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带电设备红外诊断应用规范 1 名词解释 相对温差 t 1 2 1 T1 T2 T1 T0 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一般检测准确检测电压致热设备电流致热设备便携式红外热像仪手持式红外热像仪 2 电力设备红外检测方法 一般检测1 环境条件被检设备为带电运行设备 并尽量避开视线中的遮挡物 如门和盖板等 检测时环境温度一般不低于5 空气湿度不大于85 检测不应在有雷 雨 雾 雪的情况下进行 风速一般不大于5m s 检测时以阴天 多云气候为宜 晴天要避开阳光直接照射或反射入镜 无雾 在室内检测避开灯光的直射 某些设备应避开人体热源的红外反射 室内最好闭灯检测 检测电流致热的设备 宜在设备负荷高峰状态下进行 一般不低于额定负荷的30 3 2 现场操作红外热像仪在开机后 先进行内部温度校准 在图像稳定后即可开始检测 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 发现过热异常部位 然后对异常部位和重点被检测设备进行准确检测 热像系统的测温量程宜设置在环境温度加温升 10K 20K 之间进行检测 检测时应充分利用红外热像仪的有关功能达到最佳检测效果 如图像平均 自动跟踪等 在有电磁场的环境中 热像仪连续使用时每隔5 10分钟 或者图像出现不均衡现象时 如两侧测得的环境温度比中间高 应进行内部温度校准 4 准确检测1 环境条件检测时风速一般不大于0 5m s 相当于1级风 被检测设备通电时间不小于6小时 一般应在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 测温时应避开临近的热辐射源的干扰 5 2 准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 500kV 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 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 6 常用材料比辐射率 的选择 推荐 7 红外热像仪 红外热像仪的选择一般检测可使用手持式或便携式红外热像仪 准确检测必须使用便携式红外热像仪 线路检测一般应选择带有中 长焦距镜头 如7度 12度等 的热像仪 8 诊断方法 表面温度判断法相对温差判断法同类比较判断法图像特征判断法档案分析判断法实时数据分析法 9 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 结合环境气候条件 负荷大小进行分析判断 10 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 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 12 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 13 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 14 实时分析判断法 在一段时间内使用红外成像仪连续检测某被测设备 观察设备随负载 时间等因数变化的方法 15 缺陷类型的确定及处理方法 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 16 诊断判据 电流致热型设备的判断依据 表A 电压致热型设备的判断依据 表B 综合致热型设备的判断当缺陷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断进行处理 17 18 19 20 21 表C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 22 23 1变压器类设备 图J 1 变压器散热器进油管关上 图J 2 铁芯漏磁 附录J电气设备红外缺陷典型图谱 24 明显漏油 升高座温度异常 图J 3升高座内部接触不良 可见光图 25 图J 5变压器低压侧涡流引起发热 图J 4变压器磁屏蔽不良 26 图J 7变压器散热风扇电动机 图J 6变压器漏磁通引起的螺栓发热 27 2互感器类设备 图J 8互感器介质损耗偏高发热 B相 图J 9互感器变比接头发热 28 图J 10电流互感器外部接头发热 图J 11电流互感器内部接头发热 29 3电容器类设备 图J 12耦合电容器电容量减少10 引起发热 J 13耦合电容器介质损耗超标 发热 30 J 14耦合电容器下节介质损耗偏大发热 J 15电容器熔丝发热 31 J 16电容器局部发热 J 17断路器并联电容器介损偏大 整体发热 32 缺陷类型 耦合电容器下节介质损耗偏大发热下节36 1 上节31 8 上下2节的温差达4 3 下节左上角的温度偏高很明显发热原因 介质损角超标 上节为0 203 下节为0 639 33 4避雷器类设备 J 18避雷器B相上节内部缺陷 局部发热 34 J 19避雷器B相上节内部缺陷 局部发热 35 5电缆类设备 J 20电场不均匀 电缆屏蔽层发热 J 2135KV东母进线拐角A相发热 36 J 22 终端电容放电10kV油纸电缆接头发热 J 23 分相处电容放电10kV油纸电缆接头发热 37 J 24 35kV交联电缆终端 场强不均匀 J 25 电缆头包接不良 38 J 26 电缆护套受损 39 6套管类设备 J 27 套管柱头发热 内联接接触不良 40 J 28变压器套管发暗 套管缺油 41 J 29穿墙套管异常发热 套管浇注问题 J 30穿墙套管发热 套管外表污秽 42 J 31穿墙套管的钢板发热 电磁环流 43 瓷绝缘子低值零值表面污秽利用红外热像仪检测瓷绝缘子串中的不良绝缘子是我国近年来才开展使用的一种新科技术 其原理是 在一定电压作用下的绝缘子串中每片绝缘子都有一定的分布电压 泄漏电流 电晕和脉冲电流等 它们所反映出来的热效应现象 好坏绝缘子是有所区别的 7绝缘子类设备 44 绝缘子的发热功率与分布电压的平方成正比 正常绝缘子串的热像分布规律同电压分布规律完全对应 即呈不对称的马鞍形 相邻绝缘子间的温升相差很小 500KV线路绝缘子的电压分布不均匀性显著 靠近导线侧几片绝缘子承担着比其它绝缘子高3 4倍的电压 劣化绝缘子发热功率随着绝缘电阻值的逐步降低而呈增加趋势 当绝缘电阻值等于等效容抗值时 发热功率达到最大 当绝缘电阻继续降低时 发热功率下降 当绝缘电阻值降至某个区段 10 5M 时 发热功率与正常绝缘子相似 当绝缘电阻值降至很低时 发热功率接近于零 所以用温度分辨率很高的红外热像仪可以检测出低值和零值绝缘子 但应注意可能存在的检测盲区 低值绝缘子的热像特征表现为钢帽温升偏高 污秽绝缘子表现为瓷盘温升偏高 零值绝缘子表现为钢帽温升偏低 45 玻璃绝缘子零值自爆 肉眼能见合成绝缘子端部受潮内部粘结不良 内部工艺伞盘材料耐受最高温度400度 低值绝缘子 热像特征 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 故障特征 低值绝缘子发热 判断 相间温差 1K 46 零值绝缘子 热像特征 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 故障特征 零值绝缘子发热 判断 相间温差 1K 污秽绝缘子 热像特征 以瓷盘 或玻璃盘 为发热区的热像 故障特征 由于表面污秽引起绝缘子泄漏电流增大 判断 相间温差 0 5K 47 J 32 合成绝缘子端部棒芯受潮 发热 48 J 33磁绝缘子表面污秽 J 34合成绝缘子内部受潮 发热 49 J 35瓷绝缘子低值 发热 50 8开关类设备 J 36 35KV断路器触头发热 断路器内部接触不良 51 J 37断路器支柱发热 支柱瓷套污秽 52 线路电缆接头发热 J 38 10kv城网接头发热 9金属连接类设备 35kv进线接头发热 53 110KV铁塔线夹发热 J 39 220KV铁塔线夹发热 54