導語：紅外檢測對高壓電氣設備故障診斷的應用一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：電力資源在現代社會中具有重要作用，保證供電質量及其穩定性是電力事業發展過程中的重要工作，要求電力企業切實做好電力事業方面的故障排查工作。為了最大限度地排除高壓電氣設備的故障，工作人員需要充分利用紅外檢測技術。該技術不會對電氣設備造成額外的壓力，能夠快速找出設備中存在的問題，從而保證電氣設備的正常運行，保證整個電網工作的順利開展。

關鍵詞：高壓電氣設備；故障診斷；紅外圖像；變電設備

隨著我國經濟社會的進一步發展以及城市規模的進一步擴大，對電力資源的需求量也越來越大，這進一步增加了我國高壓電氣設備在運行過程中的壓力。當高壓電氣設備長期處于高負荷工作狀態下，零件之間的磨損也會越來越嚴重，導致產生故障問題，影響供電的質量和穩定性，給居民的日常生活造成不便，還會給企業造成巨大的經濟損失[1-2]。相對于其他檢測技術，紅外檢測技術的檢測質量更高，效率更快，可以快速排查電力設備在運行過程中的熱缺陷故障[3]。基于此，文章首先分析了紅外檢測技術的相關概念以及運行原理，然后探討了高壓電氣設備在運行過程中的運用優勢，以及高壓電氣設備在運行過程中的常見故障及其辨別方式。

1紅外檢測技術的概念及運行原理

1.1概念

紅外線是一種頻率高于無線電波的電磁波，其在電磁波譜中位于紅光之外，是太陽光線中眾多不可見光線中的一種。紅外線產生的主要原因是熱量或者熱輻射，周圍環境溫度高于絕對零度，會產生紅外線。周圍環境的溫度越高，所產生的紅外射線將越清晰越強。紅外檢測技術是指利用紅外線的物理性質來實現相關物理量測量的檢測技術，具有靈敏度高、穩定性高、抗干擾性較強等優點。

1.2運行原理

高壓電氣設備在運行過程中會產生大量熱量，因此工作人員可以利用紅外線對電氣設備的運行情況進行檢測，從而通過分析相關的數據，準確地發現高壓電氣設備所存在的故障問題，判斷故障原因。在采用紅外檢測技術時，工作人員通常運用紅外熱像儀對電氣設備進行掃描，然后將相關的溫度數值反饋到計算機上，再對這些數據進行精確化分析，得到相關的熱圖像，最后判斷故障發生的區域。紅外檢測技術在工作中是可以不受時間限制，不管是白天還是夜晚都可以進行工作。同時，紅外檢測技術所運用的探測焦距，可以以20cm為分界線無限延長，從而滿足多種監測需求。

2紅外檢測技術在高壓電氣設備故障檢測中的應用優勢

相對于其他高壓電氣設備故障檢測技術而言，紅外檢測技術有著極大的優勢。第一，在利用紅外檢測技術進行檢測時，高壓電氣設備無須斷電或停機，并且在檢測過程中不會對高壓電氣設備的內部系統造成損壞，可以獲得更為真實的數據信息，保證檢測質量和效率。第二，在檢測過程中，整個操作流程方便快捷，工作人員只需要操作紅外熱像儀就可以輻射出紅外射線，不需要任何其他設備進行輔助。第三，檢測的范圍較廣，并且結果成像快速，大部分是以圖像形式展示，比較直觀。第四，紅外檢測技術發展至今已經比較成熟，在這一領域的投資效益比較明顯，資源利用率較高。第五，在使用過程中，紅外成像儀會與計算機設備直接建立聯系，將所采集的數據信息傳送至計算機系統進行圖像分析，從而在故障排查的過程中實現數據分析同步，切實提高數據處理的質量和效率。

3高壓電氣設備的故障原因分析

3.1變壓器角度

高壓電氣設備的運行過程比較復雜，所涉及的領域較多，而不同領域所發生的故障問題也不同。變壓器是高壓電氣設備中的重要組成結構，由于變壓器的結構比較復雜，對其進行故障排查時，需根據不同的領域，采取不同的紅外檢測手段。如果工作人員檢測的是變壓器內部，那么需要結合油色譜技術輔助熱像診斷，對整個變壓器進行全面分析。在檢測過程中，工作人員需嚴格按照相關的檢測流程，先檢測變壓器的套管，再檢測分界開關等。在對變壓器、散熱器等部位進行檢查時，則需采用比較法和檔案分析法，全面排查故障。一旦發生故障問題，工作人員需采取具體的手段，停止設備運行，做好放油處理工作和測試，進一步確定結果。

3.2斷路器角度

在高壓電氣設備運行過程中，斷路器也是經常發生故李燕高壓電氣設備故障診斷中紅外檢測技術的應用障問題的部位。一般而言，斷路器發生故障的原因通常是動靜觸頭接觸不良。在使用紅外檢測技術進行檢測時，所呈現的熱象特征是，最高溫度主要集中在頂帽下部，最低溫度即瓷套溫度。工作人員可以根據這些領域的溫差來判斷斷路器的故障，并開展具體的解決策略。

3.3電壓互感器角度

電壓互感器也是高壓電氣設備的重要部位，該部位發生故障問題的主要原因一般是由于互感器內部的銅心絕緣體出現故障，從而導致電壓互感器之間的溫差變小。此時，利用紅外檢測技術，可以檢測出溫差變化，從而判斷電壓互感器是否發生故障。例如，如果電壓互感器的運行環境比較穩定，那么在運行過程中35kV設備之間的溫差一般控制在2K以下，如果超過此范圍，表明可能發生故障。

3.4電流互感器角度

從電流互感器的角度，主要是在電氣設備運行時，判斷電流的數值是否穩定，如果不穩定可能造成內部設備接觸不良，從而引發各種電力事故。利用紅外檢測技術時，檢測結果反映紅外線熱像圖溫差較小，那么可以判斷該設備的電流互感器不存在故障；如果溫差較大，超過1.3K，或者在短時間內溫度迅速升高，可以考慮電流互感器發生故障，應采取針對性的措施，確定電流故障的具體位置。

3.5絕緣子角度絕緣子

在電氣設備運行過程中，所散發的熱量較低，利用紅外檢測技術檢測所形成的熱像圖是一個不對稱的馬鞍形狀。整個溫度的變化趨勢是，中間溫度比較高，兩邊溫度較低，但是相互之間的溫差較小，基本在1K以下。如果絕緣子出現故障，會使絕緣電阻減小，并且逐漸下降到最低的絕緣值，此時反映的熱像圖也會發生變化。相互之間的溫差會升高，中間的溫度會變低，當出現這種情況，工作人員可以快速判斷為絕緣子故障。

3.6電纜角度

電纜是高壓電氣設備中不可缺少的零件設備，而電纜產生故障的問題主要是絕緣體接觸不良。利用紅外檢測技術檢測時，所呈現的熱像圖通常表現為電纜內外溫度不均勻，出現整體過熱或者局部過熱的情況。工作人員可以通過圖像內容迅速判斷出電纜故障發生的具體位置。

3.7熱故障角度

高壓電氣設備在運行過程中出現的熱故障主要有兩大方面，分別是外部熱故障和內部熱故障。如果電氣裸接頭長期暴露在大氣中，則容易出現接觸不良的情況，引起外部熱故障。例如，刀閘接頭以及各種線路的連接處，容易出現斷股或者松股的情況，會導致連接點電阻增加，從而產生熱效應。在用紅外檢測技術進行檢查時，可以通過紅外線熱像圖快速發現該問題。內部熱故障主要指當高壓電氣設備運行呈現封閉狀態時，紅外檢測技術會存在應用局限，此時只能夠通過檢測電氣設備運行場所的整體溫度，與正常數據進行分析對比，從而排查故障。

4紅外檢測技術在電氣設備故障處理中的運用

一般而言，在高壓電氣設備故障排查過程中，工作人員必須根據故障特點和電氣設備的運行情況，采取針對性的方法，快速地找到故障發生的具體位置及主要原因。第一，表面溫度判斷法。表面溫度判斷法主要指運用紅外檢測技術掃描電氣設備的外表，然后結合相關的溫度標準，對故障進行排查。該方法的效率較高，但是無法排除一些內部問題。第二，相對溫差判斷法。相對溫差判斷法主要指工作人員運用紅外檢測技術對紅外線熱像圖進行全面分析，根據所反映的溫差，結合具體的電氣設備運行數據，找到異常的升溫點，以此確定故障發生的位置。與前一種技術手段相比，該方法在數值上更加準確，但是會使工作流程變得復雜，并且整體工作量較大，因此只適合運用到一些小范圍的檢查工作。第三，熱圖譜分析法。工作人員在電氣設備保持正常運行的情況下，通過紅外檢測技術形成相關的熱線圖譜，再根據圖譜中的溫度數據，判斷電氣設備的整體運行是否正常。該方法主要運用于后期分析工作，且涉及大量的數據計算。第四，檔案分析法。檔案分析法主要指工作人員將不同時間段的紅外檢測數據進行整合并形成檢測數據庫，每當進行一個新的檢測活動時，都需要將以往的數據找出來進行對比，分析熱項數據的變化趨勢，并以此作為故障判斷標準，當趨勢呈現不正常的上升或者是下降狀態時，就可以快速地判斷電氣設備是否存在故障問題。但是，該方法的工作量較大，會耗費大量的人力資源，而且所獲得的結論也會受到諸多因素的影響，準確度相對較低，運用范圍較窄。

5結束語

綜上所述，高壓電氣設備對保證我國電網運行的穩定性具有重要作用。因此，有必要加強對電氣設備故障診斷技術的研究，做好電氣設備方面的故障排查工作。為此，文章研究了高壓電氣設備故障診斷中紅外檢測技術的應用，提高了故障排查工作的質量和效率。

參考文獻：

[1]王曉劍，何天磊，陳聰，等.紫外成像檢測技術在高壓電氣設備故障診斷中的應用[J].電氣時代，2019(4)：52-54.

[2]楊照光，張忠元，溫定筠，等.變電站設備紅外檢測圖像分割及故障診斷技術研究[J].科技通報，2019，35(3)：95-99.

[3]陳愷.紅外檢測技術在電力系統中的應用研究[D].上海：上海交通大學，2018.

作者：李燕 單位：國網寧夏電力有限公司建設分公司