很多電力運(yùn)維團(tuán)隊(duì)、電網(wǎng)監(jiān)管單位近期咨詢兩個(gè)核心問(wèn)題：一是日常電力巡檢中怎么通過(guò)非接觸檢測(cè)快速定位設(shè)備隱患，降低計(jì)劃外停電帶來(lái)的生產(chǎn)損失；二是電力設(shè)備紅外檢測(cè)的操作和結(jié)果怎么符合行業(yè)規(guī)范要求，支撐運(yùn)維臺(tái)賬管理與監(jiān)管核查。這兩個(gè)問(wèn)題恰好覆蓋了電力行業(yè)應(yīng)用紅外檢測(cè)技術(shù)的核心訴求，也是當(dāng)前運(yùn)維智能化升級(jí)過(guò)程中亟待解決的共性問(wèn)題。

一、紅外熱成像技術(shù)在電力運(yùn)維中的核心價(jià)值

紅外熱成像技術(shù)的核心原理是通過(guò)捕捉物體發(fā)出的紅外輻射，將溫度分布轉(zhuǎn)化為可視化的熱像圖，無(wú)需接觸設(shè)備即可完成測(cè)溫，全程不需要停電，也不會(huì)影響設(shè)備的正常運(yùn)行。據(jù)行業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，超過(guò)40%的電力設(shè)備故障都與溫度異常直接相關(guān)，接線端子氧化、變壓器繞組局部放電、絕緣子劣化等常見(jiàn)故障，在爆發(fā)前都會(huì)出現(xiàn)局部溫度異常升高的現(xiàn)象【1】，因此設(shè)備溫度異常診斷已經(jīng)成為電力運(yùn)維的核心環(huán)節(jié)之一。

相較于傳統(tǒng)的點(diǎn)溫槍、示溫蠟片等測(cè)溫方式，紅外熱成像技術(shù)可一次性完成整個(gè)設(shè)備面的溫度采集，*小可識(shí)別0.1℃的溫差，能在故障萌芽階段*發(fā)現(xiàn)異常，大幅提升隱患排查的準(zhǔn)確率和效率。目前該技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在發(fā)、輸、變、配、用全環(huán)節(jié)的電力運(yùn)維場(chǎng)景中，是紅外熱像儀故障診斷的核心技術(shù)支撐。

二、電力巡檢中紅外檢測(cè)的典型應(yīng)用場(chǎng)景

電力巡檢的場(chǎng)景覆蓋范圍廣，不同場(chǎng)景下對(duì)紅外檢測(cè)設(shè)備的要求差異較大，目前常見(jiàn)的應(yīng)用場(chǎng)景主要分為三類。

第一類是變電站運(yùn)維場(chǎng)景，變電站內(nèi)的變壓器、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、互感器、電容器等設(shè)備都是故障高發(fā)的點(diǎn)位，傳統(tǒng)巡檢需要工作人員手持點(diǎn)溫槍逐個(gè)點(diǎn)位測(cè)溫，單座35kV變電站的檢測(cè)需要2-3小時(shí)，而采用紅外熱像儀故障診斷的方式，僅需20分鐘左右即可完成全站設(shè)備的溫度采集，還能發(fā)現(xiàn)點(diǎn)溫槍無(wú)法覆蓋的隱蔽點(diǎn)位異常。

第二類是輸電線路巡檢場(chǎng)景，跨山、跨河的高壓輸電線路桿塔位置偏遠(yuǎn)，人工爬桿檢測(cè)風(fēng)險(xiǎn)高、效率低，采用搭載紅外熱像儀的無(wú)人機(jī)開(kāi)展電力巡檢，單次飛行即可覆蓋10-15公里的線路，快速識(shí)別導(dǎo)線接頭發(fā)熱、絕緣子劣化、金具過(guò)熱等隱患，檢測(cè)效率是人工巡檢的10倍以上。

第三類是配網(wǎng)配電柜、環(huán)網(wǎng)柜檢測(cè)場(chǎng)景，這類設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊湊，傳統(tǒng)停電檢修需要斷開(kāi)整條線路的供電，影響周邊用戶的正常用電，采用電力設(shè)備紅外檢測(cè)的方式可帶電作業(yè)，僅需打開(kāi)柜門掃描即可快速定位抽屜柜接線端、補(bǔ)償電容、母線排等點(diǎn)位的溫度異常，全程不需要停電，對(duì)用戶用電無(wú)影響。

針對(duì)不同場(chǎng)景的設(shè)備選型難題，康高特提供紅外熱像儀選型指導(dǎo)，適配變電站、輸電線路、配電柜等電力設(shè)備紅外故障診斷需求，可根據(jù)用戶的檢測(cè)距離、測(cè)溫精度、搭載平臺(tái)等要求，匹配合適的機(jī)型，同時(shí)配套提供基礎(chǔ)操作培訓(xùn)、診斷標(biāo)準(zhǔn)解讀等服務(wù)，幫助用戶快速落地紅外檢測(cè)能力。比如針對(duì)戶外輸電線路巡檢可選配長(zhǎng)焦鏡頭、測(cè)溫范圍覆蓋-20℃-550℃的手持或機(jī)載機(jī)型，針對(duì)配電柜內(nèi)部檢測(cè)可選配微距鏡頭、測(cè)溫精度±0.5℃的機(jī)型，針對(duì)變電站全站巡檢可搭載固定式云臺(tái)熱像儀實(shí)現(xiàn)24小時(shí)在線監(jiān)測(cè)。

三、電力設(shè)備紅外檢測(cè)的合規(guī)與實(shí)操要點(diǎn)

對(duì)于政府監(jiān)管單位、公共事業(yè)類用戶而言，電力設(shè)備紅外檢測(cè)的合規(guī)性是核心關(guān)注點(diǎn)，目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)出臺(tái)了明確的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，對(duì)檢測(cè)操作、判定標(biāo)準(zhǔn)、報(bào)告出具都有明確要求。

根據(jù)DL/T 664《帶電設(shè)備紅外診斷應(yīng)用規(guī)范》要求，開(kāi)展電力設(shè)備紅外檢測(cè)時(shí)，需要同步記錄環(huán)境溫度、濕度、設(shè)備負(fù)荷率、檢測(cè)距離等參數(shù)，針對(duì)不同類型的設(shè)備設(shè)置對(duì)應(yīng)的溫差判定閾值：電流致熱型設(shè)備的溫差超過(guò)2K屬于一般缺陷，超過(guò)10K屬于緊急缺陷，需要盡快安排停電檢修；電壓致熱型設(shè)備的溫差超過(guò)0.5K*需要重點(diǎn)關(guān)注，結(jié)合其他檢測(cè)手段確認(rèn)故障類型【2】。

此外，監(jiān)管單位對(duì)檢測(cè)的可追溯性也有明確要求，開(kāi)展紅外熱像儀故障診斷的工作人員需要經(jīng)過(guò)紅外熱成像技術(shù)的專項(xiàng)培訓(xùn)，所用的檢測(cè)設(shè)備需要具備有效期內(nèi)的校準(zhǔn)證書，檢測(cè)報(bào)告需要包含設(shè)備基本信息、檢測(cè)點(diǎn)位、熱像原圖、溫度數(shù)據(jù)、診斷結(jié)論、檢測(cè)人員簽字等內(nèi)容，才能作為運(yùn)維臺(tái)賬的有效組成部分，滿足監(jiān)管核查的要求。不少地市的電網(wǎng)監(jiān)管部門已經(jīng)將電力設(shè)備紅外檢測(cè)的頻次、報(bào)告合規(guī)性納入電網(wǎng)運(yùn)行安全考核指標(biāo)，督促運(yùn)維單位落實(shí)隱患排查要求。

四、紅外熱像儀故障診斷的常見(jiàn)問(wèn)題與優(yōu)化方案

很多B端用戶在采購(gòu)紅外熱像儀后，會(huì)遇到測(cè)溫不準(zhǔn)、故障判定難、檢測(cè)效率低等實(shí)際問(wèn)題，這些問(wèn)題大多可以通過(guò)規(guī)范操作、優(yōu)化流程得到解決。

首先是測(cè)溫不準(zhǔn)的問(wèn)題，不少用戶直接用設(shè)備默認(rèn)參數(shù)檢測(cè)所有類型的設(shè)備，導(dǎo)致測(cè)溫結(jié)果偏差較大，實(shí)際上不同材質(zhì)的物體發(fā)射率不同，金屬材質(zhì)的發(fā)射率通常在0.2-0.3之間，絕緣材質(zhì)的發(fā)射率在0.8-0.9之間，檢測(cè)時(shí)需要根據(jù)被測(cè)物體的材質(zhì)調(diào)整發(fā)射率參數(shù)，同時(shí)避開(kāi)陽(yáng)光直射、墻面反光等外部環(huán)境影響，才能獲得準(zhǔn)確的溫度數(shù)據(jù)。如果設(shè)備使用超過(guò)12個(gè)月，建議送到計(jì)量機(jī)構(gòu)校準(zhǔn)，保證測(cè)溫精度符合要求。

其次是故障判定難的問(wèn)題，單一的溫度數(shù)據(jù)不足以支撐設(shè)備溫度異常診斷，需要結(jié)合設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)做橫向、縱向?qū)Ρ龋簷M向?qū)Ρ韧换芈啡嘣O(shè)備的溫度，若某一相溫度明顯高于另外兩相，且溫差超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)閾值即可判定為異常；縱向?qū)Ρ韧辉O(shè)備的歷史檢測(cè)數(shù)據(jù)，若溫度漲幅明顯超過(guò)正常波動(dòng)范圍，即便沒(méi)有超過(guò)閾值也需要重點(diǎn)關(guān)注，安排跟蹤復(fù)測(cè)。

*后是檢測(cè)效率低的問(wèn)題，傳統(tǒng)人工檢測(cè)需要逐個(gè)點(diǎn)位拍圖、手動(dòng)記錄數(shù)據(jù)、人工編寫報(bào)告，單座變電站的報(bào)告編寫*需要1-2天，現(xiàn)在可以搭配內(nèi)置AI診斷算法的熱像儀，自動(dòng)識(shí)別設(shè)備類型、定位異常點(diǎn)位、自動(dòng)生成符合規(guī)范的檢測(cè)報(bào)告，效率可提升80%以上?？蹈咛氐倪x型指導(dǎo)服務(wù)中也會(huì)包含常見(jiàn)問(wèn)題解決方案、操作技巧培訓(xùn)等內(nèi)容，幫助用戶快速掌握設(shè)備溫度異常診斷的方法，充分發(fā)揮設(shè)備價(jià)值。

五、紅外熱成像技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)

隨著電力系統(tǒng)智能化升級(jí)的推進(jìn)，紅外熱成像技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景也在不斷拓展。目前越來(lái)越多的電力巡檢場(chǎng)景開(kāi)始采用“在線監(jiān)測(cè)+人工巡檢”的組合模式，在重要設(shè)備點(diǎn)位安裝固定式紅外熱像儀，24小時(shí)實(shí)時(shí)采集溫度數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)同步上傳到運(yùn)維云平臺(tái)，一旦發(fā)現(xiàn)溫度異常自動(dòng)觸發(fā)報(bào)警，實(shí)現(xiàn)隱患的早發(fā)現(xiàn)、早處置；在非核心區(qū)域采用無(wú)人機(jī)、巡檢機(jī)器人搭載熱像儀開(kāi)展定期巡檢，減少人工工作量，降低高危場(chǎng)景的作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。

此外，紅外熱像儀故障診斷的AI算法也在不斷迭代，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了常見(jiàn)電力設(shè)備的自動(dòng)識(shí)別、缺陷自動(dòng)定級(jí)，未來(lái)隨著算法精度的提升，還可實(shí)現(xiàn)故障類型的自動(dòng)判定、剩余使用壽命的預(yù)測(cè)，幫助運(yùn)維單位從“計(jì)劃?rùn)z修”向“預(yù)測(cè)性檢修”升級(jí)，進(jìn)一步降低運(yùn)維成本，提升電力系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性。

參考文獻(xiàn)

【1】 帶電設(shè)備紅外診斷應(yīng)用規(guī)范

【2】 電力系統(tǒng)設(shè)備溫度異常診斷技術(shù)指南

【3】 電力巡檢智能化技術(shù)應(yīng)用手冊(cè)

【4】 紅外熱像儀故障診斷實(shí)操導(dǎo)則