電力設(shè)備紅外檢測(cè)技術(shù)課件

電力設(shè)備紅外檢測(cè)技術(shù)

?內(nèi)容

一、紅外線的基本知識(shí)二、紅外儀器的選擇三、電力設(shè)備的紅外檢測(cè)四、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范五、典型圖譜六、紅外檢測(cè)的影響因素報(bào)告編寫

紅外檢測(cè)的基本原理

紅外線的發(fā)現(xiàn)

1800年英國(guó)的天文學(xué)家Mr.WilliamHerschel

用分光棱鏡將太陽(yáng)光分解成從紅色到紫色的單色光，依次測(cè)量不同顏色光的熱效應(yīng)。他發(fā)現(xiàn)，當(dāng)水銀溫度計(jì)移到紅色光邊界以外，人眼看不見(jiàn)任何光線的黑暗區(qū)的時(shí)候，溫度反而比紅光區(qū)更高。反復(fù)試驗(yàn)證明，在紅光外側(cè)，確實(shí)存在一種人眼看不見(jiàn)的“熱線”，后來(lái)稱為“紅外線”，也就是“紅外輻射”。

紅外檢測(cè)的基本知識(shí)

電磁波譜

通常把波長(zhǎng)大于紅色光線波長(zhǎng)0.75μm

，小于1000μm的這一段電磁波稱作“紅外線”

，也常稱作“紅外輻射”

紅外檢測(cè)的基本知識(shí)

紅外線普遍存于自然界中

任何溫度高于絕對(duì)零度（-273.16℃

）的物

體都會(huì)發(fā)出紅外線，比如冰塊。

紅外檢測(cè)的基本知識(shí)

?紅外線在大氣中傳播受到大氣中的多原子極性分子，例如二氧化碳、臭氧、水蒸氣等物質(zhì)分子的吸收而使輻射的能量衰減，但存在三個(gè)波長(zhǎng)范圍分別在

(1～2.5μm)、(3～5μm)、(8～14μm)區(qū)域吸收弱，紅外線穿透能力強(qiáng)，稱之為“大氣窗口”。

紅外檢測(cè)的基本知識(shí)

紅外輻射的大氣穿透

紅外線在大氣中穿透比較好的波段，通常稱為

“大氣窗口”。紅外熱成像檢測(cè)技術(shù)，就是利用了所謂的“大氣窗口”。短波窗口在1--5μm之間，而長(zhǎng)波窗口則是在8--14μm之間

一般紅外線熱像儀使用的波段為:短波

(3μm--5μm);長(zhǎng)波

(8μm--14μm)

紅外檢測(cè)的基本知識(shí)

?紅外線在真空中的傳播：

C≈3×108m/s波長(zhǎng)

λ=C/ωC：速度

λ：波長(zhǎng)

ω：頻率

紅外線的兩個(gè)重要特征

紅外線除了具有電磁波的本質(zhì)特征以外，還具有自身的幾個(gè)個(gè)重要特征：

普郎克定律、維恩定理

、韋氏偏移定律、基爾霍夫定律

紅外檢測(cè)的基本知識(shí)

普朗克定律：一個(gè)絕對(duì)溫度為T(K)的黑體，單位表面積在波長(zhǎng)λ附近單位波長(zhǎng)間隔內(nèi)向整個(gè)半球空間發(fā)射的輻射功率(簡(jiǎn)稱為光譜輻射度)Mλb

(T)與波長(zhǎng)λ、溫度T滿足下列關(guān)系：

W(λ,T)＝

C１

５

λ

１

eＣ２／λＴ

－１

［W?ｃｍ?μｍ］

其中W?:光譜輻射分布；?:波長(zhǎng)

(?m)；T:絕對(duì)溫度(K)C1:第一輻射常數(shù)3.7418;C2:第二輻射常數(shù)1.4388普朗克輻射定律是所有定量計(jì)算紅外輻射的基礎(chǔ)。

紅外檢測(cè)的基本知識(shí)

斯蒂文-波爾茲曼定律：

為了求出黑體的全部輻射量，將普朗克定律公式在整個(gè)波長(zhǎng)（0--?）內(nèi)積分。黑體的輻射能量和絕對(duì)溫度的4次方成正比。

M＝

σＴ

４

?:斯蒂文-波爾茲常數(shù)

凡是溫度高于開氏零度的物體都會(huì)自發(fā)地向外發(fā)射紅外熱輻射，而且，黑體單位表面積發(fā)射的總輻射功率與開氏溫度的四次方成正比。而且，只要當(dāng)溫度有較小變化時(shí)，就將會(huì)引起物體發(fā)射的輻射功率很大變化。如果能探測(cè)到黑體的單位表面積發(fā)射的總輻射功率，不是就能確定黑體的溫度了嗎？因此，斯蒂文-波爾茲曼定律是所有紅外測(cè)溫的基礎(chǔ)。

紅外檢測(cè)的基本知識(shí)

韋氏偏移定律：

黑體光譜輻射最大時(shí)的波長(zhǎng)

λｍT＝２８９７．８

［μｍ?Ｋ］

隨著黑體溫度的增加，紅外輻射能量的強(qiáng)度也增加，輻射的最大值向波長(zhǎng)短的一側(cè)移動(dòng)。

溫度越高輻射出的波長(zhǎng)越短

紅外檢測(cè)的基本知識(shí)

基爾霍夫定律：

吸收本領(lǐng)大的物體，其發(fā)射本領(lǐng)大，如果該物體不能發(fā)射某一波長(zhǎng)的輻射能，也決不能吸收此波長(zhǎng)的輻射能。

紅外檢測(cè)的基本知識(shí)

輻射是從物質(zhì)內(nèi)部發(fā)射出來(lái)的能量。物質(zhì)分子內(nèi)原子的相對(duì)振動(dòng)，分子轉(zhuǎn)動(dòng)，晶體中原子的振動(dòng)都隨之被激發(fā)到更高能級(jí)，當(dāng)它向下躍遷時(shí)，就進(jìn)行輻射，這種輻射稱之為熱輻射。

熱對(duì)流

輻射

熱傳導(dǎo)

紅外檢測(cè)的基本知識(shí)

物體吸收自然界中的入射輻射。

物體在吸收入射輻射的同時(shí)，也向外界發(fā)出紅外輻射。

紅外檢測(cè)的基本知識(shí)

物體接收的入射輻射

輻射—物體向外發(fā)出自身能量

吸收—物體獲得并保存來(lái)自外界的輻射

反射—物體彈回來(lái)自外界的輻射

透射—來(lái)自外界的輻射經(jīng)過(guò)物體穿透出去

入射輻射

Win

吸收輻射W?

透射輻射W?

反射輻射

W?

W?

+Wρ+Wτ=Win=100%

?

+ρ+τ=1

紅外檢測(cè)的基本知識(shí)

物體發(fā)出的紅外輻射

反射輻射源

透射輻射源

TTT反射輻射

W?

物體發(fā)

透射輻射ε

W?

出的輻

自身輻射Wε

射Wex

Wε+Wρ+Wτ=Wex=100%

ε+ρ+τ=1

紅外檢測(cè)的基本知識(shí)

來(lái)自物體自身發(fā)出的輻射

物體自身的紅外輻射是各個(gè)方向的，輻射量取決于物體自身的溫度以及它的表面輻射率，所有物體都有溫度以及表面輻射率，所以所有物體都有紅外輻射。

史蒂芬-波茲曼定律

Tε

W=ε*σ*T4物體溫度越高，紅外輻射越多，反之，物體溫度越低，輻射越低；輻射率也一樣，即使物體溫度一樣，高輻射率物體的輻射要比低輻射率物體的輻射要多。所以物體的溫度及表面輻射率決定著物體的輻射能力。

紅外檢測(cè)儀器

紅外測(cè)溫儀（點(diǎn)溫計(jì)）

被測(cè)物體的紅外輻射能量與溫度成一定的函數(shù)關(guān)系，輻射能量通過(guò)儀器的透鏡，濾光片，會(huì)聚到探測(cè)器，探測(cè)器將輻射能轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)過(guò)放大器，A/D轉(zhuǎn)換器的處理，最后顯示出溫度值。

紅外測(cè)溫儀（點(diǎn)溫計(jì)）的主要技術(shù)參數(shù)為距離系數(shù)

KL=L/o

式中可kl—距離系數(shù)

L—目標(biāo)距離

O—目標(biāo)直徑

距離系數(shù)越大，表明性能越高，允許被測(cè)物體越遠(yuǎn)越小，在距離遠(yuǎn)目標(biāo)小的物體，例如變壓器套管頭，穿墻套管頭等應(yīng)選用距離系數(shù)大的紅外測(cè)溫儀，否則可能會(huì)造成很大的誤差。

紅外檢測(cè)儀器

紅外點(diǎn)溫儀測(cè)量示意圖

CA

B

當(dāng)測(cè)量目標(biāo)A的溫度時(shí)，背景C對(duì)測(cè)量結(jié)果有影響，目標(biāo)B對(duì)目標(biāo)A的測(cè)量溫度無(wú)影響。

紅外檢測(cè)儀器

紅外熱像儀（焦平面）

紅外熱像儀是當(dāng)今紅外檢測(cè)與診斷技術(shù)所應(yīng)用的最先進(jìn)的儀器，分為光機(jī)掃描系統(tǒng)和焦平面兩大類，近幾年焦平面數(shù)字式紅外熱像儀發(fā)展迅速，克服了光機(jī)掃描系統(tǒng)的復(fù)雜性和不可靠性，有逐步取代光機(jī)掃描紅外熱像儀的趨勢(shì)。

有數(shù)萬(wàn)個(gè)各自獨(dú)立的半導(dǎo)體光電耦合器件（硅鉑、碲鎘汞、銻化銦等）構(gòu)成的焦平面陣列集成電路。

紅外檢測(cè)儀器

紅外熱像儀可將不可見(jiàn)的紅外輻射轉(zhuǎn)換成可見(jiàn)的圖像。物體的紅外輻射經(jīng)過(guò)鏡頭聚焦到探測(cè)器上，探測(cè)器將產(chǎn)生電信號(hào)，電信號(hào)經(jīng)過(guò)放大并數(shù)字化到熱像儀的電子處理部分，再轉(zhuǎn)換成我們能在顯示器上看到的紅外圖像。

光學(xué)系統(tǒng)

二維焦平面列陣探測(cè)器

(FPA)

顯

示

器

信

號(hào)

處

理

器

紅外檢測(cè)儀器

紅

外

熱

圖

可

見(jiàn)

光

圖

調(diào)色板

紅外檢測(cè)儀器

61.0癈6061.0癈60404021.8癈21.8癈鐵紅

61.0癈60彩虹

61.0癈60404021.8癈21.8癈黑白

黑白反相

紅外檢測(cè)儀器

紅外熱像儀兩個(gè)重要參數(shù)

?溫度分辨率

?空間分辨率

紅外檢測(cè)儀器

?溫度分辨率

?

溫度分辨率標(biāo)志著紅外成像設(shè)備整機(jī)的熱成像靈敏度，是一項(xiàng)極為重要的參數(shù)指標(biāo)，它可以用主觀參數(shù)或客觀參數(shù)表示。

?

目前常用的主觀參數(shù)為最小可分辯溫差（MRTD）和最小可探測(cè)溫差（MDTD）

。它是通過(guò)觀察人員對(duì)特定的目標(biāo)進(jìn)行主觀判斷，以臨界顯示為標(biāo)準(zhǔn)，來(lái)確定目標(biāo)與背景的最小溫差。

溫分辨率的客觀參數(shù)是噪聲等效溫差（NETD）。它是通過(guò)儀器的定量測(cè)量來(lái)計(jì)算出熱電視的溫度分辨率，從而是排除了測(cè)量過(guò)程的主觀因素。它定義為當(dāng)信號(hào)與噪聲之比等于1時(shí)的目標(biāo)與背景之間的溫差。

紅外檢測(cè)儀器

空間分辨率

溫度分辨率通常是在零空間頻率下測(cè)定的。在任意空間頻率下的溫度分辨率［ΔT（f）］，不僅取決于噪聲等效溫差，而且與熱電視的調(diào)制傳遞函數(shù)（MTF）有關(guān)。即［ΔT（f）］=NETD/MTF空間可探測(cè)到的最小的點(diǎn)

1毫弧度

10米＝1厘米

紅外檢測(cè)儀器

空間分辨率是紅外測(cè)溫儀器分辨空間尺寸能力的技術(shù)參數(shù)（儀器可分辨物體大小的能力），以毫弧度表示。

HV24°

18°

空間分辨率和鏡頭的視場(chǎng)角有關(guān)，和探測(cè)器像元數(shù)有關(guān)

空間分辨率

=π/180x鏡頭度數(shù)

÷

像素?cái)?shù)

紅外檢測(cè)儀器

視

場(chǎng)

角

豎

直

視

場(chǎng)

角

水平視場(chǎng)角

FOV紅外檢測(cè)儀器

鏡

頭

80度

45度

24度

(標(biāo)準(zhǔn))

12度

7度

顯微鏡頭

(100/200)紅外檢測(cè)儀器

不同鏡頭檢測(cè)效果示意圖

24度鏡頭

12度鏡頭

檢測(cè)距離

--60米

7度鏡頭

不同鏡頭檢測(cè)效果示意熱圖

12度鏡頭

7度鏡頭

檢測(cè)距離

--60米

溫度范圍聚焦

圖像構(gòu)成紅外檢測(cè)儀器拍攝圖像的技巧

超出儀器標(biāo)定溫度

溫度范圍設(shè)置過(guò)高

調(diào)好焦距

未調(diào)好焦距

輻射率

紅外檢測(cè)儀器

當(dāng)幾個(gè)物體處于同一溫度下，各物體的紅外輻射功率與吸收的功率成正比。實(shí)際物體紅外輻射的功率與相同條件下黑體紅外輻射功率的比值，稱比輻射又稱為輻射率或發(fā)射率用符號(hào)ε表示其比值是一個(gè)小于1的數(shù)。

＜1

式中：

Pλ—物體在單位時(shí)間內(nèi)紅外輻射的功率

Ph—黑體在單位時(shí)間內(nèi)紅外輻射的功率

ε—物體的發(fā)射率

因此，實(shí)際物體的發(fā)射率表示它的輻射能力與黑體輻射能力的接近程度，物體的紅外輻射能力與其發(fā)射率成正比。

紅外檢測(cè)儀器

溫度相同，不同輻射率的對(duì)比

茶壺中裝滿熱水，茶壺右邊玻璃的表面輻射率比左邊不銹鋼的高，盡管兩部分的溫度相同，但右邊的輻射要比左邊的高，這也意味著物體右邊的散熱效率要比左邊的高，如果用紅外熱像儀觀看，右邊看上去要比左邊熱

電平值和跨度值

紅外檢測(cè)儀器

電平值

跨度值

在所選擇的溫度范圍內(nèi)，調(diào)節(jié)出合適的電平值和跨度值能優(yōu)化圖

像，并能提高圖像的對(duì)比度。一般來(lái)說(shuō)熱像儀都有自動(dòng)調(diào)節(jié)電平

值和跨度值的功能，能方便我們快速地獲取一個(gè)清晰的圖像。但

往往手動(dòng)調(diào)節(jié)更能獲得我們想看到的目標(biāo)細(xì)節(jié)。

紅外檢測(cè)儀器

35.0℃3550.0℃504030302520201000.0℃1515.0℃

溫寬值

15℃－35℃

溫寬值

0℃－50℃

溫寬（SPAN）是指我們當(dāng)前使用的溫度范圍內(nèi)的一段，另外可以認(rèn)為它就是“熱對(duì)比度”，它越寬圖像的對(duì)比度越差，反之越好。

紅外檢測(cè)儀器

35.0℃50.0℃5030402030105.0℃2020.0℃

電平值

=20℃

電平值

=35℃

電平值（LEVEL）是溫寬值的中間值，它可以認(rèn)為是

“熱亮

度”，它調(diào)得越高，圖像越暗，調(diào)低圖像變亮。

紅外檢測(cè)儀器

434333222同一個(gè)圖像中有多個(gè)目標(biāo)，目標(biāo)間的溫差也比較大，我們就可以通過(guò)調(diào)節(jié)電平值和跨度值（LevelandSpan）分別看清我們所關(guān)心目標(biāo)的溫度分布細(xì)節(jié)，如上圖所示的開關(guān)，我們可通過(guò)調(diào)節(jié)依此看清每一相的熱分布

紅外檢測(cè)儀器

在實(shí)際測(cè)量中，我們常采用自動(dòng)調(diào)節(jié)電平值和跨度值，但對(duì)于與環(huán)境溫差較

大，自身溫度分布差別不大的目標(biāo)，手動(dòng)調(diào)節(jié)圖像會(huì)更清晰，如測(cè)量電壓型設(shè)備的電容器、避雷器或線路的絕緣子。

紅外檢測(cè)儀器

溫度范圍與電平、范圍之間的關(guān)系

溫度范圍

電平/范圍

范圍

電平

紅外檢測(cè)儀器

調(diào)色板的選擇

61.0癈604021.8癈鐵紅

61.0癈604021.8癈黑白

61.0癈604021.8癈彩虹

61.0癈604021.8癈黑白反相

紅外檢測(cè)儀器

測(cè)試準(zhǔn)備流程：

選擇合適的鏡頭（正常24度）

設(shè)置輻射率（0.9）

檢測(cè)距離、環(huán)境溫濕度設(shè)置

選擇調(diào)色板

調(diào)準(zhǔn)焦距

根據(jù)被測(cè)溫度調(diào)節(jié)電平

三、電力設(shè)備紅外檢測(cè)

3.1電力設(shè)備發(fā)熱的機(jī)理

3.2設(shè)備故障原因

3.3各類設(shè)備的檢測(cè)要點(diǎn)

三、電力設(shè)備紅外檢測(cè)

?3.1電力設(shè)備發(fā)熱的機(jī)理

?3.2設(shè)備故障原因

?3.3各類設(shè)備的檢測(cè)要點(diǎn)

電力設(shè)備的紅外檢測(cè)

?3.1電力設(shè)備發(fā)熱的機(jī)理

電力設(shè)備在正常工作的時(shí)候，由于電流、電壓的作用，將產(chǎn)生發(fā)熱。這些發(fā)熱的形成有多種多樣。

電力設(shè)備的紅外檢測(cè)

?各種發(fā)熱形成

?3.1.1電阻損耗

?

按照焦耳定律，電流通過(guò)導(dǎo)體存在的電阻將產(chǎn)生熱能，其發(fā)熱功率為P=KfI2R（W）

?

式中：P—發(fā)熱功率（W）

?

T—電流強(qiáng)度（A）

?R—電器或載流導(dǎo)體的直流電阻（Ω）

?Kf—附加損耗數(shù)

電力設(shè)備的紅外檢測(cè)

?3.1.2介質(zhì)損耗

?

電氣絕緣介質(zhì)，由于交變電場(chǎng)的作用，使介質(zhì)極化方向不斷改變而消耗電能并引起發(fā)熱，由此而產(chǎn)生的發(fā)熱功率為

?P=U2ωctgδ（W）

?

式中：U—施加的電壓（V）

?

ω—交變電壓角頻率

?

C—介質(zhì)的等值電容（F）

?

tgδ—介質(zhì)損耗角正切值

?

這種發(fā)熱為電壓效應(yīng)引起的發(fā)熱。

電力設(shè)備的紅外檢測(cè)

?

3.1.3鐵損

?

當(dāng)在勵(lì)磁回路上施加工作電壓時(shí)，由于鐵芯的磁滯、渦流而產(chǎn)生的電能損耗并形成發(fā)熱。

?

這時(shí)設(shè)備表現(xiàn)為正常的熱分布。若設(shè)備出現(xiàn)異常，這些發(fā)熱機(jī)理將加劇或表現(xiàn)異常，則其熱分布圖像也與正常情況不一樣。

三、電力設(shè)備紅外檢測(cè)

?3.1電力設(shè)備發(fā)熱的機(jī)理

?3.2設(shè)備故障原因

?3.3各類設(shè)備的檢測(cè)要點(diǎn)

電力設(shè)備的紅外檢測(cè)

3.2電力設(shè)備故障的分類

3.2.1電氣設(shè)備的外部故障

所謂高壓電氣設(shè)備的外部故障，主要是指對(duì)外界可以直接觀測(cè)到的設(shè)備部位發(fā)生的故障。其中又可以分為兩種類型：

一類是長(zhǎng)期暴露在大氣中的各種裸露電氣接頭因接觸不良等原因引起的過(guò)熱故障。另一類則是由于表面污穢或機(jī)械力作用引起絕緣性能降低造成的過(guò)熱故障，如絕緣子劣化或嚴(yán)重污穢，引起泄漏電流增大而發(fā)熱。

這類故障可以直接暴露在紅外診斷儀器的視場(chǎng)范圍之內(nèi)，所以，檢測(cè)和診斷都比較容易，能夠做到直觀且一目了然。

電力設(shè)備的紅外檢測(cè)

外部故障原因：

（1）設(shè)備設(shè)計(jì)不合理

（2）安裝施工不嚴(yán)格，不符合工藝要求。如連接件的接觸表面未除凈氧化層及其它污垢；焊接工藝差；或緊固螺母不到位；末擰緊；或者是末加彈簧墊圈；或者是由于連接件內(nèi)導(dǎo)體不等徑等。

（3）導(dǎo)線在風(fēng)力舞動(dòng)下或者外界引起的振動(dòng)等機(jī)械力作用下，以及線路周期性過(guò)載及環(huán)境溫度的周期性變化。也會(huì)使部件周期冷縮熱脹，引起連接松馳。

（4）長(zhǎng)期裸露在大氣環(huán)境中工作，因受雨、雪、霧有害氣體及酸、堿、鹽等腐蝕性塵埃的污染和侵蝕，造成接頭表面材料氧化等。

（5）長(zhǎng)期運(yùn)行引起彈簧老化等。

電力設(shè)備的紅外檢測(cè)

?

3.2.2電氣設(shè)備的內(nèi)部故障

?

所謂高壓電氣設(shè)備的內(nèi)部故障，主要是指封閉在固體絕緣、油絕緣以及設(shè)備殼體內(nèi)部的電氣回路故障和絕緣介質(zhì)劣化引起的各種故障。

故障出現(xiàn)在電氣設(shè)備的內(nèi)部，無(wú)法像外部故障那樣能夠從設(shè)備的外部直接檢測(cè)出來(lái)。

根據(jù)各種電氣設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和運(yùn)行狀態(tài)，依據(jù)傳熱學(xué)理論，分析傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射三種熱傳遞形式沿不同傳熱路徑的貢獻(xiàn)（多數(shù)情況下只考慮導(dǎo)與對(duì)流），結(jié)合模擬試驗(yàn)與大量現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)實(shí)例的統(tǒng)計(jì)分析和解體驗(yàn)證，從電氣設(shè)備外部顯現(xiàn)的溫度分布熱像圖，分析判斷與其相關(guān)的內(nèi)部故障。

電力設(shè)備的紅外檢測(cè)

?（1）內(nèi)部電氣連接不良或觸頭不良故障。如封閉在絕緣盒內(nèi)的發(fā)電機(jī)定子線棒接頭焊接不良、各種上高壓電氣設(shè)備內(nèi)部導(dǎo)電體連接不良、斷路器觸頭不良、高壓電力電纜出現(xiàn)鼻端連接不良等。此類故障的發(fā)熱機(jī)制與外部故障相同。

?電力設(shè)備的紅外檢測(cè)

（2）介質(zhì)損耗增大故障。各種以油作絕緣介質(zhì)的高壓電氣設(shè)備，一旦出現(xiàn)絕緣介質(zhì)劣化或進(jìn)水受潮，都會(huì)因介質(zhì)損耗增加而發(fā)熱。其發(fā)熱機(jī)制屬于電壓效應(yīng)發(fā)熱，發(fā)熱功率可用P=U2wctgδ表示。

電力設(shè)備的紅外檢測(cè)

?（3）絕緣老化，開裂或脫落故障。許多高壓電氣設(shè)備中的導(dǎo)電體絕緣材料因材質(zhì)不佳或運(yùn)行中老化，引起局部放電而發(fā)熱；或者因老化、開裂或脫落，引起絕緣性能劣化或進(jìn)水受潮，這種故障發(fā)熱也屬于電壓效應(yīng)發(fā)熱。

（4）電壓分布不均勻或泄漏電流過(guò)大性故障。

電力設(shè)備的紅外檢測(cè)

（5）渦流損耗（鐵損）增大性故障。對(duì)于由繞組線圈或磁路組成的高壓電氣設(shè)備，由于設(shè)計(jì)不合理、運(yùn)行不佳和磁回路不正常引起的磁滯、磁飽和與漏磁；或者由于鐵芯片間絕緣破損，造成短路時(shí)，均可引起局部發(fā)熱或鐵制箱體發(fā)熱。其發(fā)熱機(jī)制為鐵損或渦流損耗發(fā)熱。

電力設(shè)備的紅外檢測(cè)

6）缺油故障。油浸高壓電氣設(shè)備由于漏油而造成

（油位低下，嚴(yán)重者可引起油面放電，并導(dǎo)致表面溫度分布異常。這種熱特征，除放電時(shí)引起發(fā)熱外，主要是由于設(shè)備內(nèi)部油面上下介質(zhì)的熱物性不同所致。電力設(shè)備的紅外檢測(cè)

2.2.3其他發(fā)熱

特殊運(yùn)行方式。過(guò)負(fù)荷或電壓變化過(guò)大、單相運(yùn)行等引起的故障，或者冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理與堵塞、散熱條件差等引起的故障。

三、電力設(shè)備紅外檢測(cè)

3.1電力設(shè)備發(fā)熱的機(jī)理

3.2設(shè)備故障原因

3.3各類設(shè)備的檢測(cè)要點(diǎn)

電力設(shè)備的紅外檢測(cè)

3.3各類設(shè)備的紅外檢測(cè)要點(diǎn)

一、變壓器；二、電流互感器；三、電壓互感器；

四、電容器；五、斷路器；六、GIS設(shè)備；

七、隔離開關(guān)；八、避雷器；九、阻波器；

十、絕緣子；十一、電力電纜；

十二、電抗器；十三、導(dǎo)引線；十四、二次設(shè)備

各類設(shè)備的紅外檢測(cè)要點(diǎn)

3.3.1變壓器

???變壓器是電網(wǎng)中最為關(guān)鍵的設(shè)備之一，擔(dān)負(fù)著電能輸送和電壓轉(zhuǎn)換的作用。

變壓器組成部件包括本體、冷卻裝置、調(diào)壓裝置、保護(hù)裝置（氣體繼電器、儲(chǔ)油柜、測(cè)溫裝置等）和出線套管。

目前，紅外測(cè)溫是變壓器帶電條件下的狀態(tài)檢測(cè)有效檢測(cè)手段之一，通過(guò)紅外熱成像技術(shù)可以發(fā)現(xiàn)變壓器本體、儲(chǔ)油柜、套管、冷卻器及其控制回路等大量不同類型的缺陷。

各類設(shè)備的紅外檢測(cè)要點(diǎn)

?本體

變壓器本體由鐵芯、線圈、油箱、絕緣油等組成，由于體積大、內(nèi)部油循環(huán)，很難通過(guò)紅外檢測(cè)發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部故障或缺陷，但可以發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重漏磁一類的發(fā)熱缺陷。

儲(chǔ)油柜

儲(chǔ)油柜俗稱油枕，為一圓筒型容器。當(dāng)變壓器油熱脹時(shí)，油由油箱流向儲(chǔ)油柜；當(dāng)變壓器油冷縮時(shí)，油由儲(chǔ)油柜流向油箱。變壓器儲(chǔ)油柜按照結(jié)構(gòu)可分為敞開式、隔膜式、膠囊式、金屬紋波式，在油位指針指示不準(zhǔn)的情況下，可以通過(guò)紅外檢測(cè)其真實(shí)油位。

各類設(shè)備的紅外檢測(cè)要點(diǎn)

?套管

變壓器套管是將變壓器內(nèi)部高、低壓引線引到油箱外部的絕緣套管。套管按結(jié)構(gòu)可分為電容式、充油、純瓷套管和合成套管。電容式套管由導(dǎo)電桿、電容屏、絕緣油、外瓷套等組成。通過(guò)紅外檢測(cè)手段能發(fā)現(xiàn)套管缺油、主絕緣介損偏大等各類缺陷，

?冷卻器

冷卻器又稱散熱器，用油循環(huán)方式散熱。變壓器常見(jiàn)冷卻方式有自冷、風(fēng)冷、強(qiáng)油風(fēng)冷等，冷卻器主要由散熱片、聯(lián)管、閥門、風(fēng)扇、潛油泵等組成，能常發(fā)現(xiàn)油閥門沒(méi)打開、冷卻效率低下、風(fēng)扇油泵缺陷。

各類設(shè)備的紅外檢測(cè)要點(diǎn)

3.3.2電流互感器

?電流互感器是將系統(tǒng)高電壓、大電流的信息傳遞到低電位、小電流的二次側(cè)，聯(lián)絡(luò)一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)的重要元件

；

?電流互感器按照絕緣介質(zhì)可分為充油電容型、SF6氣體絕緣互感器，35kV及以下電壓等級(jí)有固體絕緣互感器

；

?電流互感器由一次導(dǎo)電回路、電容屏、絕緣油/氣體、二次線圈、外瓷套等組成；

?通過(guò)紅外檢測(cè)手段不僅能有效發(fā)現(xiàn)一次連接點(diǎn)發(fā)熱等電流致熱缺陷，還能檢測(cè)到介損超標(biāo)等電壓致熱型缺陷。

各類設(shè)備的紅外檢測(cè)要點(diǎn)

3.3.3電壓互感器

?電壓互感器是將電網(wǎng)高電壓的信息傳遞到低電壓二次側(cè)，是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)的重要元件；

電壓互感器按照結(jié)構(gòu)可以分為電磁式電壓互感器和電容式電壓互感器兩大類；

電容式電壓互感器主要由分壓電容單元和電磁單元、外加套管組成；

通過(guò)紅外檢測(cè)能夠有效發(fā)現(xiàn)各類電壓致熱型缺陷

。

各類設(shè)備的紅外檢測(cè)要點(diǎn)

3.3.4電容器

耦合電容器

?耦合電容器主要用于工頻高壓輸電線路中，使強(qiáng)電與弱電載兩個(gè)系統(tǒng)通過(guò)電容器耦合隔離，與結(jié)合濾波器一起實(shí)現(xiàn)載波、通訊等目的。

?耦合電容器結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，內(nèi)部由串并聯(lián)的電容元件組成。

?運(yùn)用紅外熱成像檢測(cè)技術(shù)能有效發(fā)現(xiàn)其電壓致熱型缺陷。

各類設(shè)備的紅外檢測(cè)要點(diǎn)

3.3.5并聯(lián)電容器

?并聯(lián)電容器主要用于補(bǔ)償電力系統(tǒng)感性負(fù)荷的無(wú)功功率，以提高功率因數(shù)，改善電壓質(zhì)量，降低線路損耗。

?并聯(lián)電容器主要由電容芯子、浸漬絕緣油、金屬外殼和出線結(jié)構(gòu)等幾部分組成。

?通過(guò)紅外檢測(cè)能發(fā)現(xiàn)電容器本體絕緣缺陷和接點(diǎn)發(fā)熱缺陷。

各類設(shè)備的紅外檢測(cè)要點(diǎn)

3.3.6斷路器

?本體

瓷柱式斷路器本體由滅弧室、支柱瓷瓶及提升、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，紅外檢測(cè)通常能檢測(cè)到滅弧室導(dǎo)電部分發(fā)熱缺陷

?均壓電容器

斷路器均壓電容器與耦合電容器結(jié)構(gòu)類似

，可主要檢測(cè)到均壓電容器介損超標(biāo)

熱缺陷

各類設(shè)備的紅外檢測(cè)要點(diǎn)

3.3.7GIS設(shè)備

GIS設(shè)備即氣體絕緣封閉組合電器，是將變壓器以外的高壓電氣設(shè)備元件，全部按照主接線順序布置在金屬罐體內(nèi)，以SF6氣體作為絕緣介質(zhì)，具有結(jié)構(gòu)緊湊、供電可靠性高、免維護(hù)的特點(diǎn)

各類設(shè)備的紅外檢測(cè)要點(diǎn)

?套管

GIS設(shè)備出線套管由導(dǎo)電部分、外瓷套組成，中間充滿SF6氣體作為絕緣介質(zhì)

。表面污穢發(fā)熱、端部連接接觸發(fā)熱較常見(jiàn)

?罐體

GIS設(shè)備罐體由金屬導(dǎo)電回路、盆式絕緣子、SF6氣體、金屬外殼組成，通過(guò)紅外檢測(cè)的手段也能發(fā)現(xiàn)GIS設(shè)備導(dǎo)電回路發(fā)熱這一類電流致熱型缺陷

各類設(shè)備的紅外檢測(cè)要點(diǎn)

3.3.8隔離開關(guān)

?隔離開關(guān)是高壓開關(guān)中使用最多的一種電氣設(shè)備，它的作用是將需要檢修的電氣設(shè)備與帶電的電網(wǎng)隔離或轉(zhuǎn)換系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行方式。

?隔離開關(guān)主要由導(dǎo)電回路、支柱絕緣和操作機(jī)構(gòu)組成。

?該類設(shè)備導(dǎo)電接點(diǎn)常年暴露大氣中，銹蝕情況嚴(yán)重，經(jīng)紅外檢測(cè)發(fā)現(xiàn)電流致熱缺陷較多。

?導(dǎo)電回路

導(dǎo)電回路通過(guò)支柱絕緣子固定在底座上，主要包括由操作瓷瓶帶動(dòng)的動(dòng)觸頭和導(dǎo)電桿、固定在底座上的靜觸頭（也有在母線上的）、用來(lái)連接母線或設(shè)備的接線端。刀閘導(dǎo)電回路接點(diǎn)較多，連接觸點(diǎn)接觸電阻不穩(wěn)定，電流致熱異常多發(fā)。

?支柱絕緣子

隔離刀閘支柱絕緣子分為支柱瓷瓶和操作瓷瓶，起支撐和傳動(dòng)的作用，隔離刀閘支柱絕緣子常見(jiàn)紅外檢測(cè)發(fā)熱缺陷有表面污穢發(fā)熱和絕緣子裂紋。

各類設(shè)備的紅外檢測(cè)要點(diǎn)

各類設(shè)備的紅外檢測(cè)要點(diǎn)

3.3.9避雷器

?避雷器的作用是限制電力系統(tǒng)中操作過(guò)電壓與雷擊過(guò)電壓，該類設(shè)備數(shù)量較多，現(xiàn)在電網(wǎng)中大部分使用的是金屬氧化物避雷器。

因工藝和質(zhì)量控制原因，避雷器在運(yùn)行中出現(xiàn)較多因內(nèi)部受潮而導(dǎo)致的設(shè)備故障，通過(guò)紅外檢測(cè)能早期發(fā)現(xiàn)此類設(shè)備隱患。

避雷器缺陷熱像是典型的電壓致熱型。

各類設(shè)備的紅外檢測(cè)要點(diǎn)

3.3.10阻波器

?阻波器是載波通信及高頻保護(hù)不可缺少的高頻通信元件，它阻止高頻電流向其它分支分流，起減少高頻能量損耗的作用。

阻波器通常由電感線圈、調(diào)諧元件及避雷器等組成，采用支柱絕緣子或懸式絕緣子支撐，

通過(guò)紅外檢測(cè)能發(fā)現(xiàn)阻波器線圈和其他元件的發(fā)熱缺陷。

各類設(shè)備的紅外檢測(cè)要點(diǎn)

3.3.11絕緣子

?絕緣子是用來(lái)支持導(dǎo)線的絕緣體。

?絕緣子種類很多，主要有：懸式絕緣子（輸電線路和變電站構(gòu)架上常用絕緣子），針式絕緣子（6-10kV配電線路常用絕緣子），棒形絕緣子等，材料有分瓷質(zhì)、玻璃和合成材料的。

?通過(guò)紅外檢測(cè)能發(fā)現(xiàn)絕緣子各類電壓致熱型缺陷。

各類設(shè)備的紅外檢測(cè)要點(diǎn)

3.3.12電纜

?電力電纜的主要功能就是傳輸電能。

?一般由導(dǎo)體（或稱導(dǎo)電線芯）、絕緣層、屏蔽層、填充層、內(nèi)護(hù)層、鎧裝層組成，按絕緣類型及結(jié)構(gòu)可分為油浸紙絕緣電力電纜、塑料絕緣電力電纜和橡皮絕緣電力電纜等。電纜終端和電纜連接部位是電纜故障的多發(fā)點(diǎn)。

?通過(guò)紅外檢測(cè)不僅能發(fā)現(xiàn)各類接點(diǎn)發(fā)熱等電流致熱型缺陷，還可以檢測(cè)電纜受潮等電壓致熱型缺陷。

各類設(shè)備的紅外檢測(cè)要點(diǎn)

3.3.13電抗器

?電抗器用于無(wú)功補(bǔ)償、限流、穩(wěn)流等作用的一種電感元件，在電力系統(tǒng)中不可缺少。并聯(lián)電抗器主要用以補(bǔ)償電容電流，限制工頻和操作過(guò)電壓；串聯(lián)電抗器與電容器組串聯(lián)連接在一起，用以限制開關(guān)操作時(shí)的涌流及消除高次諧波電流。

?按結(jié)構(gòu)可分為油浸式電抗器和干式電抗器。

?紅外檢測(cè)較容易發(fā)現(xiàn)接點(diǎn)發(fā)熱缺陷，油抗類似油浸變壓器，對(duì)干式電抗器，還可以發(fā)現(xiàn)匝間短路等綜合致熱型缺陷。

各類設(shè)備的紅外檢測(cè)要點(diǎn)

3.3.14導(dǎo)引線

?變電站內(nèi)導(dǎo)引線起著連接各類設(shè)備的作用，承載著高電壓、大電流。

導(dǎo)線由鋁、鋼、銅等材料制成，常用的導(dǎo)引線有鋁絞線、鋼芯鋁絞線等。

紅外檢測(cè)導(dǎo)引線發(fā)熱缺陷多是電流致熱型，金具、線夾和接頭為缺陷多發(fā)。

各類設(shè)備的紅外檢測(cè)要點(diǎn)

3.3.15二次設(shè)備

?二次設(shè)備是對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行控制、調(diào)節(jié)、保護(hù)和監(jiān)測(cè)的設(shè)備，它包括控制器具、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置、測(cè)量?jī)x表、信號(hào)器具等。

?二次回路的內(nèi)容包括變電站一次設(shè)備的控制、調(diào)節(jié)、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置、測(cè)量和信號(hào)回路以及操作電源系統(tǒng)。電力系統(tǒng)還包括為保證其安全可靠運(yùn)行的繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置,調(diào)度自動(dòng)化和通信等輔助系統(tǒng)。

?二次設(shè)備及其回路常見(jiàn)紅外檢測(cè)發(fā)熱缺陷有屏柜過(guò)熱、元件/模塊異常和端子松動(dòng)發(fā)熱等。

電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范：

????DL/T664-2008帶電設(shè)備紅外診斷應(yīng)用規(guī)范

Q／GDW169-2008油浸式變壓器（電抗器）狀態(tài)評(píng)價(jià)導(dǎo)則

Q／GDW171-2008SF6高壓斷路器狀態(tài)評(píng)價(jià)導(dǎo)則

…….

DL/T664-2008帶電設(shè)備紅外診斷應(yīng)用規(guī)范

紅外導(dǎo)則——紅外檢測(cè)專業(yè)術(shù)語(yǔ)

?1.4、環(huán)境溫度參照體

：

用來(lái)采集環(huán)境溫度的物體。它不一定具有當(dāng)時(shí)的真實(shí)環(huán)境溫度，但具有與被檢測(cè)設(shè)備相似的物理屬性，并與被測(cè)檢測(cè)設(shè)備處于相似的環(huán)境之中。

?1.5、一般檢測(cè)：適用于用紅外熱像儀對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行大面積檢測(cè)。

?1.6、精確檢測(cè)：主要用于檢測(cè)電壓致熱型和部分電流致熱型設(shè)備的內(nèi)部缺陷，以便對(duì)設(shè)備的故障進(jìn)行精確判斷。

紅外導(dǎo)則——紅外檢測(cè)專業(yè)術(shù)語(yǔ)

1.7、電壓致熱型設(shè)備：由于電壓效應(yīng)引起發(fā)熱的設(shè)備。

1.8、電流致熱型設(shè)備：由于電流效應(yīng)引起發(fā)熱的設(shè)備。

1.9、綜合致熱型設(shè)備：即有電壓效應(yīng)，又有電流效應(yīng)，或者電磁效應(yīng)引起發(fā)熱的設(shè)備。

1.10、噪聲等效溫差（NETD）：用熱像儀觀察一個(gè)低空間頻率的靶標(biāo)時(shí)，當(dāng)其視頻信號(hào)的信噪比（S/N）為1時(shí)，觀察者可以分辨的最小目標(biāo)與背景之間的等效溫差。NETD是評(píng)價(jià)熱像儀探測(cè)目標(biāo)靈敏度和噪聲大小的一個(gè)客觀參數(shù)。

1.11、準(zhǔn)確度：在最大測(cè)量范圍內(nèi)，允許的最大溫度誤差，以絕對(duì)誤差或誤差百分?jǐn)?shù)表示。

紅外導(dǎo)則——檢測(cè)環(huán)境條件要求

2.1、一般檢測(cè)的要求

a)被檢設(shè)備是帶電運(yùn)行設(shè)備，應(yīng)盡量避開視線中的封閉遮擋物，如門或蓋板；

b)環(huán)境溫度一般不低于5℃，相對(duì)濕度一般不大于85%；天氣以陰天、多云為宜，夜間圖像質(zhì)量為佳；不應(yīng)在雷、雨、霧、雪等氣象條件下進(jìn)行，檢測(cè)時(shí)風(fēng)速一般不大于5m/s，現(xiàn)場(chǎng)觀察可參照附錄D;C)戶外晴天要避開陽(yáng)光直接照射或反射進(jìn)入儀器鏡頭，在室內(nèi)或晚上檢測(cè)應(yīng)避開燈光的直射，宜閉燈檢測(cè)。

D)檢測(cè)電流致熱型設(shè)備，最好在高峰負(fù)荷狀態(tài)下進(jìn)行。否則，一般應(yīng)在不低于30%的額定負(fù)荷下進(jìn)行,同時(shí)應(yīng)充分考慮小負(fù)荷電流對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響

紅外導(dǎo)則——檢測(cè)環(huán)境條件要求

2.2、精確檢測(cè)要求

除滿足一般檢測(cè)的環(huán)境要求下，還滿足以下的要求

a)風(fēng)速一般不大于0.5m/s;b)設(shè)備通電時(shí)間不小于6h，最好在24h以上;c)檢測(cè)期間天氣為陰天、夜間或晴天日落后2h后；

d)被檢測(cè)設(shè)備周圍應(yīng)具有均衡的背景輻射，應(yīng)盡量避開附近熱輻射源的干擾，某些設(shè)備被檢測(cè)時(shí)還應(yīng)避開人體熱源等的紅外輻射；

e)避開強(qiáng)電磁場(chǎng)，防止強(qiáng)電磁場(chǎng)影響紅外熱像儀的正常工作。

紅外導(dǎo)則——檢測(cè)環(huán)境條件要求

3.1、一般檢測(cè)

儀器在開機(jī)后需進(jìn)行內(nèi)部溫度校準(zhǔn)，待圖像溫度后即可開始開始工作。

一般先遠(yuǎn)距離對(duì)所用被測(cè)設(shè)備進(jìn)行全面掃描，發(fā)現(xiàn)有異常后，再有針對(duì)性地近距離對(duì)異常部位和重點(diǎn)被測(cè)設(shè)備進(jìn)行準(zhǔn)確檢測(cè)。

儀器的色標(biāo)溫度量程設(shè)置在環(huán)境溫度加10K-20K左右的溫升范圍。

有偽彩色顯示功能的儀器，宜選擇彩色顯示方式，調(diào)節(jié)圖像使其具有清晰的溫度層次顯示，并結(jié)合數(shù)值手段，如熱點(diǎn)跟蹤、區(qū)域溫度跟蹤等手段進(jìn)行檢查。

紅外導(dǎo)則——現(xiàn)場(chǎng)操作方法

3.1、一般檢測(cè)

應(yīng)充分利用儀器的有關(guān)功能，如圖像平均、自動(dòng)跟蹤等，以達(dá)到最佳檢測(cè)效果。

環(huán)境溫度發(fā)生較大變化時(shí)，應(yīng)對(duì)儀器重新進(jìn)行內(nèi)部溫度校準(zhǔn)，校準(zhǔn)方法按儀器的說(shuō)明書進(jìn)行。

作為一般檢測(cè)，被測(cè)設(shè)備的輻射率一般取0.9左右。

紅外導(dǎo)則——現(xiàn)場(chǎng)操作方法

3.2、精確檢測(cè)

檢測(cè)溫升所用的環(huán)境溫度參照體應(yīng)盡可能選擇與被測(cè)設(shè)備類似的物體，且最好能在同一方向或同一視場(chǎng)中選擇。

在安全距離允許的條件下，紅外儀器宜盡量靠近被測(cè)設(shè)備，使被測(cè)設(shè)備（或目標(biāo)）盡量充滿整個(gè)儀器的視場(chǎng)，以提高儀器對(duì)被測(cè)設(shè)備表面細(xì)節(jié)的分辨能力及測(cè)溫準(zhǔn)確度，必要時(shí)，可使用中、長(zhǎng)焦距鏡頭。線路檢測(cè)一般需使用中、長(zhǎng)度焦距鏡頭。

紅外導(dǎo)則——現(xiàn)場(chǎng)操作方法

3.2、精確檢測(cè)

為了準(zhǔn)確測(cè)溫或方便跟蹤，應(yīng)事先設(shè)定幾個(gè)不同角度的方向和角度，確定最佳檢測(cè)位置，并可做上標(biāo)記，以供今后的復(fù)測(cè)用，提高互比性和工作效率。

正確選擇被測(cè)設(shè)備的輻射率，特別要考慮金屬材料表面氧化對(duì)選取輻射率的影響。

將大氣溫度、相對(duì)濕度、測(cè)量距離等補(bǔ)償參數(shù)輸入，進(jìn)行必要修正，并選擇適當(dāng)?shù)臏y(cè)溫范圍。

記錄被檢設(shè)備的實(shí)際負(fù)荷電流、額定電流、運(yùn)行電壓，被檢物體溫度及環(huán)境參照體的溫度值。

紅外導(dǎo)則——檢測(cè)周期

檢測(cè)周期應(yīng)根據(jù)電氣設(shè)備在電力系統(tǒng)中的作用及重要性，并參照設(shè)備的電壓等級(jí)、負(fù)荷電流、投運(yùn)時(shí)間、設(shè)備狀況等決定。電氣設(shè)備紅外檢測(cè)管理及檢測(cè)原始記錄。

紅外導(dǎo)則——檢測(cè)周期

4.1變（配）電設(shè)備的檢測(cè)

正常運(yùn)行變（配）電設(shè)備的檢測(cè)應(yīng)遵循檢測(cè)和預(yù)試前普測(cè)、高溫高負(fù)荷等情況下的特殊巡測(cè)相結(jié)合的原則。一般220kV及以上的交（直）流變電站每年不少于兩次，其中一次可在大負(fù)荷前，另一次可在停電檢修及預(yù)試前，以便使查出的缺陷在檢修中能夠得到及時(shí)處理，避免重復(fù)停電。

110kV及以下重要變（配）電站每年檢測(cè)一次。

對(duì)于運(yùn)行環(huán)境差、陳舊或有缺陷的設(shè)備，大負(fù)荷運(yùn)行期間、系統(tǒng)運(yùn)行方式改變且設(shè)備負(fù)荷突然增加等情況下，需對(duì)電氣設(shè)備增加檢測(cè)次數(shù)。

紅外導(dǎo)則——檢測(cè)周期

4.1變（配）電設(shè)備的檢測(cè)

新建、改擴(kuò)建或大修后的電氣設(shè)備，應(yīng)在投運(yùn)待負(fù)荷后不超過(guò)1個(gè)月內(nèi)（但至少在24h以后）進(jìn)行一次檢測(cè)，并建議對(duì)變壓器、斷路器、套管、避雷器、電壓互感器、電流互感器、電纜終端等進(jìn)行精確檢測(cè)，對(duì)原始數(shù)據(jù)及圖像進(jìn)行存檔。

建議每年對(duì)330kV及以上變壓器、套管、避雷器、電容式電壓互感器、電流互感器、電纜頭等電壓致熱型設(shè)備進(jìn)行一次精確檢測(cè)，做好記錄，必要時(shí)將測(cè)試數(shù)據(jù)及圖像存入紅外數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理。有條件的單位可開展220kV及以下設(shè)備的精確檢測(cè)并建立圖庫(kù)。

93紅外導(dǎo)則——判斷方法

5.1表面溫度判斷法

5.2同類比較判定法

5.3圖像特征判斷法

5.4相對(duì)溫差判斷法

5.5檔案分析判斷法

5.6實(shí)時(shí)分析判斷法

94紅外導(dǎo)則——判斷方法

5.1表面溫度判斷法

?主要適用于電流致熱型和電磁效應(yīng)引起發(fā)熱的設(shè)備。根據(jù)側(cè)得的設(shè)備表面溫度值，對(duì)照GB/T11022中高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備各種部件、材料及絕緣介質(zhì)的溫度和溫升極限的有關(guān)規(guī)定，結(jié)合環(huán)境氣候條件、負(fù)荷大小進(jìn)行分析判斷。

95紅外導(dǎo)則——判斷方法

5.2同類比較判斷法

?根據(jù)同組三相設(shè)備、同相設(shè)備之間及同類設(shè)備之間對(duì)應(yīng)部位的溫差進(jìn)行比較分析。對(duì)于電壓致熱型設(shè)備，應(yīng)結(jié)合本標(biāo)準(zhǔn)的5.3條進(jìn)行判斷；對(duì)于電流致熱型設(shè)備，應(yīng)結(jié)合本標(biāo)準(zhǔn)的5.4條進(jìn)行判斷。

5.3圖像特征判斷法

?主要適用于電壓致熱型設(shè)備。根據(jù)同類設(shè)備的正常狀態(tài)和異常設(shè)備的熱像圖，判斷設(shè)備是否正常。注意應(yīng)盡量排除各種干擾因素對(duì)圖像的影響，必要時(shí)結(jié)合電氣試驗(yàn)或化學(xué)分析的結(jié)果，進(jìn)行綜合判斷。

96紅外導(dǎo)則——判斷方法

5.4相對(duì)溫差判斷法

?主要適用于電流致熱型設(shè)備。特別是對(duì)小負(fù)荷電流致熱型設(shè)備，采用相對(duì)溫差判斷法可降低負(fù)荷缺陷的漏判率。

5.5檔案分析判斷法

?分析同一設(shè)備不同時(shí)期的溫度場(chǎng)分布，找出設(shè)備致熱參數(shù)的變化，判斷設(shè)備是否正常。

5.6實(shí)時(shí)分析判斷法

?在一段時(shí)間內(nèi)使用紅外熱像儀連續(xù)檢測(cè)某被測(cè)設(shè)備，觀察設(shè)備溫度隨負(fù)載、時(shí)間等因素變化的方法。

97紅外導(dǎo)則——診斷判據(jù)

表A.1電流致熱型設(shè)備缺陷診斷判據(jù)

故障特征

缺陷性質(zhì)

一般缺陷

嚴(yán)重缺陷

危急缺陷

設(shè)備類別和部位

熱像特征

處理建議

備注

以線夾和接溫差不超過(guò)電氣設(shè)備熱點(diǎn)溫度熱點(diǎn)溫度＞接頭和線頭為中心的接觸不15K，未達(dá)＞80℃或110℃或與金屬部夾

熱像，熱點(diǎn)良

到嚴(yán)重缺陷δ≥80%δ≥95%件的連接

明顯

的要求

δ相對(duì)溫差，如附錄J的圖J.7、圖J.8和圖J.16所示

98紅外導(dǎo)則——診斷判據(jù)

90.7℃80604022.2℃圖J.7互感器變比接頭發(fā)熱

99紅外導(dǎo)則——診斷判據(jù)

圖J.8電流互感器接頭發(fā)熱

100紅外導(dǎo)則——診斷判據(jù)

圖J.16耦合電容器電容接頭發(fā)熱

101紅外導(dǎo)則——診斷判據(jù)

表A.1電流致熱型設(shè)備缺陷診斷判據(jù)

故障特設(shè)備類別和部位

熱像特征

征

缺陷性質(zhì)

一般缺陷

嚴(yán)重缺陷

危急缺陷

處理建議

備注

金屬部以線夾和接溫差不超過(guò)熱點(diǎn)溫度熱點(diǎn)溫度15K，未達(dá)件與金接頭和頭為中心的接觸不＞90℃或＞130℃或?qū)俨考€夾

熱像，熱點(diǎn)良

到重要缺陷δ≥80%

δ≥95%

的連接

明顯

的要求

如附錄J的圖J.42、所示

102紅外導(dǎo)則——診斷判據(jù)

圖J.42220kV線夾發(fā)熱，接觸不良

103紅外導(dǎo)則——診斷判據(jù)

表A.1電流致熱型設(shè)備缺陷診斷判據(jù)

設(shè)備類別和熱像特征

故障特征

部位

缺陷性質(zhì)

一般缺陷

嚴(yán)重缺陷

危急缺陷

處理建議

備注

松股、斷溫差不超過(guò)以導(dǎo)線為中熱點(diǎn)溫度熱點(diǎn)溫度15K，未達(dá)股、老化金屬導(dǎo)線

心的熱像，＞80℃或＞110℃或或截面積到重要缺陷δ≥80%

δ≥95%

熱點(diǎn)明顯

不夠

的要求

104紅外導(dǎo)則——診斷判據(jù)

表A.1電流致熱型設(shè)備缺陷診斷判據(jù)

故障特設(shè)備類別和部位

熱像特征

征

缺陷性質(zhì)

一般缺陷

嚴(yán)重缺陷

危急缺陷

處理建議

備注

輸電導(dǎo)線的連接器（耐張線夾、以線夾和接溫差不超過(guò)熱點(diǎn)溫度熱點(diǎn)溫度15K，未達(dá)接續(xù)管、修補(bǔ)管、頭為中心的接觸不＞90℃或＞130℃或并溝線夾、跳線熱像，熱點(diǎn)良

到重要缺陷δ≥80%

δ≥95%

線夾、T型線夾、的要求

明顯

設(shè)備線夾等）

如附錄J的圖J.41、所示

105圖J.41500kV線路線夾發(fā)熱，接觸不良

106紅外導(dǎo)則——診斷判據(jù)

表A.1電流致熱型設(shè)備缺陷診斷判據(jù)

缺陷性質(zhì)

設(shè)備類別和部位

熱像特征

故障特征

一般缺陷

嚴(yán)重缺陷

危急缺陷

溫差不超以轉(zhuǎn)頭為轉(zhuǎn)頭接觸過(guò)15K，熱點(diǎn)溫度＞熱點(diǎn)溫度轉(zhuǎn)頭

中心的熱不良或斷未達(dá)到重90℃或＞130℃像

股

要缺陷的δ≥80%

或δ≥95%

要求

隔離開關(guān)

溫差不超以刀口壓過(guò)15K，熱點(diǎn)溫度＞熱點(diǎn)溫度接彈簧為彈簧壓接測(cè)量接如附錄J的刀口

未達(dá)到重90℃或＞130℃不良

觸電阻

圖J.45所示

中心的熱要缺陷的δ≥80%

或δ≥95%

像

要求

處理建議

備注

如附錄J的圖J.43所示

107紅外導(dǎo)則——診斷判據(jù)

圖J.43隔離開關(guān)內(nèi)轉(zhuǎn)頭發(fā)熱，接觸不良

108紅外導(dǎo)則——診斷判據(jù)

圖J.45隔離開關(guān)刀口發(fā)熱，刀口接觸不良

109紅外導(dǎo)則——診斷判據(jù)

表A.1電流致熱型設(shè)備缺陷診斷判據(jù)

缺陷性質(zhì)

設(shè)備類別和部位

熱像特征

故障特征

一般缺陷

嚴(yán)重缺陷

危急缺陷

處理建議

備注

以頂帽和內(nèi)外部的溫下法蘭為溫差不超差約為過(guò)10K，中心的熱熱點(diǎn)溫度＞熱點(diǎn)溫度動(dòng)靜觸壓指壓接測(cè)量接50K~70K，像，頂帽未達(dá)到重55℃或＞80℃或頭

不良

觸電阻

如附錄J的溫度大于要缺陷的δ≥80%

δ≥95%

圖J.46和圖要求

下法蘭溫J.48所示

度

斷路器

以下法蘭溫差不超和頂帽為內(nèi)外部的溫過(guò)10K，差為40K～中心的熱熱點(diǎn)溫度＞熱點(diǎn)溫度中間觸壓指壓接未達(dá)到重測(cè)量接55℃或＞80℃或60K,如附錄像，下法頭

不良

要缺陷的觸電阻

δ≥80%

δ≥95%

J的圖J.47所蘭溫度大要求

示

于頂帽溫

110度

紅外導(dǎo)則——診斷判據(jù)

*>36.7C

36.035.034.033.032.031.030.029.028.027.026.025.024.0*<23.3C

圖J.46斷路器內(nèi)靜觸頭發(fā)熱，接觸不良

111紅外導(dǎo)則——診斷判據(jù)

42.440353025.7圖J.48斷路器觸頭發(fā)熱，內(nèi)部接觸不良

112紅外導(dǎo)則——診斷判據(jù)

*>50.0C

50.045.040.035.030.025.020.0*<19.0C

?圖J.47斷路器中間觸頭發(fā)熱，接觸不良

113紅外導(dǎo)則——診斷判據(jù)

表A.1電流致熱型設(shè)備缺陷診斷判據(jù)

缺陷性質(zhì)

設(shè)備類別和部位

熱像特征

故障特征

一般缺陷

嚴(yán)重缺陷

危急缺陷

處理建議

備注

以串并聯(lián)出線頭或大螺桿出溫差不超內(nèi)外部的溫過(guò)10K，熱點(diǎn)溫度＞熱點(diǎn)溫度測(cè)量一線夾為最差為電流互感內(nèi)連接

螺桿接觸高溫度的未達(dá)到重55℃或＞80℃或次回路30K~45K,

器

不良

熱像或以要缺陷的δ≥80%

δ≥95%

電阻

如附錄J的要求

圖J.9所示

頂部鐵帽發(fā)熱為特征

114紅外導(dǎo)則——診斷判據(jù)

?圖J.9互感器內(nèi)接頭發(fā)熱

115紅外導(dǎo)則——診斷判據(jù)

表A.1電流致熱型設(shè)備缺陷診斷判據(jù)

缺陷性質(zhì)

設(shè)備類別和部位

熱像特征

故障特征

一般缺陷

嚴(yán)重缺陷

危急缺陷

溫差不超以套管頂柱頭內(nèi)部過(guò)10K，熱點(diǎn)溫度熱點(diǎn)溫度部柱頭為并線壓接未達(dá)到重＞55℃或＞80℃或最熱的熱不良

要缺陷的δ≥80%

δ≥95%

像

要求

處理建議

備注

套管

柱頭

如附錄J的圖J.31和圖J.33所示

116紅外導(dǎo)則——診斷判據(jù)

*>33.1C

32.030.028.026.024.022.020.018.0*<17.6C

?圖J.31變壓器套管發(fā)熱套管缺油及柱頭發(fā)熱

117紅外導(dǎo)則——診斷判據(jù)

?圖J.33套管柱頭發(fā)熱，內(nèi)連接接觸不良

118紅外導(dǎo)則——診斷判據(jù)

表A.1電流致熱型設(shè)備缺陷診斷判據(jù)

缺陷性質(zhì)

設(shè)備類別和部位

熱像特征

故障特征

一般缺陷

嚴(yán)重缺陷

危急缺陷

處理建議

備注

溫差不超以熔絲中過(guò)10K，熱點(diǎn)溫度熱點(diǎn)溫度部靠電容熔絲容量檢查熔熔絲

未達(dá)到重＞55℃或＞80℃或絲

側(cè)為最熱不夠

要缺陷的δ≥80%

δ≥95%

的熱像

要求

電容器

環(huán)氧管的遮擋，如附錄J的圖J.13所示

溫差不超如附錄J的以熔絲座熔絲與熔過(guò)10K，熱點(diǎn)溫度熱點(diǎn)溫度檢查熔熔絲座

為最熱的絲座之間未達(dá)到重＞55℃或＞80℃或圖J.13所絲座

熱像

接觸不良

要缺陷的δ≥80%

δ≥95%

示

要求

119紅外導(dǎo)則——診斷判據(jù)

?圖J.13電容器熔絲發(fā)熱

120紅外導(dǎo)則——診斷判據(jù)

表B.1電壓致熱型設(shè)備缺陷診斷判據(jù)

設(shè)備類別

熱像特征

故障特征

溫差K處理建議

備注

10kV澆注以本體為中鐵芯短路或局式

心整體發(fā)熱

部放電增大

電流互感

器

4伏安特性或局部放電量試驗(yàn)

以瓷套整體含氣體絕緣溫升增大，介質(zhì)損耗、油色譜、的，如附錄油浸式

介質(zhì)損耗偏大

2~3油中含水量檢測(cè)

J的圖J.6所且瓷套上部溫度偏高

示

121紅外導(dǎo)則——診斷判據(jù)

*>31.8C

31.531.030.530.029.529.028.528.027.527.026.5Min.MeanMax.*<26.4C

-20.030.332.9?圖J.6互感器介質(zhì)損耗偏高發(fā)熱，B相

122紅外導(dǎo)則——診斷判據(jù)

表B.1電壓致熱型設(shè)備缺陷診斷判據(jù)

設(shè)備類別

熱像特征

故障特征

溫差K處理建議

備注

電壓互感器（含電容式電壓互感器的互感器部分）

10kV澆注以本體為中鐵芯短路或局4式

心整體發(fā)熱

部放電增大

伏安特性或局部放電量試驗(yàn)

油浸式

以整體溫升介質(zhì)損耗偏大、偏高，且中匝間短路或鐵2~3上部溫度大

芯損耗增大

介質(zhì)損耗、空載、油色譜及油中含水量測(cè)量

123鐵芯故障特征相似，溫升更明顯

紅外導(dǎo)則——診斷判據(jù)

表B.1電壓致熱型設(shè)備缺陷診斷判據(jù)

設(shè)備類別

熱像特征

故障特征

溫差K處理建議

備注

耦合電容器

油浸式

以整體溫升偏高或局部過(guò)熱介質(zhì)損耗偏大，，且發(fā)熱符合電容量變化、老化或局部放電

自上而下逐步的遞減的規(guī)律

2-3進(jìn)行介質(zhì)損耗測(cè)量

如附錄J的圖J.10、圖J.11、圖J.12和圖J.17所示

紅外導(dǎo)則——診斷判據(jù)

*>47.7C

46.044.042.040.038.036.0Min.MeanMax.Min.MeanMax.*<34.3C

34.837.847.634.835.937.2?圖J.10耦合電容器電容量減少10%，引起發(fā)熱

125紅外導(dǎo)則——診斷判據(jù)

*>35.6C

35.034.033.032.031.030.029.028.0Min.MeanMax.27.023.931.735.926.025.024.0Min.MeanMax.25.427.628.6*<23.4C

?圖J.11耦合電容器介質(zhì)損耗超標(biāo)，發(fā)熱

126紅外導(dǎo)則——診斷判據(jù)

?圖J.17斷路器并聯(lián)電容發(fā)熱

127紅外導(dǎo)則——診斷判據(jù)

表B.1電壓致熱型設(shè)備缺陷診斷判據(jù)

設(shè)備類別

熱像特征

故障特征

溫差K處理建議

備注

采用相對(duì)溫差判別即δ>20%或有不均勻熱像，如附錄J的圖J.14和圖J.15所示

移相電容器

熱像一般以本體上部為中心的熱像圖，正常熱像最高溫度一般在寬面垂直平分線的2/3高度左右，其表面溫升略高，整體發(fā)熱或局部發(fā)熱

介質(zhì)損耗偏大，電容量變化、老化或局部放電

2-3進(jìn)行介質(zhì)損耗測(cè)量

紅外導(dǎo)則——診斷判據(jù)

*>43.0C

43.042.542.041.541.040.540.039.539.038.538.0MinMeanMax37.641.244.0*<37.6C

?圖J.14電容器局部發(fā)熱

129紅外導(dǎo)則——診斷判據(jù)

?圖J.15電容器介質(zhì)損耗偏大引起發(fā)熱

130紅外導(dǎo)則——診斷判據(jù)

表B.1電壓致熱型設(shè)備缺陷診斷判據(jù)

設(shè)備類別

熱像特征

故障特征

溫差K處理建議

備注

熱像特征呈現(xiàn)以套管整體發(fā)熱熱像

高壓套管

熱像為對(duì)應(yīng)部位呈現(xiàn)局部發(fā)熱區(qū)故障

介質(zhì)損耗偏大

2~3進(jìn)行介質(zhì)損耗測(cè)量

穿墻套管或電纜頭套管溫差更小

局部放電故障，油路或氣路的堵塞

紅外導(dǎo)則——診斷判據(jù)

表B.1電壓致熱型設(shè)備缺陷診斷判據(jù)

設(shè)備類別

熱像特征

處理建故障特征

溫差K議

備注

充油套管

熱像特征是以油面處為最高溫度的熱瓷瓶柱

像，油面有一明顯的水平分界線

缺油

如附錄J的圖J.30、圖J.31和圖J.36所示

紅外導(dǎo)則——診斷判據(jù)

*>37.4C

36.034.032.030.028.026.024.022.020.018.016.0*<14.7C

?圖J.30變壓器的套管溫度異常，套管缺油

133紅外導(dǎo)則——診斷判據(jù)

*>33.1C

32.030.028.026.024.022.020.018.0*<17.6C

?圖J.31變壓器套管發(fā)熱套管缺油及柱頭發(fā)熱

134紅外導(dǎo)則——診斷判據(jù)

?圖J.36變壓器套管發(fā)暗，套管缺油

135紅外導(dǎo)則——診斷判據(jù)

表B.1電壓致熱型設(shè)備缺陷診斷判據(jù)

設(shè)備類別

熱像特征

故障特征

溫差K處理建議

備注

氧化鋅避雷器

10kV~60kV正常為整體輕微發(fā)熱，較熱點(diǎn)一般在靠近上部且不均勻，多節(jié)組合從上到下各節(jié)溫度遞減，引起整體發(fā)熱或局部發(fā)熱為異常

閥片受潮或老化

進(jìn)行直流0.5~1和交流試驗(yàn)

合成套比瓷套溫差更小，如附錄J的圖J.18、圖J.19和圖J.20所示

紅外導(dǎo)則——診斷判據(jù)

?圖J.19110kV氧化鋅避雷器發(fā)熱

137紅外導(dǎo)則——診斷判據(jù)

?圖J.20220kV避雷器發(fā)熱

138紅外導(dǎo)則——診斷判據(jù)

表B.1電壓致熱型設(shè)備缺陷診斷判據(jù)

設(shè)備類別

熱像特征

正常絕緣子串的溫度分布同電壓分布規(guī)律，即呈現(xiàn)不對(duì)稱的馬鞍型，相鄰絕緣子溫差很小，以鐵帽為發(fā)熱中心的熱像圖，其比正常絕緣子溫度高

瓷絕緣子

絕緣子

發(fā)熱溫度比正常絕緣子要低，熱像特征與絕緣子相比，呈暗色調(diào)

其熱像特征是以瓷盤（或玻璃盤）為發(fā)熱區(qū)的熱像

在絕緣良好和絕緣劣化的結(jié)合處出現(xiàn)局部過(guò)熱，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，過(guò)熱部位會(huì)移動(dòng)

球頭部位過(guò)熱

故障特征

溫差K處理備注

建議

低值絕緣子發(fā)熱（絕緣電阻在10~300MΩ）

如附錄J的圖J.40所示

1零值絕緣子發(fā)熱（0~10MΩ）

由于表面污穢引起絕緣子泄漏電流增大

傘裙破損或芯棒受潮

球頭部位松脫、進(jìn)水

如附錄J的圖J.39所示

如附錄J的圖J.37所示

如附錄J的圖J.38所示

0.5合成絕緣子

0.5~1紅外導(dǎo)則——診斷判據(jù)

?圖J.40瓷絕緣子低值，發(fā)熱

140紅外導(dǎo)則——診斷判據(jù)

?圖J.39瓷絕緣子發(fā)熱，表面污穢

141紅外導(dǎo)則——診斷判據(jù)

?圖J.37合成絕緣子內(nèi)部受潮，發(fā)熱

142紅外導(dǎo)則——診斷判據(jù)

?圖J.38合成絕緣子端部棒芯受潮

，發(fā)熱

143紅外導(dǎo)則——診斷判據(jù)

表B.1電壓致熱型設(shè)備缺陷診斷判據(jù)

設(shè)備類別

熱像特征

以整個(gè)電纜頭為中心的熱像

故障特征

溫差K處理建議

備注

電纜終端

以護(hù)層接地連接為中心的發(fā)熱

傘裙局部區(qū)域過(guò)熱

根部有整體性過(guò)熱

電纜頭受潮、劣化0.5~1

或氣隙

接地不良

5~10