输电设备红外检测技术管理标准.doc

输电设备红外检测技术管理标准1 总则本规范规定了电气设备红外检测和诊断工作的技术和管理方面的要求及过热缺陷的判别方法。适用于输电设备的红外检测工作。2 适用范围本规范适用于各电压等级输电线路中具有电流、电压致热效应或其他致热效应的设备，包括导线耐张跳线压接管、并沟线夹、安普线夹、预绞丝、导线中间接头、电缆接头及电缆环流等。3 定义3.1 相对温差： 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。 t（12）/1=（T1T2）/（T1T0） 式中：1和T1发热点的温升和温度； 2和T2正常相所对应点的温升和温度； T0环境参照体的温度。3.2 环境温度参照体 用来采集环境温度的物体叫环境温度参照体。它不一定具有当时的真实环境温度，但具有与被测物相似的物理属性，并与被测物处于相似的环境之中。3.3 一般检测 一般检测对环境的要求比较低，应用红外检测仪器对被检测设备进行大面积扫描，主要检测电流致热引起的发热，用于监测设备的整体发热状况。3.4精确检测 对检测的环境要求较高，特别要消除风速和其他热辐射的影响，主要检测电压致热引起的内部缺陷，用于对设备的故障的精确判断。3.5电压致热设备： 电压作用引起的设备的发热。3.6电流致热设备 电流作用引起的设备的发热。3.7便携式红外热像仪 仪器性能指标较高，操作简便，像素丰富，图像稳定，需使用仪器目镜，具有较高的温度分辨率及空间分辨率，分析软件丰富，适合对设备的精确检测。3.8手持式红外热像仪 仪器性能指标满足要求，操作简单，图像稳定、清晰，适合对设备的一般检测。4 引用标准下列标准所包含的条文，通过在本规范中引用而构成为本规范的条文。本规范实施时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本规范的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB/T11022-1999高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求DL/T596-1996电力设备预防性试验规程DL/T664-1999带电设备红外诊断技术应用导则5 红外工作的管理职责 红外检测工作应纳入各级技术监督和输变电运行的管理范围，并实行分层管理，各负其职。生产科技部根据上级有关红外检测工作的各项制度和规定，组织制定有关红外工作和技术条例，督促、检查、协调和推动红外检测诊断工作，组织召开红外工作会议，组织或指导红外仪器的采购和招标。各单位应执行有关红外检测工作的各项规定、标准、规章制度，制定本单位红外检测工作条例，并监督实施；组织编写本单位年度总结报告；组织审查红外检测报告，发现重大缺陷及时向有关部门和领导汇报并提出分析或处理意见供领导决策；负责红外仪器的保管、使用和校验比对管理工作；组织对本单位有过热缺陷的设备进行分析工作；负责本单位电力设备红外检测诊断数据库系统的管理工作，确定重大过热缺陷的预防对策预案。6 现场检测的要求 6.1人员要求电气设备红外热像检测是直接为保证电力安全生产服务的一项带电检测技术， 从事电气设备红外热像检测人员应具备如下条件：a）了解红外热成像诊断技术的基本条件和诊断程序，熟悉红外热成像仪的工作原理，技术参数和性能，熟悉掌握仪器的操作程序和调试方法。b）接受有关的红外热像检测技术的培训（省市电力公司及以上单位组织的培训），持证上岗。c）了解被检测设备的结构特点、外部接线、运行状况和导致设备故障基本因素。d）具有一定现场工作经验，熟悉并能严格遵守电力生产和工作现场的有关安全规程。6.2检测仪器基本要求红外热像仪应操作简单，携带方便，测温精度高，测量结果不受测量环境中电磁场的干扰；图像清晰、稳定，具有较高的温度分辨率和空间分辨率，测量精度和测温范围满足现场测试要求。6.3检测环境要求6.3.1一般检测的环境条件要求被检设备是带电运行设备，并尽量移开视线中的封闭遮挡物如玻璃窗、门或盖板。环境温度一般不宜低于5、空气湿度一般不大于85%。不应在有雷、雨、雾、雪的情况下进行检测，风速一般不大于5m/s（树叶和微枝摆动不息，旗帜展开相当于3级风，3.4 5.4m/s）。气候为阴天、多云为宜、晴天要避开阳光直接照射或反射入镜，无雾。在室内检测应避开灯光的直射，最好闭灯检测。检测电流致热的设备，最好在设备负荷高峰状态下进行，一般不低于额定负荷的30%。6.3.2精确检测的环境条件要求风速一般不大于0.5m/s（烟能表示方向，树叶略有摇动相当于1级风,0.3 1.5m/s）。设备通电时间不小于6小时，最好在24小时以上。检测时间为晴天日落后2小时。被检测设备周围应具有均衡的背景辐射，测温时要避开临近的热辐射源的干扰。7 现场操作方法7.1一般检测红外热像仪在开机后，需进行内部温度校准，在图像稳定后即可开始。红外检测一般先用红外热像仪对所有应测试部位进行全面扫描，发现热像异常部位，然后对异常部位和重点被检测设备进行精确测温。热像系统的初始温度量程宜设置在环境温度加10K-20K左右的温升范围内进行检测。有伪彩色显示功能的热像系统，宜选择彩色显示方式，并结合数值测温手段，如高温跟踪，区域温度跟踪等手段进行检测。应充分利用红外设备的有关功能达到最佳检测效果，如图像平均，自动跟踪。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（有自校除外），校准按仪器的说明书进行。被检测电气设备的辐射率一般可取0.9。7.2精确检测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。在安全距离保证的条件下，红外仪器宜尽量靠近被检设备，使被检设备充满整个视场。以提高红外仪器对被检设备表面细节的分辨能力及测温精度，必要时，可使用中长焦距镜头，线路检测一般需使用中长焦距镜头。精确测量跟踪应事先设定几个不同的角度，确定可进行检测的最佳位置，并作上标记，使以后的复测仍在该位置，有互比性，提高作业效率。正确选择被测物体的辐射率（可参考下列数值选取：瓷套类选0.92，带漆部位金属类选0.94，金属导线及金属连接选0.9）。仪器应有大气条件的修正模型，可将大气温度、相对湿度、测量距离等补偿参数输入，进行修正，并选择适当的测温范围。记录被检设备的实际负荷电流、电压及被检物温度及环境参照体的温度值。8 红外仪器配置目前，红外检测仪器主要包括红外测温仪、扫描型红外热电视、光机扫描型红外热像仪、制冷和非制冷型焦平面热像仪等四类。红外检测仪器的选择和配置，可根据电网管理层次、管理范围、设备容量、以及线路和变电设备的不同、电压等级等实际情况确定。线路检测宜配备带有中长焦距镜头的热像仪。输电设备推荐使用各类非致冷焦平面热像仪进行红外检测，红外测温仪（点温计）不推荐使用，手持式和便携式两类非致冷焦平面的设备配置的基本要求见附录一。9 红外仪器的管理和校验红外检测仪器应有专人负责，妥善保管，定期进行检查和比对。仪器档案资料完整，具有出厂合格证、使用说明、质保书、分析软件和操作手册等。厂家应提供仪器校验报告。红外热像仪的保管和使用环境条件、以及运输中的冲击、振动必须符合该热像仪的技术性能的要求。仪器存放应防湿、干燥。仪器故障不得擅自拆卸，须到仪器厂家或厂家指定的维修点进行维修。对红外热像仪和热电视（目前还有在用的）应定期进行保养，包括通电检查、电池充放电、磁盘存储处理等，每年不少于一次，仪器及附件应处于完好状态。红外检测仪器应定期进行校验，每年校验或比对一次。10 电气设备红外检测的周期发热设备的检测周期应根据电气设备在电网的作用，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。10.1变电设备的检测周期正常运行的变电站应遵循检修和预试前普查、高温高负荷等情况下的特殊巡查相结合的原则，一般500kV交、直流变电站每年检测不少于2次，其中变电站需在迎峰渡夏前进行一次，另一次可根据月度停电检修及预试工作计划，安排测试工作，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。对于运行环境差、设备陈旧及缺陷设备，迎峰渡夏期间，设备负荷突然增加或运行方式改变等情况下，变电站运行人员需对电流致热的设备增加监测次数。新建、扩改建或大修投运的电气设备，红外检测应在投运（24小时）后，不超过1个月内进行，并对避雷器、电压式电压互感器、电流互感器、变压器、套管等进行精确测温，对原始数据及图像进行存档。每年必须对500kV避雷器、电容式电压互感器、电流互感器、变压器、套管等电压致热的主设备进行一次精确测温，做好记录，并存入红外数据库，进行动态管理。有条件的单位可开展220kV及以下的设备的精确测温。10.2输电设备的检测周期对正常运行的500kV线路的导线连接器，包含耐张线夹（压缩型、液压型、爆压型）、接续管、修补管、并沟线夹、跳线线夹、T型线夹、设备线夹等。每年检测一次，一般在迎峰渡夏前进行，220kV线路可每两三年进行一次。对于线路上的绝缘子有条件的也可进行检测。对重负荷线路、运行环境差时应适当缩短检测周期, 重大事件、重大节日、设备负荷突然增加或运行方式改变等应增加设备监测次数。11 诊断方法11.1表面温度判断法根据测得的设备表面温度值，对照GB/T11022-1999高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求中对高压开关设备和控制设备各种部件、材料和绝缘介质的温度和温升极限的有关规定（见附录三），结合环境气候条件、负荷大小进行分析判断。11.2相对温差判断法相对温差：两个对应点之间温差与较热点温升之比的百分数。对电流致热的设备，采用相对温差判断可减小小负荷下的缺陷漏判。11.3同类比较判断法根据同组三相设备间对应部位的温差进行比较分析。一般情况下，对于电压致热的设备，当同类温差超过允许温升值的30%时，应定为重要缺陷。11.4图像特征判断法根据同类设备的正常状态和异常状态的热图像判断设备是否正常，当电气设备其他试验结果合格时，应排除各种干扰对图像的影响，才能作出结论。11.5档案分析判断法分析同一设备不同时期的检测数据，找出设备致热参数的变化，判断设备是否正常。12 诊断判据12.1电流致热的设备的判断依据(见附录二)12.2电压致热的设备的判断依据（见附录二）12.3其它致热的设备的判断磁场和漏磁引起的过热可依据电流致热的判据进行处理。13 缺陷类型的确定及处理方法红外检测发现的设备过热缺陷同其他设备缺陷一样，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。根据过热缺陷对电气设备或运行的影响程度，一般分成三类：一般缺陷：指设备存在过热，有一定温差，温度场有一定梯度，但还不会马上引起事故，一般要求记录在案，注意观察其缺陷的发展，利用停电检修机会，有计划的安排试验检修消除缺陷。重要缺陷：指设备存在过热，程度较重，温度场分布梯度较大，温差较大，应尽快安排处理。电流致热的设备应视情况降低负荷电流，电压致热的设备应安排其它测试手段，确认缺陷性质后，立即消缺。紧急缺陷：指设备最高温度超过GB/T11022规定的最高允许温度，应立即安排处理。电流致热的设备应立即紧急降低负荷电流或立即消缺，电压致热的设备应立即安排其他试验手段，确定缺陷性质，立即消缺。电流致热的设备测量温升小于10K时，只记录在案，不必确定故障性质，对于小负荷要注意负荷变化引起的发热过程。电压致热的设备缺陷一般定为重要及以上的缺陷。14 检测结果管理电气设备的红外检测作为设备缺陷检测手段之一，其测试记录和诊断报告、检修报告应详细、全面、妥善保管，并建立红外数据库，可将红外诊断纳入本单位设备信息管理系统中进行管理。红外检测报告应包含使用仪器、检测日期、检测环境条件、检测地点、检测人员、设备名称、缺陷部位、缺陷性质、负荷、图像资料（有需要时）、诊断结果及处理意见等内容。现场应详细记录缺陷的相关资料，并及时提出检测诊断报告。现场检测记录和诊断报告样本见附录四。对记录的数据和图像及时编号存档，诊断结论和处理结果要求登记在案，缺陷和异常及时上报主管部门。建立本单位的红外图谱库及检测台帐，并将500kV避雷器、电容式电压互感器、电流互感器、变压器、套管等设备正常状态下热像图输入，并做到每年录入一次。同时将缺陷情况建立子库，进入单位设备信息管理系统。附录一 红外热像仪的基本要求一、便携式红外热像仪的基本要求技术内容技术要求备注说明探测器探测器类型焦平面、非制冷响应波长范围长波，不窄于（8-13um）图象、光学系统空间分辨率（瞬时视场、FOV）不大于1.5毫弧度装标准镜头时，加长焦镜头不大于0.7毫弧度温度分辨率不大于0.130时帧频不低于25Hz线路检测要求50Hz以上聚焦范围0.5m无穷远视频信号制式PAL信号数字化分辨率不低于12bit镜头相对孔径、F不大于1.0镜头扩展能力能安装中长焦距镜头像素不低于320X240标准模式温度测量范围标准范围：20200，并可扩展至更宽测温精确度2或2应取大值发射率、0.011连续可调以0.01为步长背景温度修正可温度单位设置和F相互转换大气透过率修正可包括目标距离、湿度，环境温度光学透过率修正可温度非均匀性校正有有内置黑体和外置两种，建议选内置黑体型显示功能黑白图象（灰度）有，且能反相伪彩色图象有，且能反相伪彩色调色色板应至少包括铁色和彩虹测量点温有，起码一点温差功能有温度曲线有，水平或垂直区域温度功能显示区域的最高温度各参数显示有量程转化有记录存储存储方式通用PC卡存储内容红外热像图及各种参数各参数应包括:：时间日期，物体的发射率，环境温度湿度，目标距离，所使用的镜头，所设定的温度范围储存容量16M或以上屏幕冻结可信号输出视频输出有工作环境工作环境温度1050湿度1090仪器封装符合IP54 IEC359电磁兼容符合IEC-1000抗冲击和震动符合IEC68存放环境存放环境温度2070湿度1090电源交流电源220V 50Hz直流电池可充电锂电池，一组电池连续工作时间不小于2小时，电池组应不少于三组人机界面操作系统中文，或英文以中文为佳操作方式按键控制人体工程学要求眼不离屏幕即可完成操作，操作键要少。按键设置合理不应用眼睛到处找按键仪器其他仪器启动启动时间小于1分钟携带高强度抗冲击的便携箱重量3kg显示器角度可调整，并且有防杂光干扰能力固定使用有三脚架安装孔软件操作界面全中文界面操作系统Windows9x及以上和win NT加密无图像格式转换有，转成通用格式转成bmp格式或jpg格式热像图分析点、线、面分析，等温面分析和各参数的调整热像报告报告内容应体现各设置参数，从热像图中自动生成报告格式能根据用户要求定制软件二次开发能根据用户要求开发二、手持式红外热像仪技术内容技术要求备注说明探测器探测器类型焦平面、非制冷微量热型探测器响应波长范围长波，不窄于（8-13um）图象、光学系统空间分辨率（瞬时视场、FOV）不大于1.9毫弧度温度分辨率不大于0.1530时帧频不低于25Hz像素不低于160X120标准模式温度测量范围标准范围：20200并可扩展至更宽的范围测温精确度2或2应取大值发射率、0.011连续可调以0.01为步长背景温度修正可温度单位设置和F相互转换显示功能黑白图象（灰度）有，且能反相伪彩色图象有，且能反相伪彩色调色色板应至少包括铁色和彩虹测量点温有，起码一点各参数显示有记录存储存储容量50幅屏幕冻结可数据传输USB接口工作环境工作环境温度1050湿度1090仪器封装符合IP54 IEC359电磁兼容符合IEC-1000抗冲击和震动符合IEC68存放环境存放环境温度2070湿度1090电源交流电源220V 50Hz直流电池可充电锂电池，一组电池连续工作时间不小于2小时， 人机界面操作系统中文，或英文以中文为佳操作方式按键控制仪器其他仪器启动启动时间小于1分钟携带高强度抗冲击的便携箱重量1kg固定使用有三脚架安装孔30附录二 电流致热设备缺陷诊断判据设备类别和部位热像特征故障特征缺陷性质备注一般缺陷重要缺陷紧急缺陷电器设备与金属部件的连接接头和线夹以线夹和接头为中心的热像，热点明显线夹和接头接触不良3580或 热点温度8095或 热点温度110：相对温差值金属部件与金属部件的连接接头和线夹以线夹和接头为中心的热像，热点明显线夹和接头接触不良3580或 热点温度9095或 热点温度130导线以导线为中心的热像，热点明显导线松股或断股3580或 热点温度8095或 热点温度110导线的耐张线夹、接续管、修补管、并沟线夹、跳线线夹、T型线夹以线夹和接头为中心的热像，热点明显接触不良3580或 热点温度9095或 热点温度130刀闸转头以转头为中心的热像转头接触不良3580或 热点温度9095或 热点温度130刀口以刀口压接弹簧为中心的热像弹簧压接不良3580或 热点温度9095或 热点温度130断路器动静触头以顶帽和下法兰为中心的热像，顶帽温度大于下法兰温度压指压接不良2080或 热点温度5595或 热点温度80内外部的温差为50K-70K中间触头以下法兰和顶帽为中心的热像，下法兰温度大于顶帽温度压指压接不良2080或 热点温度5595或 热点温度80内外部的温差为40K-60K电流互感器内联接以串并联出线头或大螺杆出线夹为最高温度的热像螺杆接触不良2080或 热点温度5595或 热点温度80内外部的温差为30K-45K套管柱头以套管顶部柱头为最热的热像柱头内部并线压接不良2080 或 热点温度5595或 热点温度80电压致热设备缺陷诊断判据设备类别热像特征故障特征允许温升相间温差备注电流互感器10kV浇注式以本体为中心整体发热铁芯故障4K包含局放增大35110kV油浸式以瓷套整体温升增大，且瓷套上部温度偏大介损偏大4K1.2K220500kV油浸式4.5K1.4K含气体绝缘的电压互感器（含电容式电压互感器）10kV浇注式以本体为中心整体发热铁芯故障4K包含局放增大35kV-110kV油浸式以整体温升偏高，且中上部温度大介损偏大5K1.5K铁芯故障特征相似，温升更明显220kV-500kV油浸式6K1.8K耦合电容器35kV油浸式以整体温升偏高或局部过热介损偏大，电容量变化、老化或局放0.5K-1.0K上限为油纸，下限为膜纸110kV-220kV油浸式以整体温升偏高或局部过热，且发热符合自上而下逐步的递减的规律1.5K-3.0K0.5K-1.0K500kV2.0K-5.0K0.6K-1.5K移相电容器热像一般以肚子上部为中心的热像图，正常热像最高温度一般在宽面垂直平分线的三分之二高度左右，其表面温升略高，整体发热或局部发热介损偏大，电容量变化、老化或局放75K-t环温采用相对温差判别即30高压套管热像特征呈现以套管整体发热热像介损偏大1K穿墙套管或电缆头套管温差更小热像为对应部位呈局部发热区故障局放故障1K充油套管瓷瓶柱热像特征是以油面处为最高温度的热像，油面有一明显的水平分界线。缺油电压致热设备缺陷诊断判据设备类别热像特征故障特征允许温升相间温差备注氧化锌避雷器10kV-60kV 正常为整体轻微发热，较热点一般在靠近上部，引起整体发热或局部发热为异常阀片受潮或老化1.2K-2K3K110220kV 正常为整体轻微发热，较热点一般在靠近上部且不均匀，多节组合从上到下各节温度递减，引起整体发热或局部发热为异常3K-4K0.5K500kV4K-5K1.2K绝缘子正常绝缘子串的温度分布同电压分布规律，即呈现不对称的马鞍型，相邻绝缘子温差很小，以铁帽为发热中心的热像图，其比正常绝缘子温度高低值绝缘子发热1K发热温度比正常绝缘子要低，热像特征与绝缘子相比，呈暗色调，零值绝缘子发热1K其热像特征是以瓷盘（或玻璃盘）为发热区的热像于表面污秽引起绝缘子泄漏电流增大0.5K电缆 油纸电缆以整个电缆头为中心的热像电缆头受潮、劣化15K20K充油电缆25-30K交联聚乙烯电缆30K-40K橡皮电缆20K备注：1、电压致热的设备推荐使用相间温差进行判断。 2、电缆头是指冷缩式和热缩式的电缆头。 3、带套管的电缆头的判断按套管类设备判断。 4、污秽的情况是指表面的不正常发热。 附录三高压开关设备和控制设备各种部件、材料和绝缘介质的温度和温升极限部件、材料和绝缘介质的类别（见说明1、2和3）最大值温度 周围空气温度不超过40时的温升 K1 触头（说明4） 裸铜或裸铜合金 在空气中7535 在SF6(六氟化硫）中（见说明5）10565 在油中8040 镀银或镀镍（见说明6） 在空气中10565 在SF6(六氟化硫）中（见说明5）10565 在油中9050 镀锡（见说明6) 在空气中9050 在SF6(六氟化硫）中（见说明5）9050 在油中90502 用螺栓的或与其等效的联结（见说明4） 裸铜、裸铜合金或裸铝合金 在空气中9050 在SF6(六氟化硫）中（见说明5）11575 在油中10060 镀银或镀镍 在空气中11575 在SF6(六氟化硫）中（见说明5）11575 在油中10060 镀锡 在空气中10565 在SF6(六氟化硫）中（见说明5）10565 在油中100603其他裸金属制成的或其他镀层的触头或联结（见说明7）（见说明7）4用螺钉或螺栓与外部导体连接的端子（见说明8） 裸的9050 镀银、镀镍或镀锡10565 其他镀层（见说明7）（见说明7）5油开关装置用油（见说明9和10）90506用作弹簧的金属零件（见说明11）（见说明11）高压开关设备和控制设备各种部件、材料和绝缘介质的温度和温升极限部件、材料和绝缘介质的类别（见说明1、2和3）最大值温度 周围空气温度不超过40时的温升 K7绝缘材料以及与下列等级的绝缘材料接触的金属材料（见说明12） Y9060 A10565 E12080 B13090 F155115 瓷漆：油基10060 合成12080 H180140 C其他绝缘材料（见说明13）（见说明13）8除触头外，与