电气设备红外线测温与判定

电气设备红外线测温与判定
近年来，随着国民经济的飞速发展，人们生活水平的不断提高、用电量急剧升高、人们生活对电的依赖程度也越来越高，大面积停电已经成为现代社会的灾难；再加上电力设备的不断改进，电力行业优质服务的不断深化，“营销围着市场转，生产围着营销转”的理念已深入人心，当前国网公司的设备检修策略正从传统的计划性检修向设备状态性检修转变，这就对供电稳定性及可靠性提出了更高要求。

因此要求我们的电气设备检修采用更多的在线检测方法并对设备状态有更准确的判断，从而制订停电计划，而不必按照试验周期安排没有问题的设备停电。

红外线测温诊断技术就是当前电气设备在线检测技术中的一种，并得到电力检修部门的广泛应用。

然而红外线测温技术虽然应用了好几年，可检修试验人员往往只是单纯地对设备绝对温度加以判断，从而判定设备状态，制订检修计划。

这在计划经济及计划检修时代问题还不突出，也不甚引人注意，可却远远达不到状态检修与优质服务的要求。

因此如何正确判定红外线测温结果，已越来越引起电力生产人员的注意。

红外线测温诊断方法主要有表面温度判断法、相对温差判断法、同类比较法、热谱图分析法、档案分析法五种。

其中表面温度判断法就是当前生产试验人员普遍运用的一种方法，此方法就是根据测得的设备表面温度值，对照有关规定，凡温度(或温升)超过标准者可根据设备温度超标的程度、设备的重要性及设备承受机械应力的大小来确定设备缺陷的性质，而大多生产人员往往即简化地根据设备是否发热及发热的绝对温度来主观臆断设备是否处于缺陷及缺陷程度，因此此种方法的主观决定性太强，判据缺乏可靠性，往往引起误判。

笔者个人认为相对温差判断法及同类比较法在现场判定更具有客观性及正确性。

相对温差法，顾名思义即是根据相对温差判定的方法。

相对温差即两个对应测点之间的温差与其中较热点的温升之比的百分数。

温升——用同一检测仪器相继测得的被测物表面温度和环境温度参照体表面温度之差。

温差——用同一检测仪器相继测得的不同被测物或同一被测物不同部位之间的温度差。

环境温度参照体——用来采集环境温度的物体叫环境温度参照体。

它可能不具有当时的真实环境温度，但它具有与被测物相似的物理属性，并与被测物处在相似的环境之中。

如：对于LCWB6-110油浸式电流互感器而言，若测得顶部金属连片发热，那么环境温度参照体则能选择类似金属连片或材料相同的金属部件，而不能选择瓷群或其他材质的金属等。

对电流致热型设备，若发现设备的导流部分热态异常，进行准确测温后按公式⑴算出相对温差值，按上表的规定判断设备缺陷的性质。

当发热点的温升值小于10K 时，不宜按上述的规定确定设备缺陷的性质。

对于负荷率小、温升小但相对温差大的设备，如果有条件改变负荷率，可增大负荷电流后进行复测，以确定设备缺陷的性质。

当无法进行此类复测时，可暂定为一般缺陷，并注意监视。

同类比较法即是在同型号同厂家的设备之间比较。

同类比较法可分为电流致热型设备及电压致热型设备比较。

在同一电气回路中，当三相电流对称和三相(或两相)设备相同时，比较三相(或两相)电流致热型(如电流互感器)设备对应部位的温升值，可判断设备是否正常。

若三相设备同时出现异常，可与同回路的同类设备比较。

当三相负荷电流不对称时，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(如避雷器)，可根据其对应点温升值的差异来判断设备是否正常。

电压致热型设备的缺陷宜用允许温升或同类允许温差的判断依据确定。

一般情况下，当同类温差超过允许温升值的30%时，应定为重大缺陷。

当三相电压不对称时应考虑工作电压的影响。

热谱图分析法是根据同类设备在正常状态和异常状态下的热谱图的差异来判断设备是否正常。

档案分析法则是分析同一设备在不同时期的检测数据(例如温升、相对温差和热谱图)，找出设备致热参数的变化趋势和变化速率，以判断设备是否正常。

在作业现场实际操作中，首先要保证设备温度测试的准确性，才能进行数据的后续判断，而作到准确测温则应该注意以下事项：
1.针对不同的检测对象选择不同的环境温度参照体；
2.测量设备发热点、正常相的对应点及环境温度参照体的温度值时，应使用同一仪器相继测量；
3.正确选择被测物体的发射率；
4.作同类比较时，要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.应从不同方位进行检测，求出最热点的温度值；
7.记录异常设备的实际负荷电流和发热相、正常相及环境温度参照体的温度值。

得到设备准确温度值以后，若设备温度异常，则应在表面温度判断法的基础上充分结合相对温差判断法及同类比较法进行初步判定，现场得出初步结论，若有条件，能结合热普图分析法及档案分析法，多方比较，现场得出最后结论。

上表中列出了缺陷的三种性质：一般缺陷，是指对近期安全运行影响不大的缺陷。

可列入年、季度检修计划中消除；重大缺陷，是指缺陷比较重大，但设备仍可在短期内继续安全运行的缺陷。

应在短期内消除，消除前应加强监视；紧急缺陷，是指严重程度已使设备不能安全运行，随时可能导致发生事故或危及人身安全的缺陷。

必须尽快消除或采取必要的安全技术措施进行处理。

我们对缺陷作出结论时需谨慎，结论的误判可能会导致设备的不必要停电，影响供电可靠性或导致设备的漏检，从而引发人员责任设备事故甚至电网事故或人身伤亡事故。

事例一：对110KV杨桥变电站的一次例行测温中测得5022隔离开关靠母线两相连接线夹发热，A相57K，B相160K，而靠断路器侧对应位置T2为37K，所取环境温度体T0为30.5K(注：这里K指测得的实际温度，测试前设定与摄氏度对等)，则经过计算相对温差值为A：75.47%，B：95%，对照表1，B相已处与紧急缺陷范围，应马上处理，可是5022隔离开关系110KVII母侧隔离开关，检修牵涉到110KVII 母及502断路器停电转检修，由旁母带502线路，即属于大型操作又影响调度运行方式，很难得到批复，马上处理。

这时现场人员经过调查，发现由于某变电站检修，给某一重要客户供电负荷全部转由杨桥变502提供，导致502负荷激增。

考虑到这一点，两天后负荷正常时对发热点进行复测，测得数据原发热点A相41.8K，B相54K，T2为39K，所取环境温度体T0为33.7K。

经过计算相对温差值为A：34.56%，B：73.89%，，A相已属于正常范围，B相已是一般性缺陷，并不需要马上处理，只需保持监视复测即可。

事例二：110KV火马冲变增加用户，35KV鑫达硅业线414线路需增加负荷，增加
负荷前对414间隔进行例行测温时发现4143隔离开关靠断路器侧B相线夹出口约30cm处导线温度T1为23.8K，正常相T2为20.3K，所取环境温度体T0为20.1K。

这在当时并没有引起测试人员的注意，可后来经过计算发现相对温差高达94.59%，这引起作业人员的高度重视。

考虑到当时414线路所带负荷很小，经与调度人员申请适当增加负荷进行复测后，明显发现此处导线温度急剧升高并能在成像热谱图上发现明显的灼热亮点。

后经过停电检修发现，此处导线内部有断裂痕迹，经更换导线后，温度正常。

结论：我们对红外线诊断测温所反映的设备异常，需经过反复论证，将表面温度判断法、相对温差判断法、同类比较法、热谱图分析法、档案分析法等方法多方结合比较方能最后作出结论，这才符合我们状态检修工作的常态开展及优质服务的深化推进的要求，才能真正意义上实现“应修必修，修必修好”的检修目的，从而以有限的人力物力保障逐渐增加的设备检修效果，保证设备安全可靠运作，保障电网安全稳定运行，打造出真正的“电网坚强、资产优良、服务优质、业绩优秀”的“一强三优”电网企业。