1、一:三交發表專家一L山國學術反毒網紅外熱成像儀在變電站的應用摘要：依據紅外測溫基本定律制成的紅外測溫設備在現代電力系統的運行中有著極有效的應用，使用紅外熱成像儀在電網大負荷、特殊運行方式等情況下對設備巡檢，能及時發現設備隱患，為設備狀態檢修提供有利的幫助。我公司北區集控站在平時的巡視維護中，廣泛依托“薩特”紅外熱像儀對變電一、二次設備進行測溫，運用紅外分析軟件對測溫結果進行分析，及時發現設備發熱缺陷，有效保證設備安全可靠運行。依據在實際工作中紅外測溫成像儀的應用及發熱缺陷處理結果，特制定紅外測溫管理規定，加強紅外測溫管理，提高了供電可靠性，保證了電網安全穩定運行。關鍵詞：變電站；紅外線；測溫；

2、實際應用；成效；管理規定在電力系統中，電力設備的安全直接關系著電網能否正常運行，工農業和居民生活用電是否穩定可靠。設備的安全除了其本身的質量問題以外，對設備安全造成的最大危害的就是設備在運行過程中發熱而產生的缺陷。在現有的技術條件下，對運行中的設備進行溫度測試，只有紅線測溫技術才有良好的效果。紅外測溫技術在現在無人值守變電站巡視中的應用十分廣泛，也有著很好的效果。隨著科技的進步，伴隨著用電規模的擴大，合理、正確使用紅外測溫來檢測設備的運行狀況，對及時發現設備存在的缺陷，提高供電質量就顯得至關重要。一、紅外測溫原理與技術應用一:三交發表專家一L山國學術反毒網任何物體由于其自身分子的運動，不停地向

3、外輻射紅外熱能，從而在物體表面形成一定的溫度場，俗稱“熱像”。紅外診斷技術正是通過吸收這種紅外輻射能量，測出設備表面的溫度及溫度場的分布，從而判斷設備發熱情況。根據紅外輻射的基本定律可知：一個被測物體的表面輻射系數一定時，它的輻射功率與其絕對溫度t的四次方成正比。因此，對物體表面溫度的檢測就變成為對其輻射功率的檢測。物體的輻射功率是與它的材料、結構、尺寸、形狀、表面性質、加熱條件及周圍的環境和其內部是否有故障、缺陷等諸多因素是密切相關的。當被測物體其他條件不變的情況下，僅僅是產生了故障和缺陷，那么它的表面溫度場分布將會發生相應變化；若被測物體的材料特性發生異常，其表面的溫度也相應改變，因而應用

4、紅外進行溫度的檢測，可以為分析被測目標的現有狀態提供極好的信息。這就是紅外測溫和紅外診斷的基本原理。基于這些原理發展而成的紅外熱成像技術是通過對電氣設備表面溫度及其分布的測試、分析和判斷，準確地發現電氣設備運行中的異常和缺陷，從而預知設備運行狀況，提前安排設備檢修日期，可以為設備良好運行做好偵察兵。利用紅外熱成像儀等診斷技術可實現變電設備運行狀態時遠距離、不停電、不接觸、不取樣、不解體的情況下，檢測出設備故障引起的異常紅外輻射和溫度，有效的判斷設備存在的外部缺陷和內部缺陷，從而實現故障隱患的提早發現并及時進行處理，給電力系統設備狀態監測提供了一種先進手一:三交發表專家一L山國學術反毒網段。二、

5、變電站運用紅外熱成像儀的具體方法及實際意義在實際工作中紅外檢測診斷分析方法一般有：表面溫度判斷法、同類比較法、圖像特征判斷法、相對溫差判斷法、檔案分析法、實時分析法。表面溫度判斷法：主要使用于電流致熱型和電磁效應引起的發熱設備。根據測得的設備溫度值，對照dl/t664-2008中關于高壓開關設備和控制設備各種部件、材料和絕緣介質的溫度和溫升極限的有關規定，結合環境氣候條件、負荷大小進行分析判斷，來確定設備的熱缺陷。這種方法能比較直觀地判斷出設備的故障，條件是設備的溫升較高，所判斷出的故障一般都要及時處理。同類比較法：根據同組設備、同類設備之間對應部位的溫差進行比較分析。這是一種根據不同類型的設

6、備有著不同判斷的方法，對于電壓致熱的設備，溫升很小，但溫差相差幾度，就可以判斷出設備已經存在缺陷。圖像特征判斷法：主要適用于溫升比較小的電壓致熱設備，如電壓互感器、避雷器、套管等設備。根據同類設備的正常狀態和異常狀態的熱圖像，判斷設備是否正常，要注意排除各種干擾因素對圖像的影響，做到精確測溫，使三相設備同時充滿整個儀器的視場，以便進行分析判斷。相對溫差判斷法：相對溫差(S)為2個對應測點之間的溫差與其中較熱點的溫升之比的百分數，用公式表示為：5=(t2-t1)/(t2-t0)X100%式中8相對溫差；t2發熱點溫度，C;t1正常相對應溫一:三交發表專家一L山國學術反毒網度，C;t0環境溫度，C

7、。理論及試驗證明與相對接觸電阻的相對偏差非常接近，S判斷法主要適用于電流致熱型設備，特別是溫升高于10c的小負荷電流致熱設備，可以降低小負荷缺陷的漏判率。檔案分析法：分析同一設備不同時期的檢測溫度場，找出設備致熱的參數變化，判斷設備是否正常運行。在幾年的測溫實踐中，建立的檔案對于分析變電站測溫歷史數據有著重大的意義，可以更準確的了解設備運行情況、設備的缺陷狀態及掌握設備缺陷發展趨勢。實時分析法：在一段時間內適用紅外熱成像儀連續檢測，觀察設備熱像和溫度隨負載、時間等因素的變化。這種方法適用于設備運行方式的改變、新投產的設備測溫，能及時掌握設備在改變負荷后的運行情況及新投產的設備運行情況。變電站的

8、設備巡視是運行人員在當值期間都必須要進行的一項重要工作。巡視主要是查看變電站主要設備的運行情況，在過去多年測溫方法主要有目測、手摸（零電位）和鼻聞等方式，其中又以目測為主。像廣泛應用的利用試溫蠟片顏色的變化來判斷設備溫度的方法就屬于目測的測溫手段。雖然目測有著良好的效果，但這種方法有著很大的局限性，對一些有發展性的缺陷較難準確發現，凡是在運行中易發熱是其主要特征的設備缺陷，往往要到設備發熱到一定的程度后才能被發現，但此時，設備一般已有一定程度的損壞，在這種情況下目測的方法就體現了它的滯后性，延誤了消除缺陷的時間。其他方法也都有其不確定性的因素存在，況且用人體來觸碰一:三交發表專家一L山國學術反

9、毒網帶電設備來檢驗其是否發熱這一方法也并不可取。此時，紅外熱像儀就顯示它無可比擬的優越性：(1)通過對設備表面溫度分布的測量，可以分析設備內部熱損耗部位和性質，從而判斷該設備的健康狀態。熱點溫度直觀顯示，熱圖像清晰，能儲存和打印。(2)具有定性成像與定量測量的雙重功能，并有較高空間分辨率和溫度分辨率，能夠辨別很小的溫差。實時熱圖像能夠清晰顯示在屏幕上，為建立熱圖像數據庫提供了條件，實現了圖像采集、儲存、分析于一體的功能。(3)用紅外熱成像儀檢測設備，屬于遠距離非接觸式的掃描巡檢，可以保證人身設備的安全。(4)紅外熱成像儀檢測設備，如同用攝像機錄像，能夠快速的對大面積的設備進行檢測，能夠準確、直

10、觀的發現與運行電壓、電流有關的設備缺陷，還可對缺陷的性質、位置、程度做出定性、定量的判斷。使用紅外熱像儀對設備進行測溫作為無損、非接觸檢測設備的技術手段，在設備帶電運行時，可以發現其它監測手段無法發現的熱缺陷，減少故障導致的非計劃停運時間，具有超前診斷的優越性等優點，已經在電力行業廣泛使用。三、紅外熱像儀在集控站的應用我站現在擁有hm-300紅外熱像儀一臺，在各受控站的日常維護一:三交發表專家一L山國學術反毒網和特殊巡視時能及時發現缺陷、保證電網的可靠安全運行。在日常的巡視中，我們應加強對負荷較重的設備和重要負荷設備易發熱點的巡查測試。紅外成像儀能很清楚地顯示設備的溫度場，對設備的整體發熱情況

11、作很直觀的觀察，對同一設備的不同點溫度的異常也能很快發現，具有穩定、可靠、測溫迅速、分辨率高、直觀、不受電磁干擾以及信息采集、存儲、處理和分析方便等優點。自2010年使用以來，多次發現設備溫度缺陷，由于提前預知，大大降低了設備的損壞率。為我公司迎峰度夏和重大節假日期間保證供電起到了很大的作用，下面結合我們的實踐，對利用紅外熱像儀提高運行人員的巡視效果和缺陷分析能力作一下介紹。（一）變壓器變壓器工作中的正常狀態應該是：（1）頂部是高溫區，溫度逐漸向下減弱；（2）套管升高座附近溫度最高；（3）本體呈現一個明亮的紅外熱圖像。而判斷其是否出現過熱故障則應根據以下幾條：檢查套管端部接點；比較三相套管表面

12、溫度是否均勻一致，以判斷套管內部是否存在缺陷；散熱器表面溫度是否均勻，以判斷油路的堵塞情況。2010年5月10日分使用hm-300型紅外熱電視成像系統對我站35kv新莊變電站的高壓電氣設備進行紅外測溫，發現新1#主變低壓側c相套管樁頭（河南逐鹿生產，型號sz95000/35）發熱（發熱一:三交發表專家一L山國學術反毒網成像見圖1）,從圖中可以明顯看見新1#主變低壓側c相套管樁頭有一發熱點，具體測試溫度見表1。圖1表1由以上圖表可得知新1#主變低壓側c相套管樁頭發熱最高溫度119.1C,根據dl/t664-2008帶電設備紅外診斷應用規范的規定：主變壓器套管樁頭（電器設備與金屬部件的連接）的熱點

13、溫度不得超過110C（危急缺陷），顯然新1#主變低壓側c相套管樁頭的發熱情況已經超過規定的允許值。圖2表2上圖2為處理后新1#主變低壓側c相套管樁頭最高溫度45.05C,在dl/t664-2008帶電設備紅外診斷應用規范的規定允許值范圍內。（二）隔離開關隔離刀閘工作中的正常狀態應該是：環境溫度略高，三相均勻。判斷其是否存在過熱故障應注意：檢查兩端頂帽接點是否過熱；檢查由彈簧壓接的刀口是否過熱；是否支柱瓷瓶劣化使支柱瓷瓶整體溫度升高。2010年6月11日9時55分使用hm-300型紅外熱電視成像系統對我站35kv佃莊變電站的高壓電氣設備進行紅外測溫，發現10kv佃酒1母刀閘b相動觸頭底座（永城生

14、產，型號一:三交發表專家一L山國學術反毒網gw1-10）發熱（發熱成像見圖3）,從圖中可以明顯看見佃酒1母刀閘b相動觸頭底座有一發熱點，具體測試溫度見表4。圖3表3由以上圖表可得知佃酒1母刀閘b相動觸頭底座發熱最高溫度300C,根據根據dl/t664-2008帶電設備紅外診斷應用規范的規定：隔離開關觸頭的最高溫度不得超過130C,顯然佃酒1母刀閘b相動觸頭底座的發熱情況已經超過符合規定的允許值。圖4表4經檢查發現為刀閘接觸部位彈簧壓接不緊固，導致發熱。上圖表為處理后佃酒1母刀閘b相動觸頭底座最高溫度18.1C,根據dl/t664-2008帶電設備紅外診斷應用規范的規定允許值范圍內。本次紅外測溫

15、，發現重大設備隱患一起，通過及時處理，避免了一起重大設備事故的發生，為保證我局電網的安全運行起到了積極的作用。由此可見，紅外診斷技術是一種非常有效的帶電監測手段。它不但可以通過帶電監測發現缺陷，而且還能對故障進行定位，給檢修帶來很大方便。圖5表5檢查發現阻波器整體發熱，初步判定阻波器有段股現象，待觀察一:三交發表專家一L山國學術反毒網處理。綜上所述，變電站的檢測應遵循檢修和預防前普查，高負荷、特殊運行環境情況下的特殊巡查相結合的原則，為設備狀態檢修提供有利的科學依據。用紅外熱成像技術進行設備接頭發熱等外部陷檢測已十分成熟，判據準確。但對于設備內部缺陷的診斷還存在一定的難度，根據我們在現場大量的

16、紅外檢測工作經驗，我們建議在進行紅外檢測工作時必須依據紅外導則的要求，靈活運用各種適合的分析診斷方法，同時結合具體設備的工況、內部結構進行綜合分析診斷，必要時還需進行停電下的電氣性能試驗來輔助分析缺陷，特別對電壓互感器、電流互感器、避雷器、耦合電容器等電壓致熱型設備，2C左右的微小溫差決不能忽視，這樣才能準確分析、診斷出設備的內部熱缺陷。一年來使用紅外熱成像儀以來，于2010年5月19日，值班員在35kv工業園變電站巡視測溫時發現華工2甲刀閘c相閘口發熱290C,電流273a（a相44c,c相38C）,匯報調度，上報i類缺陷，及時調整了運行方式，隨后檢修工區更換處理后恢復正常。2010年6月1

17、1日，值班員在35kv佃莊變變電站巡視測溫設備時發現佃酒1母刀閘b相動觸頭底座發熱295C,電流185a（a相80c,c相85C）,迅速匯報調度，上報i類缺陷。因處理佃酒1母刀閘發熱缺陷涉及全站停電，當時處于高溫農忙麥收季節無法停電，調度已對佃酒線分支下令壓負荷，運行部操作隊、監控班嚴密加強對佃一:三交發表專家一L山國學術反毒網莊變佃酒線特殊巡測、監視缺陷發展情況。6月12日檢修工區處理后恢復正常。2010年7月14日，值班員在35kv高龍變電站特殊巡視35kv1海高2間隔時發現1海高2西刀閘開關側b相線夾發熱285C,母線側b相線夾發熱83C（a相48C、c相50C）,電流142a,當值值班

18、人員及時將其作為i類缺陷匯報調度，及時把負荷調整到了2海高線。通過使用紅外熱成像儀對電力設備進行檢測是切實可行、卓有成效的。設備運行中，紅外檢測往往可找到一些看似無關大局的小問題，當正常停電檢修過程中分別給予解決，當逐個解決了這些小問題后，也就避免了大多數嚴重問題的發生，改善了電氣設備的運行狀況。紅外檢測技術對運行中的舊設備，它可以找出其失效部件，最大限度地減少它對整個系統造成的損害，設備的壽命得以延長，災難性故障可以避免，同時可以確定修理的具體部位，避免了整個系統的關閉；對運行中的新設備，雖然并不一定能找出任何嚴重問題，但可為運行人員提供有價值的原始數據資料；對那些修理過的設備，它的檢測可以

19、確信它們的工作是否正常，從而進一步增加設備的工作效率、安全運行。特別是用紅外測溫時無需停電，可避免造成不必要的經濟損失，極大提高了電力系統的供電可靠性。使用紅外熱成像儀不僅能測出目標表面的溫度，還能實時反映目標表面的溫度分布，這對于早期發現缺陷，判斷缺陷點位置，分析缺陷原因，都是非常有效的。同時由于紅外測溫是非接觸測溫，操作十分一:三交發表專家一L山國學術反毒網安全，再加上它的高靈敏度和強大的采集功能，在變電站日常運行管理工作中越來越顯示出其應用的必要性。四、依據在實際工作中紅外測溫成像儀的應用及發熱缺陷處理結果特制定如下管理規定.目標設備發熱管理應從設備選型、安裝源頭把關。在設備選型時嚴格控

20、制，杜絕使用生產規模小，設備生產工藝粗糙、質量低下的產品。在設備容量選擇時，對負荷情況充分考慮。在新設備安裝時，嚴格按照安裝標準、規范施工，嚴把質量關，從源頭杜絕發熱現象。運行設備發熱缺陷，檢修單位應對設備發熱缺陷進行分類，制定整體處理方案，提高檢修工藝，做到“應修必修、修必修好”。.紅外測溫測溫的重要性：在電氣設備事故中，由于絕緣物受熱老化而引起的事故較多。因此，準確地掌握運行中的電氣設備各部位的溫度變化是非常重要的。為了盡早、盡快地發現設備過熱，應盡可能地使用儀器儀表定期或不定期地測量運行中設備的溫度，尤其是高溫天氣、高峰負荷時是測溫的重點。測溫環境和使用紅外成像儀檢測宜在傍晚和夜間進行，

21、一般環境溫度不宜低于5C,空氣濕度不宜大于85%不宜在雨、霧、雪及風速超過0.5m/s的環境下進行檢測。如果在超出以上條件進行紅外檢測時，一:三交發表專家一L山國學術反毒網必須做好相應的防護措施。雷雨時禁止進行紅外現場檢測。測溫各級人員應正確掌握紅外測溫設備的使用及維護方法.測溫周期紅外測溫主要分計劃普測和重點測溫兩種類型。計劃普測每季度不少于一次。重點測溫應根據電網運行方式和負荷變化安排測溫時間，重點測溫應掌握以下原則：長期大負荷的設備應增加測溫次數進行重點測溫。設備過負荷或設備負荷有明顯增大時，根據需要安排測溫。設備存在發熱或其它異常情況需跟蹤監視的，應增加測溫次數進行重點測溫。大修或試驗

22、后的設備必要時，也要進行測溫。新建、改擴建設備在其帶負荷后一個月內應進行一次測溫。運行方式變化后，針對薄弱環節，對重要線路、重要設備進行重點測溫。有設備停電工作前應進行一次測溫，停電工作時及時處測溫范圍一:三交發表專家一L山國學術反毒網紅外測溫的范圍主要包括輸電線路的導線連接處、變電設備各種引線接頭，電流致熱的隔離開關觸頭、斷路器，電壓致熱的電壓互感器、耦合電容器、避雷器和綜合致熱型的電流互感器、渦流損耗致熱的鐵構件、蓄電池、二次回路及控制箱等。診斷方法和判斷依據表面溫度判斷法：根據測得的設備表面的溫度值，對照附表1,凡溫度超過標準的可根據設備超標的程度、設備負荷率的大小、設備的重要性及設備承受的機械應力的大小來確定設備缺陷的性質，對在小負荷率下溫升超標或承受機械應力較大的設備要從嚴定性