红外测试技术(详细超值版)ppt课件

1、电气设备红外测试技术及应用,1,DL/T 664-2008 带电设备红外诊断应用规范 红外检测属于设备带电检测，检测人员应具备如下条件： （1）熟悉红外诊断技术的基本原理和诊断程序，了解红外热像仪的工作原理、技术参数和性能，掌握热像仪的操作程序和使用方法。 （2）了解被检测设备的结构特点、工作原理、运行状况和导致设备故障的基本因素。 （3）熟悉本标准，接受过红外热像检测技术培训，并经相关机构培训合格。 （4）具有一定的现场工作经验，熟悉并能严格遵守电力生产和工作现场的有关安全管理规定。,现场红外检测对人员要求,了解检测设备红外热像仪,了解被检测设备,目的：将二者有机结合，用红外热像仪检测设备中

2、由热引起的缺陷,2,第一部分 红外诊断的基本原理,第二部分 电力设备故障红外诊断的方法,第三部分 红外检测的规范化作业,第四部分 红外诊断典型案例分析,3,名词术语,热辐射 任何物体只要高于绝对零度(273)，其原子、分子都在不断地热运动，并以发射电磁波的形式释放能量，称之为热辐射。 物体的温度在1000以下时，热辐射最强的是红外辐射。,温度不同,辐射波长不同,辐射能量不同,红外辐射范围内，电气设备热缺陷均在红外诊断范围内,红外检测反映温度高低的直接原因,运行中的电气设备由于电阻、接触电阻等产生温度红外诊断所采集的辐射源。,4,红外线（红外辐射） 红外线是电磁波(肉眼看不见的)的一部分，波长在

3、0.75m1000m之间。,近红外线 - 0.75m3m；中红外线 - 3m6m； 远红外线 - 6m15m；极远红外线 - 15m1000m。,红外线热像仪,紫外线成像仪,大气电磁光谱示意图,名词术语,5,红外热像仪 对物体表面红外辐射的强弱进行探测，呈现物体表面形状轮廓及温度分布，便于人眼观察的仪器。红外图像的亮暗反映出物体表面温度的高低。 红外检测 通过对物体表面温度及温度场的检测，判断设备是否有缺陷。,名词术语,6,红外检测的优点 先进性：具有远距离、不停电、不接触、准确、直观、快速、安全、应用范围广等优点，其中部分优点是预防性试验所不具有的 重要性：为设备检修提供依据，为开展设备状态

4、维修创造条件，提高设备运行的可靠率。,7,温升 （temperature rise） 被测设备表面温度和环境温度参照体表面温度之差。,珠海港北#3主变,套管最高温度：77.2 环境参照体温度：20温升：77.2-20=57.2,名词术语,8,在2006年8月初进行本年度第二轮红外测温时发现220kV板桥站220kV新板线B相耦合电容器下节部分最高温度为39.7，上节最高温度37.4，其他耦合电容器红外测温结果正常。,温差（temperature difference） 不同被测设备或同一被测设备不同部位之间的温度差,缺陷耦合电容器的红外检测热像图谱,温差=39.7-37.4=2.3,9,相对温

5、差 （relative temperature difference） 两个对应测点之间的温差与其中较热点的温升之比的百分数。 相对温差t可用下式求出： t=(1-2)/1=（T1-T2）/ （T1-T0）100% 式中：1和T1发热点的温升和温度； 2和T2正常相对应点的温升和温度； T0 环境温度参照体的温度。 注：主要用于电流致热型设备的判断。特别对小负荷电流致热性设备，通过相对温差判断，可降低小负荷缺陷的漏判率。,名词术语,10,在小负荷运行条件下，用温度或温升标准来判断设备的缺陷具有很大的局限性。虽然温度不高，但相间温度有较大差别（如大于10K），实际上已存在严重或紧急的缺陷没有得到

6、及时发现和处理，待到高负荷时缺陷进一步发展恶化，不得不临时申请停电处理，给生产运行带来了十分不利的影响。,11,相对温差与相对电阻偏差值,相对温差与发射率选择的关系(C、B两相线路侧接头),相对温差与接触电阻的相对偏差有较好的相关性,相对温差值与仪器发射率的选择关系不大,12,相对温差判断的优势,同类设备对应点的相对温差值排除了一些相同因素（如负荷电流、风速、大气温度、相对湿度、测量距离、发射率选择）对测量结果的影响，直接反映了设备致热参数的内在关系，对诊断设备的状况极为有用，同时使红外检测工作变得简单易行，不必过细地考虑风速、温度、温度等大气条件的影响，也不必过细地考虑测量距离、实际发射率等

7、问题，检测时只要做到各项条件基本相同就可以了。 通过分析不同时期测出的相对温差值的变化，可以发现设备某些参数的变化趋势，对诊断设备状况有利。,13,注意 :,发热点的温升值小于10K时，一般不宜使用相对温差判据，因为这时各种测量误差的综合值可能超过标准本身的数值，引起漏判或误判。,14,关于怎样判断小负荷电流设备的缺陷问题，主要有下述三种意见：,通过调整运行方式，增大负荷电流，待发热稳定后再进行检测。 负荷电流小于30%额定值的设备不进行检测。 通过一定的经验公式，把小负荷电流下的温升值换算到额定负荷电流下的温升值。,15,环境温度参照体 用来采集环境温度的物体。它不一定具有当时的真实环境温度

8、，但具有与被检测设备相似的物理属性，并与被检测设备处于相似的环境之中。 噪声等效温差（NETD） 用热像仪观察一个低空间频率的靶标时，当其视频信号的信噪比（S/N）为1时，观测者可以分辨的最小目标与背景之间的等效温差。NETD是评价热像仪探测目标灵敏度和噪声大小的一个客观参数。 准确度 在最大测温范围内，允许的最大温度误差，以绝对误差或误差百分数表示。,名词术语,16,为了有效、准确开展红外检测工作，将电气设备分为三大类： 电压致热型设备 电流致热型设备 综合致热型设备,通过后面介绍来理解,名词术语,17,在正常运行情况下，电气设备的部分电能以不同的损耗形式转化为热能，从而使设备的温度升高。电

9、能损耗主要包括以下几种： 1）电阻损耗：P= I2R，发热功率与电流平方成正比，这种发热称为电流效应引起的发热； 2）介质损耗：P=U2Ctan，发热功率主要取决于电压，这种发热称为电压效应引起的发热； 3）铁损：由于铁芯或金属构件的磁滞、涡流而产生，这种发热称为电磁效应引起的发热。,电气设备的热能来源致热原因,18,电气设备热故障一般可概括为： 1）导体连接或接触不良； 2）介质损耗增大； 3）电压分布不均匀或泄漏电流过大； 4）绝缘老化、受潮、缺油等，产生局部放电； 5）磁回路不正常等。,19,在红外检测中，根据致热效应的来源，大体上把电气设备分为三大类： 电压致热型由于电压效应引起发热的

10、设备。 如电压互感器（PT、 CVT）、避雷器、绝缘子、耦合电容器（OY）、均压电容器等。通常反映设备的内部缺陷（如介损增大、内部绝缘不良、泄漏电流增大等）和外部缺陷（如表面污秽、裂纹等）。 “内部缺陷”是这样定义的：凡致热效应部位被封闭，不能用红外检测仪器直接检测，只能通过设备表面的温度场进行比较、分析和计算才能确定的缺陷。,名词术语,20,电流致热型由于电流效应引起发热的设备。 如隔离开关、断路器的接头、触头，CT的外部接头，导线及压接头，阻波器等。通常反映设备的外部缺陷（如接触不良），但断路器的热故障有时反映的是内部故障（触头接触不良）。 综合致热型 既有电压效应，又有电流效应，或者电磁

11、效应引起发热的设备。 其热故障可以由介损增大引起，也可以由内部连接不良引起。如电流互感器、套管、补偿电容器等的内部过热。,21,一般检测 适用于红外热像仪对电气设备进行大面积检测。 精确检测 主要用于检测电压致热型和部分电流致热型设备的内部缺陷，以便对设备的故障进行精确判断。,名词术语,22,红外辐射的基本定律,基尔霍夫定则 善于发射的物体必善于吸收，善于吸收的物体必善于发射。物体的发射本领是波长和温度的函数。 斯蒂芬玻尔兹曼定律,单位时间单位面积物体辐射的红外线总量,斯蒂芬玻尔兹曼常数,物体表面的比辐射率,物体的热力学温度,23,物体的温度越高，辐射的红外线能量越强。 对电力设备测温时，红外

12、热像图上越亮的地方，即温度最高的地方。,24,红外检测的影响因素,物体（电气设备）红外辐射的发射率 表面粗糙程度：越粗糙，发射率越高 材料性质：包括化学成分和性质，物理性能和结构 温度：温度越高，发射率越高。 颜色：绝对黑体，发射率为1。 物体（红外热像仪）对红外辐射的响应 红红外热像仪本身的功能设备厂家关注，我们根据需要选择即可 红外传输（从设备发射出去直至红外热像仪之间）的介质大气,25,由物体所发出的红外辐射在穿过大气到达测量系统时会受到衰减，而衰减主要来自气体分子(水蒸气等)和各种微粒(尘埃、雪、冰晶等)的吸收与散射。气体分子吸收辐射，而微粒散射辐射。 水气(6.3m)； 二氧化碳,

13、硫和氮的氧化物等 ( 2.7m 和 15m) 大气衰减与波长密切相关。在某些波长，几公里的距离也只有很少的衰减，而在另一些波长，经过几米的距离辐射就衰减得几乎没有什么了。,影响红外线穿过大气的主要因素,26,红外线在大气中穿透比较好的波段，通常称为 “大气窗口”。红外热成像检测技术，就是利用了所谓的“大气窗口”。短波窗口在15m之间，而长波窗口则是在814m之间。,大气窗口(13 m；3.55 m；814 m ),短波 (3m 5m); 长波 ( 8m 14m),影响红外线穿过大气的主要因素,27,小结：为什么使用红外能检测缺陷？,红外线是一种电磁波。 自然界任何物体只要温度高于绝对零度(-2

14、73.16 C)都会产生电磁波，即都会产生红外辐射。 不同的材料、不同的温度、不同的表面光度、不同的颜色等，所发出的红外辐射强度都不同。 我们所利用的是：红外辐射能反映温度高低。 红外线在大气中有部分波段（(1-3 m；3.5-5 m；8-14 m )：穿透好、衰减小、“畅通无阻”“大气窗口”能准确反映温度高低。 红外热像仪：探测表面红外辐射的强弱反映温度高低。 红外检测目的：检测表现为发热的缺陷。,28,第一部分 基础介绍,第一部分 红外诊断的基本原理,第三部分 红外检测的规范化作业,第四部分 红外诊断典型案例分析,第二部分 电力设备故障红外诊断的方法,29,人员要求 安全要求 （1）应严格

15、执行DL408电业安全工作规程（发电厂和变电所电气部分）和DL409电业安全工作规程（电力线路部分）。 （2）应严格执行发电厂、变（配）电站及线路巡视的要求。 （3）应有专人监护，监护人在检测期间应始终行使监护职 责，不得擅离岗位或兼任其他工作。,现场红外检测要求,30,检测环境条件要求 一般检测要求 （1）被检测设备是带电运行设备，应尽量避开视线中的封闭遮挡物，如门和盖板等； （2）环境温度一般不低于5，相对湿度一般不大于85%；天气以阴天、多云为宜，夜间图像质量为佳；不应在雷、雨、雾、雪等气象条件下进行，检测时风速一般不大于5m/s； （3）户外晴天要避开阳关直接照射或反射进入仪器镜头，在

16、室内或晚上检测应避开灯光的直射，宜闭灯检测； （4）检测电流致热型设备，最好在高峰负荷下进行。否则，一般应在不低于30%的额定负荷下进行，同时应充分考虑小负荷电流对测试结果的影响。,现场红外检测要求,31,检测环境条件要求 精确检测要求 除满足一般检测的环境要求外，还满足以下要求： （1）风速一般不大于0.5m/s； （2）设备通电时间不小于6h，最好在24h以上； （3）检测期间天气为阴天、夜间或晴天日落2h后； （4）被检测设备周围应具有均衡的背景辐射，应尽量避开附近热辐射源的干扰，某些设备被检测时还应避开人体热源等的红外辐射； （5）避开强电磁场，防止强电磁场影响红外热像仪的正常工作。,

17、现场红外检测要求,32,检测仪器要求 测温仪（点温仪） 红外测温仪（点温仪），实际上不是测量某一点的温度，而是反映某视场内各点温度的平均值。 一般红外测温仪的视场是一个圆锥型的立体角，随着测量距离加大，被测目标的直径也必须相应增大，使被测物的发热面充满测温仪的视场，以保证测量结果的准确性。 存在的问题： 1）由于距离系数的选择不当，有时测得的温度与真实温度差别较大，导致出现错误的测试结果； 2）由于内部的微电子元件没有采取有效的电磁屏蔽措施，容易受高压电磁场的干扰或根本无法测量。,现场红外检测要求,33,检测仪器要求 手持（枪）式红外热像仪 能满足一般检测的要求，有最高点温度自动跟踪，采用LC

18、D显示屏，可无取景器，操作简单，仪器轻便，图像比较清晰、稳定。 便携式红外热像仪 能满足精确检测的要求，测量精度和测量温度范围满足现场测试要求，性能指标较高，具有较高的温度分辨率及空间分辨率，具有大气条件的修正模型，操作简便，图像清晰、稳定，有目镜取景器，分析软件功能丰富。,现场红外检测要求,34,检测仪器要求 线路适用型红外热像仪 （1）满足红外热像仪的基本功能要求，配备有中、长焦距镜头，空间分辨率达到使用要求。 （2）当采用飞机巡线检测时，红外热成像仪应具备普通宽视野镜头和远距离窄视野镜头，并且可由检测人员根据要求方便切换。 在线型热像仪 （1） 将热像探头固定在被检测设备附近，进行在线测

19、试，并将信号反馈到主控系统。 （2）要求有外部供电接口，连续稳定工作时间长，并能满足全天候的环境使用条件，其信号和接口可根据系统要求定制。,现场红外检测要求,35,飞机巡线检测基本要求 除满足一般检测的环境要求和飞机适行的要求外，还满足以下要求： （1）禁止夜航巡线，禁止在变电站和发电厂等上方飞行； （2）飞机飞行于线路的斜上方并保证有足够的安全距离，巡航速度以50km/h60km/h为宜； （3）红外热成像仪应安装在专用的带陀螺稳定系统的吊舱内,现场红外检测要求,36,红外检测仪器的选择原则 1）应根据实际被测目标的大小及测量距离来确定； 2）根据实际的测量目的、用途来确定； 3）考虑一定的

20、裕度。 红外测温仪的距离系数（KL）是测量距离与被测目标直径之比, 即KL=L/。距离系数越大,性能越好,允许被测目标越小，仪器的价格也越高。 例如要测量110kV高层布置的一个直径为80mm的接头的温度，测量距离约10m，则距离系数KL=L/=10000/80=125。 如果考虑一定的裕度，应选用距离系数KL=150200的测温仪。 一般情况下可参照表1的规定选择距离系数。,现场红外检测要求,37,表1 变电站用红外测温仪的距离系数参考 电压等级 距离系数KL （kV） 室内配电设备 室外配电设备 6 35 50 100 100 150 110 100 150 150 200 220 300

21、 400 400 600 330 550 - 600及以上 要注意的另外一个问题：有的测温仪内部的微电子元件没有采取有效的电磁屏蔽措施，容易受高压电磁场的干扰。这种仪器不适合电力部门使用。,现场红外检测要求,38,一般检测 （1）仪器在开机后需进行内部温度校准，待图像稳定后即可开始工作； （2）一般先远距离对所有被测设备进行全面扫描，发现有异常后，再针对性地近距离对异常部位和重点被测设备进行准确检测； （3）仪器的色标温度量程宜设置在环境温度加10K20K左右的温升范围； （4） 应充分利用仪器的有关功能，如图像平均、自动跟踪等，以达到最佳检测效果； （5）环境温度发生较大变化时，应对仪器重新

22、进行内部温度校准，校准方法按仪器说明书进行； （6） 作为一般检测，被测设备的辐射率一般取0.9左右。,现场红外检测方法,39,精确检测 （1）检测温升所用的环境温度参照体应尽可能选择与被测设备类似的物体，且最好能在同一方向或同一视场中选择。 （2）在安全距离允许条件下，红外仪器尽量靠近被测设备，使被测目标尽量充满整个仪器的视场，以提高仪器对被测设备表面细节的分辨能力及测温准确度。 （3）为了准确测温或方便跟踪，应事先设定几个不同的方向和角度，确定最佳检测位置，并可做上标记，以供今后的复测用，提高互比性和工作效率。 （4）正确选择被测设备的辐射率，特别要考虑金属材料表面氧 化对选区辐射率的影响

23、。 （5）将大气温度、相对湿度、测量距离等补偿参数输入，进行 必要修正，并选择适当的测温范围。 （6）记录被检设备的实际负荷电流、额定电流、运行电压，被 检物体温度及环境参照体的温度值。,现场红外检测方法,40,检测周期应根据电气设备在电力系统中的作用及重要性，并参照设备的电压等级、负荷电流、投运时间、设备状况等决定。 正常运行变（配）电设备的检测应遵循检修和预试前普查、高温高负荷等情况下的特殊巡测相结合的原则。,红外检测周期,41,变（配）电设备的检测周期 （1）110kV及以下重要变（配）电站每年检测一次。 （2）一般220kV及以上交（直）流变电站每年不少于两次，其中一次可在大负荷前，另

24、一次可在停电检修及预试前，以便使查出的 缺陷在检修中能够得到及时处理，避免重复停电。 （3）对于运行环境差、陈旧或有缺陷的设备，大负荷运行期间、系统运行方式改变且设备负荷突然增加等情况下，需对电气设备增加检测次数。 （4）建议每年对500kV变电站的变压器、套管、避雷器、电容式电压互感器、电流互感器、电缆头等电压致热型设备进行一次精确检测，做好记录，必要时将测试数据及图像存入红外数据库，进行动态管理。 （5）新建、改扩建或大修后的电气设备，应在投运带负荷后不超过1个月内（但至少在24h以后）进行一次检测，并建议对变压器、断路器、套管、避雷器、电压互感器、电流互感器、电缆终端等进行精确检测，对原

25、始数据及图像进行存档。,红外检测周期,42,输电线路的检测周期 输电线路的检测一般在大负荷时进行。 （1）对正常运行的500kV及以上架空线路和重要的220kV架空线路接续金具，每年宜检测一次； （2）110kV线路和其他的220kV线路，可每两年进行一次。 （3）新投产和做相关大修的线路，应在投运带负荷后不超过1个月内（但至少24h以后）进行一次检测。 （4）对于线路上的瓷绝缘子及合成绝缘子，有条件和经验的也可进行检测； （5）对正常运行的电缆线路设备，主要是电缆终端，110kV及以上电缆每年不少于两次； （6）35kV及以下电缆每年至少一次。 （7）对重负荷线路，运行环境差时应适当缩短检测

26、周期；重大事件、重大节日、重要负荷以及设备负荷突然增加等特殊情况应增加检测次数。,红外检测周期,43,旋转电机的检测周期 （1）旋转电机运行中的检测主要包括碳刷及出现母线的检测，可每年一次，或在机组检修前； （2）进行定子铁芯损耗试验时，应使用红外热像仪进行温度分布测量； （3）必要时可利用红外热像仪进行定子绕组接头的开焊、断股缺陷的查找，以及用于线棒通流试验的检查。,红外检测周期,44,表面温度判断法 （1）主要适用于电流致热型和电磁效应引起发热的设备； （2）根据测得的设备表面温度值，对照GB/T 11022中高压开关设备和控制设备各种部件、材料及绝缘介质的温度和温升极限的有关规定，结合环

27、境气候条件、负荷大小进行分析判断。 （DL/T664-2008附录C）插入对象,红外检测的判断方法,10 kV母线穿墙套管，穿墙钢板涡流发热,45,同类比较判断法 （1） 根据同组三相设备、同相设备之间对应部位的温差进行比较分析； （2） 对于电压致热型设备，应结合图像特征判断法进行判断；对于电流致热型设备，应结合相对温差判断法进行判断。,红外检测的判断方法,耦合电容器异常发热,46,氧化锌避雷器受潮发热,47,图像特征判断法电压制热性设备 （1）主要适用于电压致热型设备，根据同类设备的正常状态和异常状态的热像图，判断设备是否正常； （2）注意应尽量排除各种干扰因素对图像的影响，必要时结合电气

28、试验或化学分析的结果，进行综合判断。,红外检测的判断方法,48,相对温差判断法电流制热性设备 主要适用于电流致热型设备。特别是对小负荷电流致热型设备，采用相对温差判断法可降低小负荷缺陷的漏判率。,49,档案分析判断法 分析同一设备不同时期的温度场分布，找出设备致热参数的变化，判断设备是否正常。 实时分析判断法 在一段时间内使用红外热像仪连续检测某被测设备，观察设备温度随负载、时间等因素变化的方法。,红外检测的判断方法,50,电流致热型设备的判断依据 如隔离开关、断路器的接头、触头，CT的外部接头，导线及压接头，阻波器等。通常反映设备的外部缺陷（如接触不良），但断路器的热故障有时反映的是内部故障

29、（触头接触不良）。 电流致热型设备的判断依据 电压致热型设备的判断依据 如电压互感器（PT、 CVT）、避雷器、绝缘子、耦合电容器（OY）、均压电容器等。通常反映设备的内部缺陷（如介损增大、泄漏电流增大等）和外部缺陷（如表面污秽、裂纹等）。 电压致热型设备的判断依据,红外检测的判断依据,51,综合致热型设备的判断 既有电流致热损耗，又有电压致热损耗，其热故障可以由介损增大引起，也可以由内部连接不良引起。如电流互感器、套管、补偿电容器等的内部过热。 当缺陷是由两种或两种以上因素引起的，应综合判断缺陷性质。对于磁场和漏磁引起的过热可依据电流致热型设备的判据进行处理。,红外检测的判断依据,52,红外

30、检测发现的设备过热缺陷应纳入设备缺陷管理制度的范围，按照设备缺陷管理流程进行处理。 根据影响程度划分的缺陷类型 根据过热缺陷对电气设备运行的影响程度分为以下三类： （）一般缺陷：指设备存在过热，有一定温差，温度场有一定梯度，但不会引起事故的缺陷； （）严重缺陷：指设备存在过热，程度较重，温度场分布梯度较大，温差较大的缺陷； （）危急缺陷：指设备最高温度超过GB/T 11022规定的最高允许温度的缺陷。,红外检测的缺陷类型,53,三类缺陷的处理方法 （）对于一般缺陷，要求记录在案，注意观察其缺陷的发展，利用停电机会检修，有计划地安排试验检修消除缺陷；应在6 个月内安排处理。 （）对于严重缺陷，应

31、在7 天之内安排处理（经评估和审批后，可进入监控状态）。对电流致热型设备 ，应采取必要的措施，必要时降低负荷电流；对电压致热型设备，应加强监测并安排其他测试手段，缺陷性质确认后，立即采取措施消缺。 （）对于危急缺陷，应立即安排处理（消除缺陷或采取临时措施限制其继续发展），且不应超过24小时。对电流致热型设备 ，应立即降低负荷电流或立即消缺；对电压致热型设备，当缺陷明显时，应立即消缺或退出运行，如有必要，可安排其他试验手段，进一步确定缺陷性质。,54,根据故障位置划分的缺陷类型 （1）外部热故障 大部分是裸露的连接部件接触不良，在负荷电流作用下引起发热；少数由其它原因引起发热，例如由于设计和施工

32、错误，某些导磁材料因涡流损耗大而发热。 可分为两类：一类是电气接头连接不良，其发热功率取决于导体连接的接触电阻与通过的电流；另一类是因表面污秽或机械力作用造成外绝缘性能下降，其发热功率取决于外绝缘的绝缘电阻与泄漏电流。 检测特点：测得的温度与致热部位的真实温度比较接近，设备的状态比较容易判断。 （2）内部热故障 致热部位被封闭，热量通过不同的介质（空气、油、纸、SF6等）传导到设备表面，主要发生在导电回路和绝缘介质上。,红外检测的缺陷类型,55,第一部分 红外诊断的基本原理,第二部分 电力设备故障红外诊断的方法,第三部分 红外检测的规范化作业,第四部分 红外诊断典型案例分析,56,对应的制度文

33、件,57,应当具备该技能的岗位人员,58,操作人员 2名 安全帽 2顶 红外热成像仪 1台 温湿度计 1个 风速计 1个 照明灯具 1个,相关的作业人员、工器具及作业材料,59,红外诊断五步骤,1 试验前准备 2 安防措施 3 红外测试 4 测试结果诊断 5 试验结束,红外诊断注意需要经过以下五个步骤：,60,1 试验前准备,出发前应做好以下准备： 1、根据作业表单检查工器具及资料是否齐全、工器具能否正常工作； 2、重点检查红外成像仪能否正常工作、电池电量是否充足（通过观察窗口检查）。 到达现场时，应做好以下准备： 1、查看现场 2、开变电站第二种工作票 3、进行安全交底,61,2 安防措施,

34、安防措施：本试验必须派人监护操作人员，防止其移动测试时，误入非安全距离区域。,保持与220kV带电设备至少3米的安全距离,62,3 红外测试,3.1 环境检测 3.2 全面扫描 3.3 异常、重点部位准确扫描 3.4 测试中的注意事项 3.5 结果异常及应对措施,红外测试时需要注意以下五个要点：,63,3.1 环境检测（一确保，三满足）,b 环境温、湿度满足要求,d 负荷条件满足要求,c 天气、光照满足要求,a 确保被测设备无被遮蔽,64,a 确保被测设备不被遮蔽,确保被测设备不被遮蔽是指在作业人员所处位置，保证红外热成像仪对变压器的观察视线不被遮挡，否则变压器的成像会不完整。,按图示的视线测

35、量时，高压套管被消防管遮挡，成像不完整，在测量时应避免这种情况。,65,b 环境温、湿度满足要求,环境温度一般不宜低于5、相对湿度一般不大于85%。,相对湿度满足：85%,温度满足：5,66,C 天气、光照满足要求,以阴天、多云为宜，夜间最好，不应在雷、雨、雾、雪气象条件下进行检测； 户外晴天要避开阳光直接照射或反射进入仪器镜头，在室内或晚上检测应避开灯光的直射，最好闭灯检测； 原因是在阴天、多云或夜间的时候，变压器与环境温差较大，红外成像层次分明，温度异常点容易辨别。,67,d 负荷条件满足要求,只有负荷在满足要求的前提下，才能保证红外成像能够真实诊断出设备可能存在的过热型缺陷。 检测电流致

36、热型的设备，最好在高峰负荷下进行。 否则，一般应在不低于30%的额定负荷下进行，同时应充分考虑小负荷电流对测试结果的影响。,68,3.2 全面扫描,从多个角度进行全面扫描，务必做到变压器的每个点都有成像，以免遗漏温度异常点。,图b 对三相套管进行全面扫描,图a 从侧面对壳体、油箱等进行全面扫描,69,3.3 异常、重点部位准确测温,异常部位：在全面扫描中，同类型部件温度比其它相明显偏高，或与环境温度相比，温升接近或超出设备运行规定值的设备部位。,重点部位：测量套管表面及接头、油箱壳、油泵和散热器等部位。,对异常、重点部位近距离测温，得到异常点的准确温度，便于对测量结果进行分析，对异常原因进行诊

37、断。,70,例：对变压器的套管接头处进行准确测温,图中套管接头处温度约52，温度正常,71,1）正确选取被测设备的辐射率 在一般检测中，被测设备的辐射率取0.9左右,3.4 测试中的注意事项,2）注意仪器内部温度校准正确 环境温度发生较大变化时，应对仪器重新进行内部温度校准，校准方法按仪器的说明书进行,3）注意仪器的色标温度量程设置正确 仪器的色标温度量程宜设置在环境温度加10K-20K左右的温升范围内,72,4）保证图像温度层次显示良好,选择色彩显示，结合数值测温手段，以保证图像清晰，层次显示良好，便于观察。,图a 图像层次显示良好的图片,图b 图像层次显示较差的图片,73,3.5 结果异常

38、及应对措施,1) 测量画面中存在异常局部温度过高,应对措施： 1 尽量使测量范围内没有灯及其他热源 2 改变方位重新测量,74,2) 温度测量不准确,应对措施: 1 调整仪器各项参数：距离、反射系数 2 转换测量方位 3 夜间测量 4 采用制冷型红外检测设备测量,在测量时可能出现测得变压器的温度比环境温度低等不准确的现象,75,表面温度判断法 同类比较判断法 档案分析判断法 实时分析判断法,4.1、综合运用多种判断方法,4.2、综合考虑各种因素,4 测量结果诊断（两综合）,76,4 测量结果诊断,4.1 综合运用多种判断方法,表面温度判断法： 根据测得的设备表面温度值，对照国标中变压器各种部件

39、、材料及绝缘介质的温度和温升极限的有关规定，结合环境气候条件、负荷大小进行分析判断。,同类比较判断法： 根据同组三相设备、同相设备之间及同类设备之间对应部位的温差进行比较分析,77,档案分析判断法： 分析同一设备不同时期的温度场分布，找出设备致热参数的变化，判断设备是否正常。,实时分析判断法： 在一段时间内使用红外热像仪连续检测某被测设备，观察设备温度随负载、时间等因素变化的方法。,78,4.2 温度异常原因诊断,1 参考 DL/T664-2008 电气设备带电红外诊断应用规范 2 综合考虑各种因素，如： 油箱壳表面及螺栓因涡流引起的发热； 冷却器和散热器工作是否异常； 油色谱分析试验结果；

40、套管介损试验结果等,79,实 例 异常情况概述： 吉林省某农电所1号主变巡检时发现该变压器顶层油温为73，环境温度为23。而同样容量近似负荷的2号主变上层油温比1号主变低将近40。 通过同类比较可判断：1号主变存在明显过热缺陷。,80,原因查找： 对变压器的二次侧面进行了红外成像测量，发现散热器入口及出口的温差为16，此外变压器上层油温比散热器上层油温高24。 通过综合对比：散热器入口及出口温度，变压器及散热器上层油温，可推断造成缺陷的原因为变压器散热器没进入工作状态。,81,处理结果： 经检查发现，3个散热器上部阀门没开。阀门打开后，变压器上部油温迅速由76下降到46，解决了1号主变长期过热

41、的问题。,82,5 试验结束,检查测试项目是否齐全，记录是否准确 清理现场 结束工作票,83,1.红外热成像仪电量不足。正确做法应该是在试验前检查电池电量，并及时充电。 2.轻视环境的温、湿度测量。利用温湿度仪测量环境状况，准确记录环境的温、湿度。,易犯错误,84,1 图像画面层次不分明，难于识别分析。调整红外仪的参数 2 测量画面存在异常局部温度过高。尽量使测量范围内没有灯及其它热源；改变方位重新测量,异常处理,85,3 图像画面模糊不清。调焦要设置好。 4 温度测量不准确。 1 调整仪器各项参数：距离、反射系数； 2 转换测量方位； 3 夜间测量； 4 采用制冷型红外检测设备测量,86,第

42、一部分 红外诊断的基本原理,第二部分 电力设备故障红外诊断的方法,第三部分 红外检测的规范化作业,第四部分 红外诊断典型案例分析,87,珠海港北#3主变,变电设备,88,断路器内部接触引起过热,89,处理后红外热图,90,110kV三灶站大红甲线刀闸瓷柱有裂纹发热。,220kV凤凰站110kV凤翠甲线A相CVT中间互感器单元发热,91,中山站 220kV浪中线C相线路耦合电容器 该电容中间两节瓷裙温度比其他的略高，有2-3度。 负荷电流：500A 分析 值 IrNo 1 IrMax 29.29 IrMin 9.67 2004.4.2,中山站 220kV浪中线C相阻波器内部 分析 值 IrNo

43、4 IrMax 71.81 IrMin 8.32,92,在2006年8月初进行本年度第二轮红外测温时发现220kV板桥站220kV新板线B相耦合电容器下节部分最高温度为39.7，比上节最高温度37.4高2.3，其他耦合电容器红外测温结果正常。,缺陷耦合电容器的红外检测热像图谱,93,2007年7月21日台山电厂在进行迎峰渡夏户外高压接头热成像测试中，发现鼓香甲线A相接头温度异常，其温度平常为33左右，20日早上测得最高温度为48，21日早上测得最高温度为73，温度有明显的上升趋势 。,94,珠海发电厂于2004年7月初对1#和2#启备变、1#和2#主变的220kV避雷器进行了红外检测，发现有多

44、个避雷器的局部温升较高,1号主变A相,2号主变A相,1号启备变C相,2号启备变A相,2号启备变B相,2号启备变C相,95,氧化锌避雷器受潮发热,96,氧化锌避雷器受潮发热,设备名称：避雷器 检测地点：泰安变电站 检测仪器：AGEMA570 检测距离：15米 设备故障：B相潮湿,97,硅橡胶增爬伞裙套异常发热情况,98,99,耦合电容器异常发热,100,35kV穿墙套管异常发热,101,瓷套绝缘老化引起局部发热,设备名称：断路器 检测地点：新会220KV变电站 检测仪器：PM525 检测距离：8米 设备故障：套管根部局部发热,102,35KV刀闸发热,103,（直流用）平波电抗器异常发热,104

45、,隔断磁回路后，温度正常,105,设备名称：油枕 检测地点：贵阳500KV站 检测仪器：PM525 检测距离：8米 检测目的：观察油位,套管A相严重缺油,设备名称：110kV变压器高压套管 设备故障：套管C相缺油,66kV新胜甲线C相电流互感器缺油,106,设备名称：电缆 检测地点：上海杨树浦电厂 检测仪器：AGEMA550 检测距离：6米 设备故障：电缆出现裂纹,107,变压器箱体涡流,本体顶部发热,10 kV母线穿墙套管，穿墙钢板涡流发热,108,大绥河泵站甲进线避雷器红外检测线温分析，其各只避雷器线温分布均匀、平衡，仅从红外图像的线温分析上，就可以结论：此组避雷器运行技术状态良好，不必进行停电试验。,能够得到如此理想的线温分析曲线，关键是现场拍摄的红外图像的角度和距离选择得理想，红外分析人员标曲线时起终点照顾得细致。,109,例 舒兰变220kV舒榆线耦合电容器温度异常 4月8日进行了进行舒兰变红外检测，图像分析发现220kV舒