摘要：伴随电力系统的迅猛发展，变电站电气设备的安全性变得愈发关键，过热现象是引起设备故障的主因之一，及时排查电气设备的过热隐患，对保障电力系统稳定运作的意义凸显，红外热成像技术是一种非接触式检测手段，能够精准获取设备表面的温度分布情况，为早期识别过热隐患提供了有效办法，该技术在变电站电气设备温度监测及故障诊断事宜上显示出良好应用前景，可有效增进设备管理的智能化层级，降低事故出现的潜在风险。

关键词：红外热成像技术；变电站；电气设备；过热隐患；故障诊断

引言：

变电站作为电力系统中关键的组成，承担起电力传送与分配的核心工作，电气设备安全性对系统稳定运行起着直接作用，过热隐患是引发设备故障的主源头，传统检测途径很难实时又精准地监测设备温度的变动，红外热成像技术借助其非接触、高精度的属性，可高效辨识过热隐患，研究依托红外热成像技术的过热隐患诊断途径，可促进变电站设备管理智能化水平的提升，保障电力系统安全平稳地运行下去。

1 红外热成像技术的原理与应用

1.1 红外热成像技术基本原理

红外热成像技术依据物体辐射出的热能进行运转，物体只要温度超出绝对零度，便会以红外辐射途径释放出热量，借助专用探测器，红外热成像仪捕捉物体表面所散发的红外辐射，而后把这些辐射变换成电子信号，最终生成体现温度分布的图像，不同温度区域在图像中呈现出不一样的色彩，较高温度的热源部分多表现为亮色，低温区域一般呈现暗色，采用这种办法，借助红外热成像技术，能快速、非接触地获取物体表面温度的空间分布数据，精准反映设备的热态态势，迅速察觉潜在的过热风险。

1.电力设备范畴内红外热成像技术的应用

广泛应用红外热成像技术进行电力设备故障诊断，尤其是在变电站这类场景，电气设备长期运行的进程中，大概会因接触存在问题、老化、过载等原因造成过热现象，过热现象或许会造成设备出现损坏，也可能诱发火灾等重大事故，传统的检测手段不宜对设备内部温度进行全面的监控，红外热成像技术可精准探测设备表面温度，助力迅速锁定过热源头，采用红外成像器具，操作人员能直观地察觉到开关柜、变压器、电缆等设备温度出现异样，预先实施维修或替换举措，进而杜绝故障的产生，鉴于其呈现出的高效、非接触特性，红外热成像技术成为电力设备管理与维护的关键工具。

1.3 红外热成像技术的限制与挑战

尽管在电力设备检测中，红外热成像技术优势明显，可在应用的过程中，仍旧面临部分挑战，红外热成像仪灵敏度受环境温度、湿度等因素左右，说不定会引起测量失误，强烈的环境光照或者湿气有可能对热成像设备的精确度造成干扰。红外热成像技术主要针对设备表面温度进行检测，难以直接测量设备内部温度的实时变化，所以针对某些深层次故障的诊断存在局限，为克服此类挑战，研究者不停改进热成像设备的性能，增进仪器的抗干扰本事，且与另外的检测手段相结合，诸如超声波检测、振动状态分析之类，形成多层面诊断途径，以此强化整体检测成效。

2 变电站电气设备过热隐患的诊断方法

2.1 电气设备常见的过热隐患类型

处于变电站里，电气设备出现过热隐患，往往是由接触不良、过载、电气短路等情况引发的，接触不良往往出现在设备接头、开关、变压器以及电缆的连接部位，因设备长期运转以及机械振动，接触面说不定会产生氧化层，由此产生超出正常量的热量。过载的定义是设备承载电流超额定值，造成电气元件发热超出额定水平，电气短路乃因电流产生异常流动，引起瞬时的高温态势，造成设备的重大损坏后果，设备老化、绝缘层出现破裂和环境温度过高，同样是过热隐患出现的重要根源，立刻诊断这些潜在隐患，于变电站安全运营而言十分关键。

2.2 红外热成像在过热隐患检测中的应用

采用非接触的方法，红外热成像技术能实时监测变电站电气设备的温度，辨认出存在的过热现象，采用红外热成像装置，操作人员可迅速扫描设备表面，得到设备的热成像图，直接地查看温度分布形势，把设备温度分布跟正常运行情形下的标准温度图作对比，能及时识别出温度异常的区域，诸如接触有缺陷的点、发生过载的区域、绝缘层毁坏处等，红外热成像技术不仅能察觉过热隐患，还可精准锁定故障根源，帮扶运维人员施行针对性手段，阻止事故的降临。

2.3 案例分析：完成过热隐患的检测与整治

以某变电站当作例子，在一次例行检查里，借助红外热成像技术，运维人员对变压器和电缆实施了温度检测，当实施检查工作的时候，红外热成像仪显示变压器的一侧温度出现异常升高，温度超出了正常的温度范围10℃以上，开展进一步检查后查明，变压器接头处存在接触不紧实的现象，引起局部温度过热。采用红外热成像技术进行实时诊断，问题被快速发现且马上开展处理，接头部分经重新连接后开展维护，避免了过热引起设备损坏这一风险，该实例证明了红外热成像技术在诊断过热隐患时的有效性，能让变电站在早期辨认出潜在风险，由此实现故障的预判与预控，保障设备安全平稳运转。

3 红外热成像技术在变电站设备管理中的应用前景

3.1 智能化监控系统的构建

伴随智能化技术的不断跃升，红外热成像技术同智能化监控系统相结合，为变电站设备管理带来新的机遇点，通过把现代监控系统跟红外热成像技术相结合，可打造实时监控与预警的体系，实现对变电站设备的全天不停歇监控，该系统不光能实时采集设备温度数据，还可针对历史数据与标准值做对比分析，自动判定设备有无过热现象存在，靠着这种实时监控与预警效用，设备出现异常时，快速收到警报并落实必要的维护手段，借此极大增强变电站设备管理的智能化程度。

3.2 数据分析与故障预测

红外热成像技术获得的温度数据可实施实时监测，还可借助和其他设备监测数据的结合实施深度分析，从而辅助预估设备潜藏着的故障，将设备温度数据跟由电流、电压、负载等构成的设备运行状态结合，可以判别设备是否处于高负荷运行状况以及有无异常电流波动，这为预估设备的过热现象及潜在故障奠定了基础，采用大数据分析技巧，可对设备运行规律做进一步挖掘，精准估算故障出现的概率及时间阶段，预先实施设备的维护与更替，减少变电站的停役时长，提升整体运行的可靠性水平。

3.3 未来发展方向

伴随技术的稳步前进，变电站设备管理中，红外热成像技术的应用展现出广阔前景，红外热成像技术将朝着精度更高、智能化更显著的方向拓展，尤其是在自动化和远程监控这两块，通过跟人工智能技术相结合，红外热成像仪可自行辨认并归类设备的故障类型，甚至自动作出相关维修推荐。采用5G通信技术和红外热成像，将实现变电站设备的实时远程监控，运维人员可随时获取设备状态，提升智能电网的效率与管理水平。

结语：

红外热成像技术对变电站电气设备过热隐患诊断具有不可忽视的应用价值，凭借实时非接触的温度监测手段，能切实识别设备过热现象，预先排查潜在的故障隐患，强化设备的安全可靠水平，依靠智能化监控系统和数据分析的联合，红外热成像技术于故障预测、智能运维范畴显示出极大的发展潜力，伴随技术的不断革新，自动化、远程监控等领域会更广泛地采用红外热成像，给变电站设备管理奉上更高效、智能化的解决办法。

参考文献：

[1]陈尧.红外热成像技术在变电站设备故障诊断中的应用研究[D].山东理工大学，2021.DOI：10.27276/d.cnki.gsdgc.2021.000442.

[2]张健.红外热成像技术在变电站发热点检测中的应用[C]//中国金属学会.第十三届中国钢铁年会论文集——10.冶金设备与工程技术.新疆八一钢铁股份有限公司能源中心热力分厂;2022：172-176.DOI：10.26914/c.cnkihy.2022.017386.

[3]顾玲玲，顾敏.红外热成像技术在变电站的应用[J].电气时代，2024，（10）：105-108.