。本文以红外测温技术为主，对其在高压输电线路的应用进行分析，旨在能够快速、及时的对高压输电线路的运行状态进行检测。
1 红外测温技术的概念和工作原理分析
1.1 红外测温技术的概念
所谓红外测温技术，指的是一种科学技术，其包含的有红外辐射的产生情况、传播、转换技术、测量原理以及在实际中的运用情况等内容。红外辐射是电磁频谱中的重要组成部分，依据电磁属性可以划分为微波、无线电波、紫外线、可见光、R射线以及X射线，红外线主要分布在可见光和无线电波的中间位置。依据红外相关的规范标准，可以分为三种类型，分别是远红外、中红外和近红外。其中，远红外的波长在20～1 000 μm范围内；中红外的波长在3～20 μm范围内；近红外的波长在0.73～3 μm范围内。
1.2 红外测温技术的工作原理
红外测温技术的工作原理：首先运用红外探测器将物体的辐射功率信号转变为电信号；然后运用成像设备将所转化过的电信号准确输出；其次，将已经被扫描过的物体的空间位置与模拟对象的表面温度扩散到屏幕上，进而得到热像图和物体表面相应的热分布。将红外测温技术运用在具体的具体的实践过程中，对物体的温度状态进行感知，然后将物体存在的热缺陷和故障部位进行判定。
1.3 红外测温技术的优势
将现在的红外测温技术和以往的接触式测温技术相比，其具有以下几个方面的优势：
①能够在不与物体表面直接接触的前提下，运用接收物体发射红外线的方式，实现远距离的测温，并且响应速度快；
②红外测温技术适合对多种物体进行测量，例如对带电物体、高压物体、高速运动物体、高温物体以及热接触难度大的物体，弥补了以往接触式测温技术的不足；
③运用红外测温技术进行测量时，不会受到被测物体温度的变化而产生变化，能够有效的保证测量结果的准确性。
2 红外测温技术在高压输电线路中的应用
通过对我国近年来我国多地出现的高压输电线路运行故障进行分析，其出现故障的主要原因是由于设备过热引起的。其中，高压输电线路电气设备出现的热故障可以分为两种，分别是内部热故障和外部热故障，内部热故障指的是在密封环境下电气回路出现的故障；外部热故障指的是在裸露环境下的接头压接由于性能不强，导致在大电流通过时，接头温度出现瞬间升高的情况，进而诱发安全事故。对该两类热故障均可以运用红外测温技术进行有效地解决，主要运用以下两种方法。
2.1 绝对温差法
对于高压输电线路运行过程中出现的热故障来说，我国的相关标准规范对其有十分明确的规定，规定指出在正常的工作状态下，高压输电线路运用的钢芯铝绞线线路的工作温度不能高于70 ℃。目前，在我国的现行标准中，对高压交流线路和直流线路金属器的发热温度标准没有明确的规定。通过对我国相关的电力金具通用技术规定标准进行分析后，了解到电气接触性能需要达到以下几个方面的标准：
①导线连续两点之间的电阻数值应该控制在同等长度导线线路的电阻数值以下；
②导线线路续接位置的温升数值应该控制在被续接导线线路的温升数值以下。
由此可以了解到，当高压输电线路处于正常负荷的运行情况下，高压输电线路的压接管、耐张线夹、联板以及调整板等部位和温度、直流输电线路导线温度间的关系应该是相等或者小于的关系。因此，在运用红外测温技术进行检测时，要将周边运行导线的温度的参考数值，将被测量导线路的温度作为重要的参考依据，然后对热缺陷数值进行计算。运用此种方法，能够有效的解决由于风速、环境温度、太阳辐射以及环境湿度等不稳定因素给测定数值带来的影响。
2.2 警戒温升法
通过运用警戒温升法，能够实现对整个高压输电线路发热区域的相对环境温度的温升情况进行判定。在目前的技术条件下，科学、合理的使用温升表，能够实现对高压输电线路进行准确的故障检测。在具体的实践过程中，可以通过设置警戒参数，在不同负荷的电流状态下，对高压输电线路的导线接头发热区域温升情况进行检测。另外，在对热缺陷的检测过程进行判断时，要保证所检测区域的相对环境温升数值超过警戒温升数值。与以往的绝对误差法相比，运用警戒温升法对线路缺陷进行检测具有一定的局限性，在具体的实际应用中，要引起足够的重视，主要考虑以下几个方面：
①当负荷电流、线路材质、运行环境以及材料属性等因素完全一致的情况下，容易受到临近效应的影响，使高压交流线路表现出来的的发热现象比直流线路的发热现象更加明显。那么在该过程中，依然运用将负荷电流或者导线型号作为指标对警戒温升表参考数值进行规定的方式，具有一定的不合理性；
②对于高压输电线路，尤其是架空高压输电线路来说，在受到多种因素的影响后，导致其在相关环境湿度、温度、风速以及检测距离指标的检验过程中具有一定的局限性。因此，在实际的应用过程中，主要将检测的参考数值设置为地面环境温度、地面环境风速和地面环境湿度，进而导致最后所检测到的距离指标具有估计性特点。
在运用警戒温升法对高压输电线路的热缺陷进行判定时，要采取相应的控制方法，进而有效的确保红外测温技术的稳定性和可靠性。
3 结 语
总而言之，对高压输电线路故障进行检测时，要根据实际情况选择恰当的方法。绝对温差法和警戒温升法均不同程度的存在着一定的缺陷，因此，恰当、合理的运用该方法，能够有效的保障高压输电线路的安全、稳定运行，尤其是在高温环境下，对高压输电线路的发热故障能够及时、有效的检测，并解决出现的故障。
参考文献：
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[3]唐信.浅谈输电线路中红外测温技术的应用[J].机电信息，2012，27（3）：98-99.
红外线测温 篇12
国内60年代末电力系统在科研单位协助、配合下研制成功分体式远程红外温度计, 开始了输电线路缺陷的诊断, 在1975年跨越长江线路发生断线坠江事故中查清了2号导线事故原因, 而且通过检测发现了1号导线隐患, 避免了重演类似事故。之后产品经改进完善得到推广应用。80年代后期, 一些电力中试所引进国外红外热像仪开展外部缺陷红外诊断, 并对高压输电线路导线连接件及劣化线路绝缘子进行直升飞机红外航测试验和研究, 取得了不少成功的经验。90年代许多电力单位开始购置仪器开展红外检测, 有些电力试验研究单位对各类高压电气设备内部故障开始了研究。
国外早在1949年就有人首次提出和利用红外技术探测输电线路过热接头的设想。随着探测元件和仪器进步, 1965年红外测温仪在工业设备、输热管道、电机、变压器和电缆接头检测是得到应用。同时一些技术发达国家的电力公司应用热像仪装置在直升飞机上开展了高压输电线路的巡线航测。
当前, 电力工业正处在大电网、大机组、大电厂、超高压、现代化方向的发展时期, 新技术不断引进, 设备正在更新换代, 管理体制和管理方式正在不断改革和完善, 技术和电网运行水平的要求正在不断提高。因此设备维修不能再采用经历多年的“事后维修”、“定期预防维修”方式、按照国外经验, 方向是“状态维修和预知维修”。这种方式要求管理方面采用“设备综合工程学”的观点、经济方面以“寿命周期费用最佳化”为目标, 技术方面大力采用设备监测和诊断技术、其他修理技术, 其中设备故障诊断技术更为引起人们重视。设备故障诊断常称为设备技术诊断简称技术诊断。技术诊断的特点是“依据设备运行中发生的各种信息来识别, 或者通过对结构、零部件的激励产生的信息来诊断其损伤”。因此, 理论基础广泛, 涉及自然科学各个学科, 最多的是高等数学和现代数学各个分支;计算机技术;物理学中热学、光学和声学;化学等。
2 红外技术的技术诊断方式
技术诊断通常采用两类装置:
2.1 在线监测系统
在线监测系统又可分为长期性、周期性和随时性监测系统。按照不同的要求研制, 通常包括信号采集、数据处理、故障诊断和超载报警等部分。
2.2 便携式简易诊断装置
如超声波探伤器、测振仪、转速表、轴承分析仪、红外温度计、热像仪, 主要用于巡回点检。当前这种装置发展中出现数据采集系统, 用微机辅助采集记录、分析、存贮和查询采集的数据, 还可作简单趋势分析。
当前装置诊断部分的发展方向是建立智能诊断系统, 已有“基于知识的专家系统”和“其于神经网络的智能诊断系统”被采用。
红外测温技术作为设备故障诊断中的一门新技术和新方法, 与其它技术 (超声技术、振动测量、色谱分析等) 的协调发展将推动设备维修制度的改革。
3 红外诊断技术在电力系统中的应用。
我们常将由发电厂的发电机、关电线路、变电所设备、配电网络和电力用户的用电设备连接而成的整体称为电力系统。从整个系统分析, 红外诊断技术已在下述范围得到应用。
3.1 电厂动力及热能设备的红外诊断
火电厂热力设备及管道保温状况的好坏, 直接影响散热损失大小和表面温度的高低, 影响设备能耗水平及其安全性。对保温层开展红外检测评价保温效果, 采取措施改善绝热状况可以达到节能、降耗的目的。
红外诊断在火电厂还可以进行锅炉火焰监测和燃烧状态的判别与控制;对汽轮机、燃气轮机和锅炉等热力设备在高温、高压下的蠕变与疲劳损伤 (甚至断裂) 的监测;储煤自燃隐患的诊断;阀门泄漏、设备零件缺陷的红外无损检验;转动机械轴系过热故障的诊断等。
电力系统电气设备中, 导流回路连接故障;电气设备绝缘故障;磁回路漏磁或绝缘局部短路引起局部环流或涡流发热;绝缘瓷瓶故障等等会导致设备运行中温度或温度分布异常, 可采用红外测温方式进行诊断, 由于检测必须在设备带电状态下才能有效, 因此常称为“带电设备红外诊断”。
4 红外 (点) 测温仪的选择原则
红外 (点) 测温仪使用简单, 携带方便, 是故障维修的得力工具。
选择红外 (点) 测温仪要遵循以下原则
4.1 设备的灵敏度要高
一旦被测物体的温度有所变化, 其辐射的能量就会改变, 就会找到这个变化点, 容易测出。
4.2 仪器的温度测量范围要广
有些元器件对温度反应不同, 范围广就可以减少工作量, 增加工作效率, 减少损失。
4.3 方便测量
通过红外测温来测量的目标通常都不需要与之直接接触, 这就要求红外测温仪可以远距离测量远距离, 有些高速运动体、旋转体、带电体、高温高压物体、低热容量物体 (薄膜、低能、电子零件) 、热接触困难物体 (硅瓦、路面、粗糙表面物体) 、热平衡缓慢物体 (橡胶、塑料、绝缘子) 温度的测量不能与其接触这就要求红外测温仪可以非接触测量。
4.4 测得的结果准确度高
红外测温被测物接触, 这就要求仪器的准确度要高。
4.5 仪器的响应速度快