利用红外技术检测变压器故障

2023-06-24 理论教育版权反馈

【摘要】：红外监测技术是通过拍摄并测量高压设备的某部位温度来判定热故障。目前，电力系统应用的红外监测装置有红外测温器、热像仪等。红外装置可以安装在汽车上对高压设备进行测温，也可直接放在变压器某个部位进行在线监测。

红外监测技术是通过拍摄并测量高压设备的某部位温度来判定热故障。它的技术优势是实效性较强，可在一定距离内遥测，也可直观测定、显示温度的梯度图像，红外监测技术不受电磁场的干扰，用它检测绕组热点温度，其分辨率可高达0.05℃，适于工作在－20～2000℃的温度范围内。

红外监测的原理是：如果变压器被测部位的温度高于绝对温度（－273.15℃），则会产生一种由热能转换出来的辐射能量，这种能量便是红外射线。

红外线又分近红外线、中红外线、远红外线、甚远红外线。如果被测的变压器部位温度达到300℃，由热能转换出来的辐射能量波长可达到5μm。如果被测变压器部位温度达到500℃左右，由高热能所转换出来的红外辐射波则呈现明显的辉光。在3000℃高温情况下，由特高温转换出的红外辐射能量中，有很多可见光。

各种材质的红外辐射特性见表3-17。

表3-17　各种材质的红外辐射特性

续表

按红外辐射定律，被测物体辐射功率与被测物体绝对温度的4次方成正比。因此，当变压器存在热故障时，发热部位的温度分布必定变化，利用红外监测装置拍摄的温度图像，可直观反映出发热部位及范围。

图像的色度表示不同的温度。温度越高，颜色越亮；温度越低，颜色越暗。

红外监测有两种方式：一种是以微机为主，将热像仪安装在变压器上进行在线监测；另一种则是利用各种便携装置（如红外监测仪和红外热像仪等）进行现场带电监测。

目前，电力系统应用的红外监测装置有红外测温器、热像仪等。这些装置均能接收并拍摄来自高压装置表面的红外线，然后再将温度分布转换成视频信号，通过高频放大后输送到监测器。

红外装置可以安装在汽车上对高压设备进行测温，也可直接放在变压器某个部位进行在线监测。实践证明：红外传感器对监测套管内部接触不良、漏油等引起的过热和局部过热，套管的缺油、低压引线故障等均有很好的应用效果。