摘要：近年来社会用电需求的不断增大，电力工程建设数量也逐渐增多。在电力企业中，变电设备对于输送电压的调节有着至关重要的作用，对整个电网也有决定性的作用，所以做好变电设备的巡视工作有助于提早发现问题提前预防的功效。本文就红外成像技术在变电运检中的应用展开探讨。
关键词：红外成像技术；变电设备；运检检修
引言
红外成像技术是利用红外探测器、光学成像、物理镜技术，接收红外探测器发出的辐射信号，通过光谱滤波技术、空间滤波技术，使这些信号集聚在图形上，准确地反应红外探测器发出的光敏源，进行精准定位，并通过扫描原理进行单元分析或系统分析，放大光线转换，提高图像分析的精确程度。
1红外成像技术在变电设备中的工作原理
在变电设备工作时，如果变电设备的某个位置要发生故障，该部位会产生大量的热，红外线成像技术就是根据变电设备出现故障的地方不断地向外面辐射热量，红外线成像设备对辐射出的热量进行感应，进一步监测辐射出来的热量温度，并且将监测到的热量温度值与设备正常运行时的温度值进行比较，以对变电设备运行中偏离正常温度值的部位进行详细监测，并通过红外线成像设备的辅助设备红外线探测器、光电探测仪、信号处理器等辅助设备将收集到的热量转化成数据，进一步将这些数据传输给红外线成像设备，该设备通过收集到的热量变化数据进行模拟仿真，然后将仿真成型的故障信息反馈给变电站工作人员，使工作人员对即将产生故障的部位进行精准有效的检修，从而有效的降低了变电设备的出现故障的概率，减少了停电次数。
2红外成像技术在变电运检中的应用要点
2.1红外精确测温
目前红外精确测温的方式分为表面温度判断法、同类比较判断法、图像特征判断法、相对温差判断法、档案分析判断法和实时分析判断法。表面温度判断法主要适用于电流致热型和电磁效应引起发热的设备。根据测得的设备表面温度值，对照设备各种部件、材料及绝缘介质的温度和温升极限的有关规定，结合环境气候条件、负荷大小进行分析判断；同类比较判断法是根据同组三相设备、同相设备之间及同类设备之间对应部位的温差进行比较分析；图像特征判断法主要适用于电压致热型设备。根据同类设备的正常状态和异常状态的热像图，判断设备是否正常。注意尽量排除各种干扰因素对图像的影响，必要时结合电气试验或化学分析的结果，进行综合判断；相对温差判断法主要适用于电流致热型设备。特别是对小负荷电流致热型设备，采用相对温差判断法可降低小负荷缺陷的漏判率。对电流致热型设备，发热点温升值小于15K时，不宜采用相对温差判断法；档案分析判断法是分析同一设备不同时期的温度场分布，找出设备致热参数的变化，判断设备是否正常；实时分析判断法是在一段时间内使用红外热像仪连续检测某被测设备，观察设备温度随负载、时间等因素变化的方法。红外精确测温技术应用，能够在不影响电力设备正常运行的情况下，准确有效地检测运行设备的温度状况，将电流致热型、电压致热型缺陷发现在初期，为电力设备状态维护提供了有力的技术支持。
2.2悬式绝缘子检测
悬式绝缘子是变电设备的主要配件，由于生产制造工艺的问题，安装问题以及后期调试问题，悬式绝缘子在工作的过程中，很容易出现系统内部的裂缝，湿度吸收量增加，内部形成气孔结构，导致内部与外部的压力分配不均衡，局部出现应力集中现象，使绝缘子的系统构建自然劣化，绝缘系数下降，产生不同程度的材料膨胀。在外部环境的影响下，冷热系数不均匀，产生强电场，影响绝缘能力。（1）红外成像检测。应用红外检测成像技术，根据不同悬式绝缘子的运行状态，对发热损耗、介质损耗、表面漏电、系统老化、内部穿透性等问题进行相应的检测，判断设备运行中存在的状态变化。
可以通过红外成像，直观地检测到绝缘子与环境之间的相互作用关系，尤其是判断绝缘子与环境之间的温度差异，从而调整零差别参数设置，提高红外检测的精确度。通过成像仪观测环境因素、污秽程度、零值绝缘子位置以及相关的系统参数，提高检测的精确度。（2）检测要点。①在绝缘子检测过程中，要保持红外线成像仪温度处于合理范围内，使用30min之后，要对红外成像仪进行参数调整，避免长期使用对检测造成负面影响；②在夏季或者密闭环境内进行绝缘子检测时，由于正常绝缘子发热功率会随着温度的上升而不断减少，因此，检测技术人员要控制好温度的差值，将被检测绝缘子与正常绝缘子之间的温度差异降到最低范围内，尽量避免在高温环境下进行红外线检测；③通过暖通空调系统对环境温度进行控制。要尽量避免在湿度过大的环境内进行绝缘子检测，检测前分析环境的空气湿度。空气湿度＞60%时不可以检测，空气湿度处于40%～60%时，可以分析电阻的运行状态，保障电阻的运行效率以满足检测要求；④分析水汽造成的正常绝缘子表面电阻值增加现象，避免由于暂时性的零值，导致绝缘子检测的准确性受到影响。（3）案例分析。上海市某变电站在对500kV的变电设备开展悬式绝缘子红外线检测过程中，发现二号门架处的一台变电设备第二片绝缘子温度相对较高。系统检测结果显示该部分的热点温度为20.8℃，绝缘子串靠近导线部分发热现象非常明显。对系统缺陷进一步检查中，根据红外线图谱显示，找到发热中心的热图像，并分析其与正常绝缘子之间的温度差值。对该绝缘子串进行了及时更换后，再次进行红外线成像检测，发热现象消失。
2.3互感器内部故障检测
电压互感器的内部故障包括铁心缺陷、绕组缺陷及绝缘介质缺陷。正常情况下，电压互感器总体损耗很小，温升和相间温差很小。不考虑环境风力的影响；若考虑微风的冷却作用，温差会更小。电流互感器的正常发热由绝缘介质损耗、导体铜耗、铁芯铁损组成，散热部位为顶部储油柜出线处，内部故障主要是连接接触不良和绝缘介质缺陷。因此，对互感器内部故障进行红外检测时宜采用相间比较法，外部引线接头接触不良和本体缺油等故障可采用直观检测法。
3加强红外线成像技术在变电设备巡视中的应用管理
3.1不断完善红外成像检测方面的制度和规范
红外成像检测的过程包括红外线扫描、测温、环境分析等几个部分，为了确保整体检测质量，应当对每一个环节制定相应的操作规范和制度，明确红外成像检测过程中可能出现的各种意外、风险。在实际检测前，必须做好相应的准备工作，明确工作过程中的注意事项，所有工作流程的进行都必须严格按照规范进行，并做好各项数据的检测工作。对于开关、断路器、接头等关键环节的检测，应当采取一定的保护措施，确保每一个部分都得到完善的检测，避免出现检测上的遗漏。
3.2提高操作人员分析红外成像的能力
加强对变电站工作人员新技术相关工作原理和理论知识的培训，使变电站工作人员熟悉新技术的工作原理，方便工作人员对设备故障的分析，以判断设备中故障发生的精确部位，为修理人员节省检查的时间，降低故障发生的概率，使设备更快的进入到正常工作的范围内，降低经济损失。
结语
综上所述，红外线成像检测技术在目前的变电运检中有着重要的应用，可以作为一种常用手段加入到变电站系统运检维护中。研究红外线成像技术在变电运检当中的应用，及时分析变电设备故障信息进行故障点定位。可以降低停电概率，提高变电检修工作效率。
参考文献
[1]洪刚.远程红外热成像检测技术在变电站巡检机器人中的设计与应用研究[J]．高中国新技术新产品，2018（11）：10.
[2]冯庆国.红外检测技术在电气设备状态检修中的应用[J].电力安全技术,2018,16(9):50-51.