電力設備紅外檢測技術(shù)課件

電力設備紅外檢測技術(shù)

?內(nèi)容

一、紅外線的基本知識二、紅外儀器的選擇三、電力設備的紅外檢測四、標準規(guī)范五、典型圖譜六、紅外檢測的影響因素報告編寫

紅外檢測的基本原理

紅外線的發(fā)現(xiàn)

1800年英國的天文學家Mr.WilliamHerschel

用分光棱鏡將太陽光分解成從紅色到紫色的單色光，依次測量不同顏色光的熱效應。他發(fā)現(xiàn)，當水銀溫度計移到紅色光邊界以外，人眼看不見任何光線的黑暗區(qū)的時候，溫度反而比紅光區(qū)更高。反復試驗證明，在紅光外側(cè)，確實存在一種人眼看不見的“熱線”，后來稱為“紅外線”，也就是“紅外輻射”。

紅外檢測的基本知識

電磁波譜

通常把波長大于紅色光線波長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”

紅外檢測的基本知識

紅外線普遍存于自然界中

任何溫度高于絕對零度（-273.16℃

）的物

體都會發(fā)出紅外線，比如冰塊。

紅外檢測的基本知識

?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，但存在三個波長范圍分別在

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

紅外檢測的基本知識

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);長波

(8μm--14μm)

紅外檢測的基本知識

?紅外線在真空中的傳播：

C≈3×108m/s波長

λ=C/ωC：速度

λ：波長

ω：頻率

紅外線的兩個重要特征

紅外線除了具有電磁波的本質(zhì)特征以外，還具有自身的幾個個重要特征：

普郎克定律、維恩定理

、韋氏偏移定律、基爾霍夫定律

紅外檢測的基本知識

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

(T)與波長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

(?m)；T:絕對溫度(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算紅外輻射的基礎。

紅外檢測的基本知識

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波長（0--?）內(nèi)積分。黑體的輻射能量和絕對溫度的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，只要當溫度有較小變化時，就將會引起物體發(fā)射的輻射功率很大變化。如果能探測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溫的基礎。

紅外檢測的基本知識

韋氏偏移定律：

黑體光譜輻射最大時的波長

λｍT＝２８９７．８

［μｍ?Ｋ］

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

溫度越高輻射出的波長越短

紅外檢測的基本知識

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)射某一波長的輻射能，也決不能吸收此波長的輻射能。

紅外檢測的基本知識

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

熱對流

輻射

熱傳導

紅外檢測的基本知識

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，也向外界發(fā)出紅外輻射。

紅外檢測的基本知識

物體接收的入射輻射

輻射—物體向外發(fā)出自身能量

吸收—物體獲得并保存來自外界的輻射

反射—物體彈回來自外界的輻射

透射—來自外界的輻射經(jīng)過物體穿透出去

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

紅外檢測的基本知識

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

紅外檢測的基本知識

來自物體自身發(fā)出的輻射

物體自身的紅外輻射是各個方向的，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。

紅外檢測儀器

紅外測溫儀（點溫計）

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

紅外測溫儀（點溫計）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—目標距離

O—目標直徑

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

紅外檢測儀器

紅外點溫儀測量示意圖

CA

B

當測量目標A的溫度時，背景C對測量結(jié)果有影響，目標B對目標A的測量溫度無影響。

紅外檢測儀器

紅外熱像儀（焦平面）

紅外熱像儀是當今紅外檢測與診斷技術(shù)所應用的最先進的儀器，分為光機掃描系統(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，克服了光機掃描系統(tǒng)的復雜性和不可靠性，有逐步取代光機掃描紅外熱像儀的趨勢。

有數(shù)萬個各自獨立的半導體光電耦合器件（硅鉑、碲鎘汞、銻化銦等）構(gòu)成的焦平面陣列集成電路。

紅外檢測儀器

紅外熱像儀可將不可見的紅外輻射轉(zhuǎn)換成可見的圖像。物體的紅外輻射經(jīng)過鏡頭聚焦到探測器上，探測器將產(chǎn)生電信號，電信號經(jīng)過放大并數(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。

光學系統(tǒng)

二維焦平面列陣探測器

(FPA)

顯

示

器

信

號

處

理

器

紅外檢測儀器

紅

外

熱

圖

可

見

光

圖

調(diào)色板

紅外檢測儀器

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

紅外檢測儀器

紅外熱像儀兩個重要參數(shù)

?溫度分辨率

?空間分辨率

紅外檢測儀器

?溫度分辨率

?

溫度分辨率標志著紅外成像設備整機的熱成像靈敏度，是一項極為重要的參數(shù)指標，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）和最小可探測溫差（MDTD）

。它是通過觀察人員對特定的目標進行主觀判斷，以臨界顯示為標準，來確定目標與背景的最小溫差。

溫分辨率的客觀參數(shù)是噪聲等效溫差（NETD）。它是通過儀器的定量測量來計算出熱電視的溫度分辨率，從而是排除了測量過程的主觀因素。它定義為當信號與噪聲之比等于1時的目標與背景之間的溫差。

紅外檢測儀器

空間分辨率

溫度分辨率通常是在零空間頻率下測定的。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空間可探測到的最小的點

1毫弧度

10米＝1厘米

紅外檢測儀器

空間分辨率是紅外測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角有關(guān)，和探測器像元數(shù)有關(guān)

空間分辨率

=π/180x鏡頭度數(shù)

÷

像素數(shù)

紅外檢測儀器

視

場

角

豎

直

視

場

角

水平視場角

FOV紅外檢測儀器

鏡

頭

80度

45度

24度

(標準)

12度

7度

顯微鏡頭

(100/200)紅外檢測儀器

不同鏡頭檢測效果示意圖

24度鏡頭

12度鏡頭

檢測距離

--60米

7度鏡頭

不同鏡頭檢測效果示意熱圖

12度鏡頭

7度鏡頭

檢測距離

--60米

溫度范圍聚焦

圖像構(gòu)成紅外檢測儀器拍攝圖像的技巧

超出儀器標定溫度

溫度范圍設置過高

調(diào)好焦距

未調(diào)好焦距

輻射率

紅外檢測儀器

當幾個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ε表示其比值是一個小于1的數(shù)。

＜1

式中：

Pλ—物體在單位時間內(nèi)紅外輻射的功率

Ph—黑體在單位時間內(nèi)紅外輻射的功率

ε—物體的發(fā)射率

因此，實際物體的發(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。

紅外檢測儀器

溫度相同，不同輻射率的對比

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，并能提高圖像的對比度。一般來說熱像儀都有自動調(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清晰的圖像。但

往往手動調(diào)節(jié)更能獲得我們想看到的目標細節(jié)。

紅外檢測儀器

35.0℃3550.0℃504030302520201000.0℃1515.0℃

溫寬值

15℃－35℃

溫寬值

0℃－50℃

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

紅外檢測儀器

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。

紅外檢測儀器

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

紅外檢測儀器

在實際測量中，我們常采用自動調(diào)節(jié)電平值和跨度值，但對于與環(huán)境溫差較

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

紅外檢測儀器

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

紅外檢測儀器

測試準備流程：

選擇合適的鏡頭（正常24度）

設置輻射率（0.9）

檢測距離、環(huán)境溫濕度設置

選擇調(diào)色板

調(diào)準焦距

根據(jù)被測溫度調(diào)節(jié)電平

三、電力設備紅外檢測

3.1電力設備發(fā)熱的機理

3.2設備故障原因

3.3各類設備的檢測要點

三、電力設備紅外檢測

?3.1電力設備發(fā)熱的機理

?3.2設備故障原因

?3.3各類設備的檢測要點

電力設備的紅外檢測

?3.1電力設備發(fā)熱的機理

電力設備在正常工作的時候，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。

電力設備的紅外檢測

?各種發(fā)熱形成

?3.1.1電阻損耗

?

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

?

式中：P—發(fā)熱功率（W）

?

T—電流強度（A）

?R—電器或載流導體的直流電阻（Ω）

?Kf—附加損耗數(shù)

電力設備的紅外檢測

?3.1.2介質(zhì)損耗

?

電氣絕緣介質(zhì)，由于交變電場的作用，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)熱為電壓效應引起的發(fā)熱。

電力設備的紅外檢測

?

3.1.3鐵損

?

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

?

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

三、電力設備紅外檢測

?3.1電力設備發(fā)熱的機理

?3.2設備故障原因

?3.3各類設備的檢測要點

電力設備的紅外檢測

3.2電力設備故障的分類

3.2.1電氣設備的外部故障

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

一類是長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熱故障。另一類則是由于表面污穢或機械力作用引起絕緣性能降低造成的過熱故障，如絕緣子劣化或嚴重污穢，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范圍之內(nèi)，所以，檢測和診斷都比較容易，能夠做到直觀且一目了然。

電力設備的紅外檢測

外部故障原因：

（1）設備設計不合理

（2）安裝施工不嚴格，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)導體不等徑等。

（3）導線在風力舞動下或者外界引起的振動等機械力作用下，以及線路周期性過載及環(huán)境溫度的周期性變化。也會使部件周期冷縮熱脹，引起連接松馳。

（4）長期裸露在大氣環(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）長期運行引起彈簧老化等。

電力設備的紅外檢測

?

3.2.2電氣設備的內(nèi)部故障

?

所謂高壓電氣設備的內(nèi)部故障，主要是指封閉在固體絕緣、油絕緣以及設備殼體內(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)在電氣設備的內(nèi)部，無法像外部故障那樣能夠從設備的外部直接檢測出來。

根據(jù)各種電氣設備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和運行狀態(tài)，依據(jù)傳熱學理論，分析傳導、對流和輻射三種熱傳遞形式沿不同傳熱路徑的貢獻（多數(shù)情況下只考慮導與對流），結(jié)合模擬試驗與大量現(xiàn)場檢測實例的統(tǒng)計分析和解體驗證，從電氣設備外部顯現(xiàn)的溫度分布熱像圖，分析判斷與其相關(guān)的內(nèi)部故障。

電力設備的紅外檢測

?（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)電機定子線棒接頭焊接不良、各種上高壓電氣設備內(nèi)部導電體連接不良、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)熱機制與外部故障相同。

?電力設備的紅外檢測

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

電力設備的紅外檢測

?（3）絕緣老化，開裂或脫落故障。許多高壓電氣設備中的導電體絕緣材料因材質(zhì)不佳或運行中老化，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水受潮，這種故障發(fā)熱也屬于電壓效應發(fā)熱。

（4）電壓分布不均勻或泄漏電流過大性故障。

電力設備的紅外檢測

（5）渦流損耗（鐵損）增大性故障。對于由繞組線圈或磁路組成的高壓電氣設備，由于設計不合理、運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，均可引起局部發(fā)熱或鐵制箱體發(fā)熱。其發(fā)熱機制為鐵損或渦流損耗發(fā)熱。

電力設備的紅外檢測

6）缺油故障。油浸高壓電氣設備由于漏油而造成

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

2.2.3其他發(fā)熱

特殊運行方式。過負荷或電壓變化過大、單相運行等引起的故障，或者冷卻系統(tǒng)設計不合理與堵塞、散熱條件差等引起的故障。

三、電力設備紅外檢測

3.1電力設備發(fā)熱的機理

3.2設備故障原因

3.3各類設備的檢測要點

電力設備的紅外檢測

3.3各類設備的紅外檢測要點

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、導引線；十四、二次設備

各類設備的紅外檢測要點

3.3.1變壓器

???變壓器是電網(wǎng)中最為關(guān)鍵的設備之一，擔負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、保護裝置（氣體繼電器、儲油柜、測溫裝置等）和出線套管。

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

各類設備的紅外檢測要點

?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)，很難通過紅外檢測發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部故障或缺陷，但可以發(fā)現(xiàn)嚴重漏磁一類的發(fā)熱缺陷。

儲油柜

儲油柜俗稱油枕，為一圓筒型容器。當變壓器油熱脹時，油由油箱流向儲油柜；當變壓器油冷縮時，油由儲油柜流向油箱。變壓器儲油柜按照結(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的情況下，可以通過紅外檢測其真實油位。

各類設備的紅外檢測要點

?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。電容式套管由導電桿、電容屏、絕緣油、外瓷套等組成。通過紅外檢測手段能發(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。變壓器常見冷卻方式有自冷、風冷、強油風冷等，冷卻器主要由散熱片、聯(lián)管、閥門、風扇、潛油泵等組成，能常發(fā)現(xiàn)油閥門沒打開、冷卻效率低下、風扇油泵缺陷。

各類設備的紅外檢測要點

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及以下電壓等級有固體絕緣互感器

；

?電流互感器由一次導電回路、電容屏、絕緣油/氣體、二次線圈、外瓷套等組成；

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

各類設備的紅外檢測要點

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；

通過紅外檢測能夠有效發(fā)現(xiàn)各類電壓致熱型缺陷

。

各類設備的紅外檢測要點

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，使強電與弱電載兩個系統(tǒng)通過電容器耦合隔離，與結(jié)合濾波器一起實現(xiàn)載波、通訊等目的。

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

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

各類設備的紅外檢測要點

3.3.5并聯(lián)電容器

?并聯(lián)電容器主要用于補償電力系統(tǒng)感性負荷的無功功率，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。

?通過紅外檢測能發(fā)現(xiàn)電容器本體絕緣缺陷和接點發(fā)熱缺陷。

各類設備的紅外檢測要點

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、傳動機構(gòu)組成，紅外檢測通常能檢測到滅弧室導電部分發(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

，可主要檢測到均壓電容器介損超標

熱缺陷

各類設備的紅外檢測要點

3.3.7GIS設備

GIS設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、免維護的特點

各類設備的紅外檢測要點

?套管

GIS設備出線套管由導電部分、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

?罐體

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

各類設備的紅外檢測要點

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備，它的作用是將需要檢修的電氣設備與帶電的電網(wǎng)隔離或轉(zhuǎn)換系統(tǒng)設備運行方式。

?隔離開關(guān)主要由導電回路、支柱絕緣和操作機構(gòu)組成。

?該類設備導電接點常年暴露大氣中，銹蝕情況嚴重，經(jīng)紅外檢測發(fā)現(xiàn)電流致熱缺陷較多。

?導電回路

導電回路通過支柱絕緣子固定在底座上，主要包括由操作瓷瓶帶動的動觸頭和導電桿、固定在底座上的靜觸頭（也有在母線上的）、用來連接母線或設備的接線端。刀閘導電回路接點較多，連接觸點接觸電阻不穩(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，起支撐和傳動的作用，隔離刀閘支柱絕緣子常見紅外檢測發(fā)熱缺陷有表面污穢發(fā)熱和絕緣子裂紋。

各類設備的紅外檢測要點

各類設備的紅外檢測要點

3.3.9避雷器

?避雷器的作用是限制電力系統(tǒng)中操作過電壓與雷擊過電壓，該類設備數(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，避雷器在運行中出現(xiàn)較多因內(nèi)部受潮而導致的設備故障，通過紅外檢測能早期發(fā)現(xiàn)此類設備隱患。

避雷器缺陷熱像是典型的電壓致熱型。

各類設備的紅外檢測要點

3.3.10阻波器

?阻波器是載波通信及高頻保護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，

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

各類設備的紅外檢測要點

3.3.11絕緣子

?絕緣子是用來支持導線的絕緣體。

?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。

?通過紅外檢測能發(fā)現(xiàn)絕緣子各類電壓致熱型缺陷。

各類設備的紅外檢測要點

3.3.12電纜

?電力電纜的主要功能就是傳輸電能。

?一般由導體（或稱導電線芯）、絕緣層、屏蔽層、填充層、內(nèi)護層、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。

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

各類設備的紅外檢測要點

3.3.13電抗器

?電抗器用于無功補償、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)電抗器主要用以補償電容電流，限制工頻和操作過電壓；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。

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

各類設備的紅外檢測要點

3.3.14導引線

?變電站內(nèi)導引線起著連接各類設備的作用，承載著高電壓、大電流。

導線由鋁、鋼、銅等材料制成，常用的導引線有鋁絞線、鋼芯鋁絞線等。

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

各類設備的紅外檢測要點

3.3.15二次設備

?二次設備是對一次設備進行控制、調(diào)節(jié)、保護和監(jiān)測的設備，它包括控制器具、繼電保護和自動裝置、測量儀表、信號器具等。

?二次回路的內(nèi)容包括變電站一次設備的控制、調(diào)節(jié)、繼電保護和自動裝置、測量和信號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行的繼電保護和安全自動裝置,調(diào)度自動化和通信等輔助系統(tǒng)。

?二次設備及其回路常見紅外檢測發(fā)熱缺陷有屏柜過熱、元件/模塊異常和端子松動發(fā)熱等。

電力行業(yè)標準規(guī)范：

????DL/T664-2008帶電設備紅外診斷應用規(guī)范

Q／GDW169-2008油浸式變壓器（電抗器）狀態(tài)評價導則

Q／GDW171-2008SF6高壓斷路器狀態(tài)評價導則

…….

DL/T664-2008帶電設備紅外診斷應用規(guī)范

紅外導則——紅外檢測專業(yè)術(shù)語

?1.4、環(huán)境溫度參照體

：

用來采集環(huán)境溫度的物體。它不一定具有當時的真實環(huán)境溫度，但具有與被檢測設備相似的物理屬性，并與被測檢測設備處于相似的環(huán)境之中。

?1.5、一般檢測：適用于用紅外熱像儀對電氣設備進行大面積檢測。

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

紅外導則——紅外檢測專業(yè)術(shù)語

1.7、電壓致熱型設備：由于電壓效應引起發(fā)熱的設備。

1.8、電流致熱型設備：由于電流效應引起發(fā)熱的設備。

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

1.10、噪聲等效溫差（NETD）：用熱像儀觀察一個低空間頻率的靶標時，當其視頻信號的信噪比（S/N）為1時，觀察者可以分辨的最小目標與背景之間的等效溫差。NETD是評價熱像儀探測目標靈敏度和噪聲大小的一個客觀參數(shù)。

1.11、準確度：在最大測量范圍內(nèi)，允許的最大溫度誤差，以絕對誤差或誤差百分數(shù)表示。

紅外導則——檢測環(huán)境條件要求

2.1、一般檢測的要求

a)被檢設備是帶電運行設備，應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；不應在雷、雨、霧、雪等氣象條件下進行，檢測時風速一般不大于5m/s，現(xiàn)場觀察可參照附錄D;C)戶外晴天要避開陽光直接照射或反射進入儀器鏡頭，在室內(nèi)或晚上檢測應避開燈光的直射，宜閉燈檢測。

D)檢測電流致熱型設備，最好在高峰負荷狀態(tài)下進行。否則，一般應在不低于30%的額定負荷下進行,同時應充分考慮小負荷電流對測試結(jié)果的影響

紅外導則——檢測環(huán)境條件要求

2.2、精確檢測要求

除滿足一般檢測的環(huán)境要求下，還滿足以下的要求

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

d)被檢測設備周圍應具有均衡的背景輻射，應盡量避開附近熱輻射源的干擾，某些設備被檢測時還應避開人體熱源等的紅外輻射；

e)避開強電磁場，防止強電磁場影響紅外熱像儀的正常工作。

紅外導則——檢測環(huán)境條件要求

3.1、一般檢測

儀器在開機后需進行內(nèi)部溫度校準，待圖像溫度后即可開始開始工作。

一般先遠距離對所用被測設備進行全面掃描，發(fā)現(xiàn)有異常后，再有針對性地近距離對異常部位和重點被測設備進行準確檢測。

儀器的色標溫度量程設置在環(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，如熱點跟蹤、區(qū)域溫度跟蹤等手段進行檢查。

紅外導則——現(xiàn)場操作方法

3.1、一般檢測

應充分利用儀器的有關(guān)功能，如圖像平均、自動跟蹤等，以達到最佳檢測效果。

環(huán)境溫度發(fā)生較大變化時，應對儀器重新進行內(nèi)部溫度校準，校準方法按儀器的說明書進行。

作為一般檢測，被測設備的輻射率一般取0.9左右。

紅外導則——現(xiàn)場操作方法

3.2、精確檢測

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

在安全距離允許的條件下，紅外儀器宜盡量靠近被測設備，使被測設備（或目標）盡量充滿整個儀器的視場，以提高儀器對被測設備表面細節(jié)的分辨能力及測溫準確度，必要時，可使用中、長焦距鏡頭。線路檢測一般需使用中、長度焦距鏡頭。

紅外導則——現(xiàn)場操作方法

3.2、精確檢測

為了準確測溫或方便跟蹤，應事先設定幾個不同角度的方向和角度，確定最佳檢測位置，并可做上標記，以供今后的復測用，提高互比性和工作效率。

正確選擇被測設備的輻射率，特別要考慮金屬材料表面氧化對選取輻射率的影響。

將大氣溫度、相對濕度、測量距離等補償參數(shù)輸入，進行必要修正，并選擇適當?shù)臏y溫范圍。

記錄被檢設備的實際負荷電流、額定電流、運行電壓，被檢物體溫度及環(huán)境參照體的溫度值。

紅外導則——檢測周期

檢測周期應根據(jù)電氣設備在電力系統(tǒng)中的作用及重要性，并參照設備的電壓等級、負荷電流、投運時間、設備狀況等決定。電氣設備紅外檢測管理及檢測原始記錄。

紅外導則——檢測周期

4.1變（配）電設備的檢測

正常運行變（配）電設備的檢測應遵循檢測和預試前普測、高溫高負荷等情況下的特殊巡測相結(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，其中一次可在大負荷前，另一次可在停電檢修及預試前，以便使查出的缺陷在檢修中能夠得到及時處理，避免重復停電。

110kV及以下重要變（配）電站每年檢測一次。

對于運行環(huán)境差、陳舊或有缺陷的設備，大負荷運行期間、系統(tǒng)運行方式改變且設備負荷突然增加等情況下，需對電氣設備增加檢測次數(shù)。

紅外導則——檢測周期

4.1變（配）電設備的檢測

新建、改擴建或大修后的電氣設備，應在投運待負荷后不超過1個月內(nèi)（但至少在24h以后）進行一次檢測，并建議對變壓器、斷路器、套管、避雷器、電壓互感器、電流互感器、電纜終端等進行精確檢測，對原始數(shù)據(jù)及圖像進行存檔。

建議每年對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備進行一次精確檢測，做好記錄，必要時將測試數(shù)據(jù)及圖像存入紅外數(shù)據(jù)庫，進行動態(tài)管理。有條件的單位可開展220kV及以下設備的精確檢測并建立圖庫。

93紅外導則——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相對溫差判斷法

5.5檔案分析判斷法

5.6實時分析判斷法

94紅外導則——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引起發(fā)熱的設備。根據(jù)側(cè)得的設備表面溫度值，對照GB/T11022中高壓開關(guān)設備和控制設備各種部件、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、負荷大小進行分析判斷。

95紅外導則——判斷方法

5.2同類比較判斷法

?根據(jù)同組三相設備、同相設備之間及同類設備之間對應部位的溫差進行比較分析。對于電壓致熱型設備，應結(jié)合本標準的5.3條進行判斷；對于電流致熱型設備，應結(jié)合本標準的5.4條進行判斷。

5.3圖像特征判斷法

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

96紅外導則——判斷方法

5.4相對溫差判斷法

?主要適用于電流致熱型設備。特別是對小負荷電流致熱型設備，采用相對溫差判斷法可降低負荷缺陷的漏判率。

5.5檔案分析判斷法

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

5.6實時分析判斷法

?在一段時間內(nèi)使用紅外熱像儀連續(xù)檢測某被測設備，觀察設備溫度隨負載、時間等因素變化的方法。

97紅外導則——診斷判據(jù)

表A.1電流致熱型設備缺陷診斷判據(jù)

故障特征

缺陷性質(zhì)

一般缺陷

嚴重缺陷

危急缺陷

設備類別和部位

熱像特征

處理建議

備注

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

熱像，熱點良

到嚴重缺陷δ≥80%δ≥95%件的連接

明顯

的要求

δ相對溫差，如附錄J的圖J.7、圖J.8和圖J.16所示

98紅外導則——診斷判據(jù)

90.7℃80604022.2℃圖J.7互感器變比接頭發(fā)熱

99紅外導則——診斷判據(jù)

圖J.8電流互感器接頭發(fā)熱

100紅外導則——診斷判據(jù)

圖J.16耦合電容器電容接頭發(fā)熱

101紅外導則——診斷判據(jù)

表A.1電流致熱型設備缺陷診斷判據(jù)

故障特設備類別和部位

熱像特征

征

缺陷性質(zhì)

一般缺陷

嚴重缺陷

危急缺陷

處理建議

備注

金屬部以線夾和接溫差不超過熱點溫度熱點溫度15K，未達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紅外導則——診斷判據(jù)

圖J.42220kV線夾發(fā)熱，接觸不良

103紅外導則——診斷判據(jù)

表A.1電流致熱型設備缺陷診斷判據(jù)

設備類別和熱像特征

故障特征

部位

缺陷性質(zhì)

一般缺陷

嚴重缺陷

危急缺陷

處理建議

備注

松股、斷溫差不超過以導線為中熱點溫度熱點溫度15K，未達股、老化金屬導線

心的熱像，＞80℃或＞110℃或或截面積到重要缺陷δ≥80%

δ≥95%

熱點明顯

不夠

的要求

104紅外導則——診斷判據(jù)

表A.1電流致熱型設備缺陷診斷判據(jù)

故障特設備類別和部位

熱像特征

征

缺陷性質(zhì)

一般缺陷

嚴重缺陷

危急缺陷

處理建議

備注

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

到重要缺陷δ≥80%

δ≥95%

線夾、T型線夾、的要求

明顯

設備線夾等）

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紅外導則——診斷判據(jù)

表A.1電流致熱型設備缺陷診斷判據(jù)

缺陷性質(zhì)

設備類別和部位

熱像特征

故障特征

一般缺陷

嚴重缺陷

危急缺陷

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

中心的熱不良或斷未達到重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15K，熱點溫度＞熱點溫度接彈簧為彈簧壓接測量接如附錄J的刀口

未達到重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紅外導則——診斷判據(jù)

表A.1電流致熱型設備缺陷診斷判據(jù)

缺陷性質(zhì)

設備類別和部位

熱像特征

故障特征

一般缺陷

嚴重缺陷

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10K，中心的熱熱點溫度＞熱點溫度動靜觸壓指壓接測量接50K~70K，像，頂帽未達到重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10K，差為40K～中心的熱熱點溫度＞熱點溫度中間觸壓指壓接未達到重測量接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紅外導則——診斷判據(jù)

表A.1電流致熱型設備缺陷診斷判據(jù)

缺陷性質(zhì)

設備類別和部位

熱像特征

故障特征

一般缺陷

嚴重缺陷

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10K，熱點溫度＞熱點溫度測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紅外導則——診斷判據(jù)

?圖J.9互感器內(nèi)接頭發(fā)熱

115紅外導則——診斷判據(jù)

表A.1電流致熱型設備缺陷診斷判據(jù)

缺陷性質(zhì)

設備類別和部位

熱像特征

故障特征

一般缺陷

嚴重缺陷

危急缺陷

溫差不超以套管頂柱頭內(nèi)部過10K，熱點溫度熱點溫度部柱頭為并線壓接未達到重＞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紅外導則——診斷判據(jù)

表A.1電流致熱型設備缺陷診斷判據(jù)

缺陷性質(zhì)

設備類別和部位

熱像特征

故障特征

一般缺陷

嚴重缺陷

危急缺陷

處理建議

備注

溫差不超以熔絲中過10K，熱點溫度熱點溫度部靠電容熔絲容量檢查熔熔絲

未達到重＞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10K，熱點溫度熱點溫度檢查熔熔絲座

為最熱的絲座之間未達到重＞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紅外導則——診斷判據(jù)

?圖J.13電容器熔絲發(fā)熱

120紅外導則——診斷判據(jù)

表B.1電壓致熱型設備缺陷診斷判據(jù)

設備類別

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

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

J的圖J.6所且瓷套上部溫度偏高

示

121紅外導則——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紅外導則——診斷判據(jù)

表B.1電壓致熱型設備缺陷診斷判據(jù)

設備類別

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

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量

123鐵芯故障特征相似，溫升更明顯

紅外導則——診斷判據(jù)

表B.1電壓致熱型設備缺陷診斷判據(jù)

設備類別

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進行介質(zhì)損耗測量

如附錄J的圖J.10、圖J.11、圖J.12和圖J.17所示

紅外導則——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，發(fā)熱

126紅外導則——診斷判據(jù)

?圖J.17斷路器并聯(lián)電容發(fā)熱

127紅外導則——診斷判據(jù)

表B.1電壓致熱型設備缺陷診斷判據(jù)

設備類別

熱像特征

故障特征

溫差K處理建議

備注

采用相對溫差判別即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進行介質(zhì)損耗測量

紅外導則——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紅外導則——診斷判據(jù)

表B.1電壓致熱型設備缺陷診斷判據(jù)

設備類別

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

熱像為對應部位呈現(xiàn)局部發(fā)熱區(qū)故障

介質(zhì)損耗偏大

2~3進行介質(zhì)損耗測量

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

紅外導則——診斷判據(jù)

表B.1電壓致熱型設備缺陷診斷判據(jù)

設備類別

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紅外導則——診斷判據(jù)

表B.1電壓致熱型設備缺陷診斷判據(jù)

設備類別

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

進行直流0.5~1和交流試驗

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

紅外導則——診斷判據(jù)

?圖J.19110kV氧化鋅避雷器發(fā)熱

137紅外導則——診斷判據(jù)

?圖J.20220kV避雷器發(fā)熱

138紅外導則——診斷判據(jù)

表B.1電壓致熱型設備缺陷診斷判據(jù)

設備類別

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)局部過熱，隨著時間的延長，過熱部位會移動

球頭部位過熱

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紅外導則——診斷判據(jù)

?圖J.40瓷絕緣子低值，發(fā)熱

140紅外導則——診斷判據(jù)

?圖J.39瓷絕緣子發(fā)熱，表面污穢

141紅外導則——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紅外導則——診斷判據(jù)

表B.1電壓致熱型設備缺陷診斷判據(jù)

設備類別

熱像特征

以整個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

以護層接地連接為中心的發(fā)熱

傘裙局部區(qū)域過熱

根部有整體性過熱

電纜頭受潮、劣化0.5~1

或氣隙

接地不良

5~10