电力系统红外诊断发展状况及红外测温仪器的选择
摘 要
由于红外检测设备不需停电、不解体、不接触、不取样，做到省时、省力，降低设备维修费用。红外测温诊断技术对电力设备在线故障诊断和安全保护方面发挥重要作用。近20年来，非接触式红外测量仪在技术上得到迅速发展，性能不断提高，功能不断增强，品种不断增多，适用范围也不断扩大，市场占有率逐年增长。红外诊断项目普遍受到发电、供电企业的重视，相关的技术人员开始研究和完善红外诊断作业与管理方法。
【关键词】电力 红外诊断 红外测温仪器
1 电力系统红外诊断发展状况
国内60年代末电力系统在科研单位协助、配合下研制成功分体式远程红外温度计，开始了输电线路缺陷的诊断，在1975年跨越长江线路发生断线坠江事故中查清了2号导线事故原因，而且通过检测发现了1号导线隐患，避免了重演类似事故。之后产品经改进完善得到推广应用。80年代后期，一些电力中试所引进国外红外热像仪开展外部缺陷红外诊断，并对高压输电线路导线连接件及劣化线路绝缘子进行直升飞机红外航测试验和研究，取得了不少成功的经验。90年代许多电力单位开始购置仪器开展红外检测，有些电力试验研究单位对各类高压电气设备内部故障开始了研究。
国外早在1949年就有人首次提出和利用红外技术探测输电线路过热接头的设想。随着探测元件和仪器进步，1965年红外测温仪在工业设备、输热管道、电机、变压器和电缆接头检测是得到应用。同时一些技术发达国家的电力公司应用热像仪装置在直升飞机上开展了高压输电线路的巡线航测。
当前，电力工业正处在大电网、大机组、大电厂、超高压、现代化方向的发展时期，新技术不断引进，设备正在更新换代，管理体制和管理方式正在不断改革和完善，技术和电网运行水平的要求正在不断提高。因此设备维修不能再采用经历多年的“事后维修”、“定期预防维修”方式、按照国外经验，方向是“状态维修和预知维修”。这种方式要求管理方面采用“设备综合工程学”的观点、经济方面以“寿命周期费用最佳化”为目标，技术方面大力采用设备监测和诊断技术、其他修理技术，其中设备故障诊断技术更为引起人们重视。设备故障诊断常称为设备技术诊断简称技术诊断。技术诊断的特点是“依据设备运行中发生的各种信息来识别，或者通过对结构、零部件的激励产生的信息来诊断其损伤”。因此，理论基础广泛，涉及自然科学各个学科，最多的是高等数学和现代数学各个分支；计算机技术；物理学中热学、光学和声学；化学等。
2 红外技术的技术诊断方式
技术诊断通常采用两类装置 ：
2.1 在线监测系统
在线监测系统又可分为长期性、周期性和随时性监测系统。按照不同的要求研制，通常包括信号采集、数据处理、故障诊断和超载报警等部分。
2.2 便携式简易诊断装置
如超声波探伤器、测振仪、转速表、轴承分析仪、红外温度计、热像仪，主要用于巡回点检。当前这种装置发展中出现数据采集系统，用微机辅助采集记录、分析、存贮和查询采集的数据，还可作简单趋势分析。
当前装置诊断部分的发展方向是建立智能诊断系统，已有“基于知识的专家系统”和“其于神经网络的智能诊断系统”被采用。
红外测温技术作为设备故障诊断中的一门新技术和新方法，与其它技术（超声技术、振动测量、色谱分析等）的协调发展将推动设备维修制度的改革。
3 红外诊断技术在电力系统中的应用。
我们常将由发电厂的发电机、关电线路、变电所设备、配电网络和电力用户的用电设备连接而成的整体称为电力系统。从整个系统分析，红外诊断技术已在下述范围得到应用。
3.1 电厂动力及热能设备的红外诊断
火电厂热力设备及管道保温状况的好坏，直接影响散热损失大小和表面温度的高低，影响设备能耗水平及其安全性。对保温层开展红外检测评价保温效果，采取措施改善绝热状况可以达到节能、降耗的目的。
红外诊断在火电厂还可以进行锅炉火焰监测和燃烧状态的判别与控制；对汽轮机、燃气轮机和锅炉等热力设备在高温、高压下的蠕变与疲劳损伤（甚至断裂）的监测；储煤自燃隐患的诊断；阀门泄漏、设备零件缺陷的红外无损检验；转动机械轴系过热故障的诊断等。
电力系统电气设备中，导流回路连接故障；电气设备绝缘故障；磁回路漏磁或绝缘局部短路引起局部环流或涡流发热；绝缘瓷瓶故障等等会导致设备运行中温度或温度分布异常，可采用红外测温方式进行诊断，由于检测必须在设备带电状态下才能有效，因此常称为“带电设备红外诊断”。
4 红外（点）测温仪的选择原则
红外（点）测温仪使用简单，携带方便，是故障维修的得力工具。
选择红外（点）测温仪要遵循以下原则
4.1 设备的灵敏度要高
一旦被测物体的温度有所变化，其辐射的能量就会改变，就会找到这个变化点，容易测出。
4.2 仪器的温度测量范围要广
有些元器件对温度反应不同，范围广就可以减少工作量，增加工作效率，减少损失。
4.3 方便测量
通过红外测温来测量的目标通常都不需要与之直接接触，这就要求红外测温仪可以远距离测量远距离，有些高速运动体、旋转体、带电体、高温高压物体、低热容量物体（薄膜、低能、电子零件）、热接触困难物体（硅瓦、路面、粗糙表面物体）、热平衡缓慢物体（橡胶、塑料、绝缘子）温度的测量不能与其接触这就要求红外测温仪可以非接触测量。
4.4 测得的结果准确度高
红外测温被测物接触，这就要求仪器的准确度要高。
4.5 仪器的响应速度快
基于红外测温的原理，测温仪不用于物体接触只要接收到目标的红外辐射即可定温，响应时间短，这就要求响应速度要快。
作者单位
国网中卫供电公司 宁夏回族自治区中卫市 755000