一、引言
红外热像仪具有普查效率高、检测灵敏可靠、不停电、安全性好等优点，可以清楚地显示故障部位和故障的严重程度，能够进行设备缺陷热分布场的分析，比传统的预防性试验更能有效地检测出与运行电压、负荷电流有关的设备缺陷。目前，电力系统都在由计划检修向状态检修过渡，红外诊断技术可以为状态检修提供有利的科学依据。随着电力工业的高速发展和普及，应用红外成像技术已经成为电力企业科技进步的必然需求。
二、红外测温技术概述
1.红外测温方法
目前，利用红外测温技术对变电设备进行故障检测的方法主要有3种:①温度探测法。通过对变电设备内外部温度进行探测，对照有关规定的设备温度和温升极限，结合环境气候条件、负荷大小进行分析判断。检验设备是否处于正常状态，当变电设备出现异常时，会产生大量热量，使变电设备表面的温度高于正常值，红外探测设备发出警报，表示该检测设备出现故障。②比较法。在同种工作条件下，利用红外探测设备对2个同型号的变电设备表面温度进行探测，比较2个设备的温度。当温差较大时，表明其中1个设备出现故障，温度越高的设备故障概率越大。③热图谱分析法。根据同类设备的正常状态和异常状态的热图像进行差异性分析，从而判断设备是否正常。
2.影响因素
影响红外测温结果的因素是多方面的，主要体现在3个方面:①设备负荷。当变电设备高负荷运行时，会导致设备温度偏高，而采用红外探测设备会根据探测温度发出警报，影响探测结果。②周边温度。外界温度对红外探测的结果影响较大。当在夏季高温环境下，变电设备会吸附外界热量，使变电设备温度高于正常值，导致红外探测设备结果出现误差;当在冬季低温环境下，外界冷空气会降低变电设备的温度，导致红外探测设备无法诊断出设备的异常。③红外探测设备性能。探测结果的准确性是由设备的性能和质量决定的，设备性能越好，诊断的结果越精确，而红外探测设备的使用时间、存放环境等都可能会影响设备的性能。
三、红外测温技术的应用
1.在隔离开关发热故障检测中的应用
隔离开关是较为常见的变电设备，直接暴露在空气中，在长时间与空气接触中容易发生氧化，且经过长期频繁使用，隔离开关会受到一定的磨损，形成电阻，且随着电阻的增大，隔离开关发热现象越明显，严重影响了变电运行的安全性。红外测温技术能够对隔离开关运行状况进行准确检测。例如在某220kV变电站隔离开关过热故障处理案例中，变电站日常巡视进行定期红外测温，运行人员发现隔离开关A相温度异常，通过测温图谱比较分析发现:A相最高温度为110℃，B、C相温度为54℃，环境温度为32℃，其中动静触头结合处温度最高，初步可判断为触头接触不良引发的发热故障。通过停电检修，发现触头表面氧化情况十分严重，导致触头电阻增大，进而引发隔离开关发热。对此情况，应及时清理触头锈蚀部分，严重时进行更换，通过红外测温复测，设备恢复正常运行。
2.在金属线夹发热故障检测中的应用
线夹在经过长期氧化反应后，线夹的接触电阻增大造成局部电流发热，导致线夹温度出现异常，对变电运行产生较大的威胁。在某220kV变电站，运行人员使用红外测温仪开展红外测温中，根据测温图谱分析，A、B、C相线夹温度分别为24.0℃、23．8℃、32℃，明显发现C相处温度高于其他两处温度约8℃，发热现象更为明显。通过停电检测，发现C相线夹接线板螺丝锈蚀情况严重，通过使用电阻测试仪，发现C相电阻明显高于其他两处，由此确定该发热现象是由线夹连接板接触电阻增大造成局部电流发热而引起的。对此情况，对线夹接线板螺丝进行打磨处理，并更换导电膏，对设备进行红外测温复测发现，设备运行正常。
3.在高压套管故障诊断中的应用
高压套管受材质、结构、工艺以及外界环境等因素，在负荷电流和瞬间短路电流的影响下，容易造成高压套管故障，进而引发电力事故。为提高供电系统的安全性，需对套管进行预防性试验，但是在预防性试验中必须停运主设备，不仅会降低设备运行的可靠性，还会因为受设备运行方式的限制不能及时对套管进行预防性试验。随着红外测温技术的广泛应用，可以有效解决预防性试验存在的问题，实现带电检测，提高工作效率。例如在某220kV变电站，运行人员在对变电设备的巡检、红外测温工作中，发现2号主变B相本体高压套管顶部油位计指示位置明显低于其他主变本体，立即对2号主变高压套管进行红外成像测温，发现上端部位出现明显温升断层，上层温度为20℃，下层温度为24℃，温差为4℃。通过停电利用红外测温技术对2号主变高压三相套管的温度值进行测试，发现A、C相套管温度正常，而B相套管温度出现明显断层现象，断层在套管1/2处，且下部温度高于上部温度4℃，根据B相套管温度断层位置且套管外部不存在漏油问题，判断该套管内部存在渗油现象。为此，将B相套管拆卸，发现套管内有几处裂纹，且裂纹处有油不断渗出。通过更换套管内部结构，提高套管的质量。
4.在环氧树脂浇注式CT内部缺陷诊断中的应用
CT是常见的变电设备，由于环氧树脂绝缘材料具有介电强度高、防潮性好、耐老化、黏合性和机械强度等优点，被广泛应用于CT中。但是固化的环氧树脂质脆、易开裂、耐冲击性和耐低温性差，导致环氧树脂浇注式CT内部容易出现各种缺陷，而红外成像测温技术为环氧树脂浇注式CT内部缺陷诊断提供了便利，根据图谱温度分布能直观判断CT内部缺陷。
总之，本文通过论述红外测温技术在隔离开关运行状况检测、线夹发热故障检测、高压套管发热故障诊断、环氧树脂浇注式CT内部缺陷诊断中的应用，通过红外测温技术，可以快速发现设备故障和缺陷，降低变电运行故障概率，确保变电设备始终处于正常运行状态，避免发生线路短路或重大电力安全事故的发生，为电力系统的安全稳定运行提供保障。
参考文献
[1]许东星.探究红外测温技术在220kV变电运行中的应用[J].电子世界,2020(14):193-194.
[2]黄峥.红外测温技术在变电运行中的应用[J].科学技术创新,2018(33):158-159.
