红外热像仪在变配电系统的应用
红外成像测温技术在变电站中的应用研究
红外成像测温技术在变电站中的应用研究文章对红外测温技术进行介绍，在分析其原理和特点的基础上，研究红外测温技术在变电站中的应用情况和在故障诊断时的注意事项，以供参考。
标签：红外成像测温技术；变电站；应用1引言变电站是电力系统中的供配电枢纽，起到电压升降以及电力分配等重要作用，在目前我国用电负荷不断增加以及对电力供应稳定性要求逐渐提高的背景下，变电站的稳定运行对电力系统的作用也越来越重要。
而且近年来随着电力相关技术的快速发展，变电站在不断应用新技术和新设备的形势下逐渐向智能化和自动化方向发展，智能变电站也成为目前变电站的主要发展趋势，无人值守模式正在普及并且向无人值班模式过渡发展。
其中对于无人值守模式来说，其最重要的技术支持就是状态监测技术，通过状态检测技术可以实时掌握电力系统的运行状况，对系统运行中的设备故障隐患进行预测和诊断，从而可以制定检修策略来对隐患进行排除以确保电力系统的稳定运行。
在电力系统运行过程中的常见故障就是设备发热以及发热所引起的一系列故障，其主要的状态检测方法就是红外测温技术，下面就对红外成像测温技术在变电站中的应用进行详细分析和研究。
2红外测温技术概述2.1红外测温技术的原理大自然中的任何物体在常规环境下都会不停地向外辐射红热外能力，而且物体中原子远动越激烈其放出的红外辐射能量就越高，红外测温技术就是利用物体的这一原理，通过相应技术对物体所辐射出的红外热能量进行测量，这样就可以对物体表面的温度实时变化情况进行掌握。
目前针对物体的红外测温设备主要有红外热像仪、红外热电视以及红外测温仪等。
其中红外热像仪就是对物体表面所辐射出的红外热能量进行测量之后，通过图像的形式进行表示，而且对于不同的红外热能量所代表的不同温度通过不同的颜色进行代表。
红外热电视其实也是红外热像仪中的一种，就是利用物体所辐射出的红外热能量通过热释电摄像管进行接收，然后将所测量物体表面上的热辐射分布的不可见热图像转变为视频信号，然后通过显示屏显示的方式进行表示。
探讨红外线成像测温技术在变电站设备中的应用
探讨红外线成像测温技术在变电站设备中的应用发布时间：2021-11-11T06:10:59.120Z 来源：《防护工程》2021年23期作者：李金霞[导读] 红外成像技术测量电力设备辐射的红外能量，并将其转化为温度信息。
国网山西省电力公司忻州供电公司山西忻州 034000摘要：变电站在电网工作中起着承上启下的作用，对电网的安全运行具有重要价值。
在对变电站设备进行巡查的过程中，工作人员一般表面上听、看，但肉眼无法清楚观察到细节；另外，一些发热的设备可以用手触摸，但由于设备的一部分是导电的，所以不能用手去触摸；部门内制造噪音的设备的工作人员可以用耳朵听，但只是用耳朵听不会发现一些特殊问题。
关键词：红外线成像测温技术；变电站设备；应用引言红外成像技术测量电力设备辐射的红外能量，并将其转化为温度信息。
同时，系统对温度信息进行处理，再以图像和视频信号直观显示被测设备的温度信号，最终通过电力设备监控标准，快速实时判断设备运行状态。
利用红外成像技术在线监测电力设备运行状态，具有测量准确、监测效率高、夜间诊断等优点。
1红外热成像仪的工作原理以及功能特点1.1工作原理红外热像仪主要是利用红外热成像技术对检测到的目标物体进行红外辐射，然后利用Principality信号处理方法将目标物体的温度分布图转换成视频图像。
红外热像仪可以清晰地探测到目标本身，进而获得不同的红外图像。
工作人员可以观察图像的温度分布点，从中发现异常，起到预防和维护的作用。
1.2功能特点红外热像仪具有以下特点：一是分辨率高；二、快速测温；三、稳定可靠；四、不受电磁干扰；五、存储信息和处理信息非常方便。
由于红外热像仪具有将目标物体转换成热像的特点，通过调节红外热像仪的发射率参数和温标参数，可以快速检测被测物体的表面加热温度，从而清楚地了解目标物体的热量损失部分，进而判断目标物体的健康状况。
红外热像仪具有定量测量和定性成像的功能，同时还具有高空间分辨率和高温度分辨率的特点。
红外成像技术在牵引供电系统中的应用
红外成像技术在牵引供电系统中的应用摘要：通过红外成像技术对牵引变电所及接触网设备进行不定期检测，根据红外成像图谱的分析、比对和判断，发现牵引供电运行设备关键部位的隐患并及时进行处理，保证了牵引供电设备的安全可靠运行。
关键词：红外成像技术牵引供电设备隐性故障分析处理中图分类号：f407.6 文献标识码：a 文章编号：0引言随着现代电气化铁路向着高速性、高稳定性、高安全性的方向发展，对牵引供电系统安全可靠运行提出了越来越高的要求。
因此牵引供电设备运行状态的在线检测和故障诊断，对提高设备可靠性、经济性运行，降低维修成本，都有很重要的意义。
红外成像技术是在不停电，不接触牵引供电设备的情况下对牵引供电设备隐性故障进行检测和诊断的一种现代化手段。
一、红外成像技术的应用1.红外成像仪的测温原理红外热像仪是利用红外成像技术制成的一种能够接收红外线，生成红外图像或热辐射图像，提供精确的非接触式温度的测量工具。
测量时，测量方向越垂直于物体表面，物体表面反射到仪器的数据就越精确，因此，在检测时，应尽可能选择在被测表面垂直的方向进行，如果在与垂直面成一定角度检测，则有可能测量到的温度相对偏低。
2.影响红外测温的几个因素(1) 设备设施材料因素不同的材料对热辐射的反应不一，因此它们的发射性能也不同。
一般来说，非金属物体有较高的发射率，金属物体发射率较低。
(2) 设备设施表面因素任何存在的物体表面都有一定相对的粗糙度。
因此，粗糙度不同，反射率也会有差异。
(3)外界环境因素远距离测量时，红外辐射在大气的衰减也是非常明显，尤其，水蒸气对红外辐射的影响最大。
因此，在检测时，最好在湿度小于85%以下；不能在雨天、雾天检测；距离则越近越好，对牵引供电设备进行测量的有效距离为8米；风速不大于0.5m/s；检测时间为阴天、夜间或晴天日落后；避开附近其它热辐射源的干扰，如人体、火源、直射阳光等；成像仪与被测物之间不能有镜面等有一定反射效应的物件。
红外检测技术在电力线路运行中的应用
红外检测技术在电力线路运行中的应用红外检测技术是一种利用红外辐射进行物体探测的技术，它在电力线路运行中有着广泛的应用。
以下是红外检测技术在电力线路运行中的几个主要应用：1. 电力设备检测：红外检测技术可以用于检测电力设备的运行状态和故障情况。
通过红外热像仪对电力设备进行扫描，可以快速准确地识别出设备的热点、温度异常和潜在故障，有助于提前发现和预防设备故障，保障电力运行的安全稳定。
2. 输电线路巡视：红外检测技术可以用于输电线路的巡视和检测。
通过从直升机或无人机上使用红外热像仪对输电线路进行扫描，可以及时发现输电线路上的异常情况，如杆塔的损坏、绝缘子的老化、线路的短路等，以及潜在的火灾风险。
这样可以及时采取措施修复和防范，保障输电线路的正常运行和供电安全。
3. 电力负载监测：红外检测技术可以用于电力负载的监测和分析。
通过使用红外热像仪对发电机、变压器、配电柜等设备进行连续监测，可以实时观测设备的热量分布和温度变化，识别出负载异常和过载情况。
这样可以帮助运维人员及时调整和分配电力负载，保持电力系统的平衡和稳定。
4. 局部放电检测：红外检测技术可以用于局部放电的检测和监测。
通过红外热像仪对电力设备表面进行扫描，可以检测出潜在的局部放电现象，如设备的漏电、击穿等。
这些局部放电将产生热量，通过红外热像仪可以直观地观察到热点的位置和分布，有助于早期发现和修复设备的故障，提高设备的可靠性和安全性。
红外检测技术在电力线路运行中的应用非常广泛，不仅可以提高设备的运行安全性和可靠性，还可以帮助及时发现和修复潜在故障，保障电力系统的正常运行和供电安全。
随着技术的不断进步和发展，红外检测技术在电力行业中的应用还将继续扩大和深化。
配电线路状态检修中红外测温技术的运用
配电线路状态检修中红外测温技术的运用摘要：配电线路是整个电网系统的重要组成，其主要任务是输配电能，确保配电运行的安全性与稳定性，是保证供电可靠性的基础和前提。
但是，在配电线路实际运行过程中，配电设备会因为人为操作、天气环境、自身缺陷等各种因素的影响，出现运行故障，导致设备温度升高，在损坏配电设备的同时，还会威胁线路运行的安全性，容易引发用电事故。
本文简要介绍了红外测温技术及其应用优势，结合配电线路状态检修实例，对其具体运用进行了分析。
关键词：红外还测温技术；配电线路；状态检修1红外测温技术的概念及运用优势1.1红外测温技术的概念红外测温技术是指，根据待测物体的热成像特性，利用红外热像仪对其进行检测，得到被测物体所辐射出能量的高低，以此为依据，判断物体是否出现发热故障，进而实现对物体运行状态的检测。
在配电线路中，当配电设备出现运行故障的時候，设备自身温度便会出现异常现象，通常表现为温度升高和分布异常两种情况，此时设备所辐射出的红外能量也会随之发生相应的变化，并且当温度越高时，红外辐射能量也会增多。
然后将得到的红外电磁信号转化为电信号，便可以得到配电设备的温度高低及具体分布，与正常温度进行比较，判断设备是否出现故障以及故障点的位置，及时采取针对性的解决措施。
1.2红外测温技术的运用优势红外测温技术与其他检修技术相比，有着众多优点及应用优势。
首先，在对配电设备进行检修时，可以不直接接触设备，不会影响配电设备的正常运行，既确保了检修人员的人身安全，又提高了检修结果的精准度。
其次，在检测过程中所用仪器较少，主要用到的仪器为红外监测探测装置，工作流程比较简单、工作任务量较小，检修人员掌握和操作起来都比较方便，并且可以对多个配电设备进行同时检测，工作效率较高。
同时，红外测温技术适用范围广泛，不受配电设备类型及特点的限制，任何配电设备的故障情况都可以在红外成像图上反映出来。
最后，还可以将其与计算机技术相结合，利用网络平台将检测结果进行存储、整理、分类，建立数据库，为其他线路的检修提供参考资料。
红外测温在变电运行设备过热故障检测的应用
１ 红外测温应用的重要性 和 目标
１ ． １ 红外 测温 应用 的重要性
在 电 气设 备 事故 中 ， 由 于绝 缘 物 受 热 老 化 而 引起 的 事故 较 多。 因此 ， 准确 地 掌 握 运 行 中 的 电 气设 备 各部 位 的温 度 变化 是 非常 重 要 的 。 为 了尽 早 、 尽 快地 发 现 设 备 过 热 ， 应尽 可 能地 使 用仪 器仪 表 定期 或 不定 期 地 测 量 运 行 中设 备 的 温度 ．尤其 是 高 温天 气 、 高峰 负荷 时 是 测 温的 重 点 。
低 下的 产 品 。在 设 备 容 量选 择 时 ， 对 负荷 情 况 充分 考 虑 。在 新 设备安装时 ． 严格按安装标准、 规 范施 工 ， 严把质量 关， 从源 头杜 绝 发 热 现 象 。 运行 设 备 发 热 缺 陷 ． 检 修 单 位 应 对 设备 发 热
缺 陷进 行 分 类 ， 制定整体处理方案， 提 高检修 工 艺 ， 做到“ 应 修
法 ：根 据 同 类设 备 在 正 常 状 态 和 异 常状 态 下 的热 谱 图差 异 来 判 断 设 备是 否正 常 。
缺 陷 处理 前 应 编 写 检 测 报 告 ， 检 测 报 告 应 包括 以 下 内容 ： 报告名称。 检 测现 场 的 天 气状 况 、 环 境 温度 、 环境 湿度 。 被 测 设
或 设备 负荷 有 明 显 增 大 时 ， 根 据 需要 安 排 测 温 。 设 备 存 在 发 热
或 其 它异 常 情 况 需 跟 踪监 视 的 ．应 增 加 测 温 次数 进 行 重 点 测
量（ 热量 ） 来 转 换 为 电信 号 ， 在 显 示 器上 产 生 热 影 像 表 现 温度
并 对 温度 值 进 行 计 算 的检 测 设 备 。 红 外 热像 仪 能 够 将探 测 温。 大修 或试 验 后 的 设 备 必要 时 ． 也要 进 行 测 温 。 新建、 改 扩 建 值 ． 设 备在 其 带 负荷 后 一 个 月 内应 进行 一 次 测 温 。运 行 方 式 变化 到 的 热 能精 确 量 化或 测 量 。不仅 能 够 观察 热影 像 ， 还 能 够 对 发
如何使用红外热像仪检查配电设备
如何使用红外热像仪检查配电设备红外热像仪是一种可以检测物体表面温度分布并以热图的形式展示的仪器。
它可以非接触式地测量目标物体的辐射能量，并将其转化为数字图像，通过不同颜色的热点表示不同温度区域。
在配电设备的检查和维护过程中，红外热像仪可以发挥重要作用。
首先，在使用红外热像仪检查配电设备之前，我们需要准备好所需的设备，包括红外热像仪本身、带有电池和储存空间的存储设备、三脚架等等。
同时，还需要具备相关的知识和技能，了解如何操作和解读红外热像仪的数据。
在实际操作中，以下是一些使用红外热像仪检查配电设备的步骤和注意事项：1.安全准备：在进行任何电器设备检查之前，安全始终是第一位的。
确保自己和周围的人员处于安全的位置，并戴好适当的个人防护装备，如安全帽、安全眼镜、防护服等。
2.设备准备：确保红外热像仪的电池有足够的电量，并且存储设备空间足够保存所有的图像。
同时，检查红外热像仪的外观和镜头是否干净，可以使用适当的清洁工具进行清洁。
3.环境条件：确保检查环境的温度、湿度和其他相关因素在合理范围内，以免影响热像仪的准确性。
特别要注意避免背景有干扰物，如阳光直射、风扇吹风或者其他大量产热物体等。
4.校准热像仪：在使用红外热像仪之前，最好进行校准，以确保温度测量的准确性。
校准的具体步骤可以参考热像仪的操作手册。
5.检查过程：使用三脚架稳定红外热像仪，并通过触摸屏或机身上的按钮打开仪器。
对于配电设备，通过扫描整个电器设备，例如电缆、接头、插座、断路器、开关等，记录下热图和温度数据。
6.图像分析：将存储设备连接到计算机上，打开热像图像分析软件，导入存储的热图。
通过软件可以对热图进行放大、调整色彩温度范围、绘制测量区域、生成报告等。
同时，还可以与以往的记录进行比较，以排除异常。
7.故障判断：根据热图和温度数据，结合配电设备的特点和经验判断，如果发现温度异常的区域，可以进一步分析其原因，并采取相应的措施，例如清除堵塞、更换损坏的部件等。
红外技术在变电站的应用
红外技术在变电站的应用随着现代科技的不断发展，红外技术在各个领域的应用也越来越广泛。
在电力行业中，红外技术在变电站的应用起到了非常重要的作用。
本文将重点介绍红外技术在变电站中的应用。
一、红外热像仪在变电站的应用红外热像仪是红外技术中最常见的设备之一，它可以通过检测目标物体的红外辐射来获取物体的温度分布图像。
在变电站中，红外热像仪可以用于检测变电设备的温度异常情况，及时发现潜在的故障隐患。
变电站中的许多设备，如变压器、开关设备等，都会因为电流的流动而产生热量。
通过红外热像仪，工作人员可以快速检测这些设备的温度分布情况。
如果发现某些设备的温度异常高，就可以及时采取措施，避免设备的过热导致故障。
红外热像仪还可以用于检测变电设备的接触不良情况。
在变电站中，设备的接触不良会导致电流的不正常流动，进而产生大量的热量。
通过红外热像仪，工作人员可以检测设备接触点的温度分布情况，判断是否存在接触不良的问题。
二、红外测温仪在变电站的应用红外测温仪是一种常见的便携式设备，它可以通过测量目标物体的红外辐射来获取物体的温度。
在变电站中，红外测温仪可以用于测量变电设备的温度，帮助工作人员了解设备的运行情况。
通过红外测温仪，工作人员可以快速、准确地测量变电设备的温度。
例如，在检修变压器时，可以使用红外测温仪测量变压器的各个部位的温度，判断变压器是否正常工作。
同时，红外测温仪还可以用于检测电缆的温度，及时发现电缆的过载情况。
三、红外线摄像机在变电站的应用红外线摄像机是一种可以拍摄红外图像的设备，它可以将红外辐射转化为可见光图像，通过显示器展示给工作人员。
在变电站中，红外线摄像机可以用于检测设备的热量分布情况，帮助工作人员了解设备的工作状态。
通过红外线摄像机，工作人员可以实时观察变电设备的热量分布情况。
如果发现某些设备存在过热的情况，就可以立即采取措施，避免设备的故障发生。
此外，红外线摄像机还可以用于检测变电站周围的环境温度，及时发现温度异常情况。
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红外热像仪在变配电系统的应用
摘要利用红外热像仪探测变配电系统运行设备表面温度,根据测量的温度判断设备运行状态,及时发现设备运行缺陷,保证变配电系统安全经济运行。
关键词变配电;红外热像仪;温度;故障诊断
0 引言
随着变配电系统使用年限的增长,系统负荷的不断增加,系统故障不断增多,分析故障原因有外部故障和内部故障,外部故障主要是设备、电缆、母线接头电器开关触头因氧化、松动,使接触电阻增大而发热,表现在外表发热量大,通过测量表面温度很容易发现问题。
内部故障是设备绝缘劣化介质损耗增大、壳体内部电气回路故障,表现在外表发热量小,故障隐蔽,不容易发现。
根据多年运行统计经验,外部故障占到总故障的90%左右,内部故障占到总故障的10%左右,利用红外热像仪,通过测量外表温度,很容易发现变配电系统中的外部故障,通过跟踪、分析、比较也能及时发现部分设备的内部故障,对于预防事故的发生起到了重要的作用。
1 红外热像仪测温原理
在自然界中,高于绝对温度(-273℃)的物体,都对外辐射波长为2~100um的红外线,其辐射量的大小与物体的表面温度有关,温度越高其辐射量越大。
利用红外热像仪测量背景红外线与被测物红外线,把不可见红外光谱转换成人能识别的热红外图像,根据图像的颜色,参考设置参数,能够得到被测物表面的温度。
2 红外热像仪的应用
我公司购买1台VST-G+红外热像仪,用于测量7座变电所的不正常发热现象,通过几年的使用,取得了较好的效果。
红外热像仪检测范围:
1)变压器
变压器是变电所的核心设备,在正常工况下,自身发热量较大,内部出现热故障时,其热量远小于正常情况下自身发热量,且对外传到较少,变压器表面温升变化不明显,用红外热像仪测量温度变化,较难发现变压器内部故障。
当变压器进出线接触面氧化、紧固螺丝松动、安装不当等原因,使接触电阻变大引起发热时,利用红外热成像仪可以看到明显的发热点。
2)隔离开关、断路器、母线、穿墙套管
隔离开关、断路器的接头、触头接触不良、穿墙套管接头不良、母线材质缺陷及接头不良都能引起发热故障,通过红外热像图,对比各相发热温度,很容易判断发现发热故障点。
3)电缆头
当电缆头制作工艺不良、电缆头受潮、内部绝缘老化时,使内部绝缘介质损耗增大而发热,通过红外热像图,能够看到在电缆三叉头的根部有高于电缆的发热现象。
内部接线和出线接头接触不良时,通过热像图,能看到发热点。
4)避雷器
避雷器内部元件缺陷、受潮、老化、非线性变异引起分布电压和泄漏电流发生变化,因避雷器故障发热与负荷无关,通过热像图比较,较易判断故障。
5)支柱绝缘子、绝缘子串
由于制造缺陷或外界的作用,绝缘子的绝缘性能会不断劣化,使泄漏电流不断增大引起发热,通过比较相同绝缘子的红外热像图,能判断出故障绝缘子。
利用红外热像仪检测实例:
兖州煤业股份有限公司利用VST-G+红外热像仪,对7座6kv变配电所的不正常发热现象进行检测,几年来发现发热故障20处,例如2005年6月测量2号变电所电缆进线的电缆头时,发现根部发热异常,红外热像图显示电缆三叉根部温度达到120℃,大于该类型的电缆运行时温度不大于90℃规定,及时停电检修,重做电缆头后,测量温度正常。
2005年11月检测大东6kv变电所变压器低压b相接线柱发热,显示温度高于a、c相40℃,在三相负荷平衡的条件下,怀疑b相端子压接不良,接触电阻变大而发热,停电处理接头后,重新测量,三相发热正常,故障消除。
2006年5月测量6kv中央变电所1号进线盘高压隔离开关触头B相温度高于A、C相41℃,停电检查,发现B相触头烧蚀,处理后送电测量,温度回复正常。
在探测温度中要注意的问题及建议:
在检测工作中,要及时建立各台设备、各个测量部位的测量数据及图谱档案,及时收集和整理,便对比、分析,从中摸索规律,积累经验。
要根据实际维修周期、负荷情况、天气情况制定测量周期,对怀疑的发热问题,要跟踪测量,并做好记录。
测量时,要尽量避开日光、灯光的直射,避开大风、雨雪雾的天气,并防止其它高温辐射的干扰。
3 结论
红外热像仪探测温度,为非接触式、不停电测量,安全性高,操作简单,检测速度
块,能及时发现设备运行缺陷,提高了运行的安全性和可靠性。
利用红外热像仪探测电器设备温度,已成为保证电力设备安全、经济运行的重要方法。
参考文献
[1]周茵.红外测温技术的应用.电力系统装备,2003,9.
[2]GB763-90《交流高压电器在长期工作时的发热》规定.。