惠州供电局电气设备红外测温诊断实施细则(试行)

1、 1 广东电网公司惠州供电局电气设备红外测温诊断实施细则（试行）批 准：黄卫民审 核：顾温国校 核：陈先锋编 制：陈青恒2005 年 12 月 1 目目 录录1总则总则.12适用范围适用范围.13相关文件相关文件.14定义定义.14.1 红外检测.14.2 热像图谱.14.3 温升（）.14.4 相对温差（）.24.5 输变电设备.24.6 配电设备.25职责职责.25.1 生技部.25.2 变电部.25.3 输电部.35.4 配电部.36管理内容与方法管理内容与方法.36.1 红外巡视检测对象及周期.36.2 红外检测方法和基本要求.46.3 红外诊断方法和判断依据.66.4 红外检测其他管

2、理规定.77附录附录.8附录一：各种电气设备常见热缺陷类型及其特征附录一：各种电气设备常见热缺陷类型及其特征.9附录二：常用材料发射率的参考值附录二：常用材料发射率的参考值.13附录三：附录三：交流高压电器在长期工作时的发热交流高压电器在长期工作时的发热(GB76390)3.2 条条14 2 1 1总则本规定用于指导设备管理人员和现场巡视人员，应用红外诊断技术对带电设备的表面温度进行检测和诊断，以及时发现设备缺陷和异常情况，为开展设备状态检修提供依据，提高设备运行的可靠性。本规定明确了采用红外检测设备及诊断系统对输变电设备在运行状态下的热辐射和温度分布进行检测的方法、周期、要求、热缺陷的确定原

3、则和技术要求及环境条件等。2适用范围本规定适用于广东电网公司惠州供电局 10kV 及以上运行中的输变电设备和配电设备热态故障测定。3相关文件GB 76390 交流高压电器在长期工作时的发热DL/T 5961996 电力设备预防性试验规程DL/T 6641999 带电设备红外诊断技术应用导则4定义4.1 红外检测通过测定物体的红外辐射来确定其表面温度等参量,进行热态诊断的方法。4.2 热像图谱描述物体表面的热态状况及温度梯度的可视图象。热像图谱是判定电气设备热故障的重要依据之一。 2 4.3 温升（）物体辐射源温度和周围环境空气温度之差。（单位：K）4.4 相对温差（）物体辐射源之间的温度之差。

4、（单位：K）4.5 输变电设备指 35kV 及以上输电线路以及变电站的 10kV 及以上的变压器、断路器、互感器、电力电容器、避雷器、电力电缆、母线、导线、绝缘子串、组合电器及各种电气接头等。4.6 配电设备 指 10kV 配电线路以及所连接的设备和各种电气接头等。5职责5.1 生技部负责牵头组织红外检测管理规定的制订和修编工作，并监督本规定的执行。5.2 变电部门应在每年负荷高峰来临前对我局的 35kV 及以上电压等级变电站的所有设备进行一次红外检测。 3 5.3 输电部门负责管辖电网内 35kV 及以上架空线路的红外检测。5.4 配电部门负责其管辖 10kV 配电线路和设备（包括所连接的电

5、缆分接箱整体和所连接的环网柜电缆接头部分）的红外检测。6管理内容与方法6.1 红外巡视检测对象及周期新建线路接头、线夹等导体连接投运后 1 年内要进行红外测温。运行中的 35kV 及以上重负荷线路在每年负荷高峰来临之前要进行导体连接红外检测。每年对运行中的不低于 5%的合成绝缘子进行红外检测。表 1：运行电气设备巡视检测周期表序号检测对象要 求周期1避雷器检测整体温度分布、相间温差及历年的数据比较每年雷雨季节前2变压器检测套管温度分布、油位、接头连接及油枕油位、箱体涡流、冷却装每年负荷高峰来临 4 置和油路系统前3户外敞开式少油开关和 SF6开关检测油位、动静触头、引线接头连接情况每年负荷高峰

6、来临前4电压、电流互感器检测油位、接头连接及内部损耗异常情况每年一次5隔离开关检测接头及转动接头连接情况每年一次6电容式电压互感器、耦合电容器检测整体温度分布及油位每年一次710kV 开关柜（母线敞开式GG 柜）检测开关柜上方的母线各连接头及刀闸每年负荷高峰来临前8所有设备之间的电气连接头检测是否发热每年负荷高峰来临前9电抗器检测整体温度分布、接头连接情况每年一次 新投运的 10kV 配电设备应在投运后三个月内检测一次，具体检测对象、部位及要求在不违反安全规程且保证设备安全运行的前提下由各运行部门自行制定。 各供电所涉及的 10kV 配电设备应在保供电之前检测一次，具体检测对象、部位及要求在不

7、违反安全规程且保证设备安全运行的前提下由各运行部门自行制定。日常检测时的检测对象、要求和周期，各运行单位根据电气设备在电网中的作用，可自行制定。6.1.4 每年负荷高峰期间，各运行部门应对重要设备、重载设备的重点部位加强红外监测，如：变压器将军帽、变压器套管接线掌、开关接线掌、刀闸接线掌、导线接头、连接线夹、电缆接头等。各运行部门可根据本部门红外测试工作的开展情况及测试经验 5 制订相关的红外测试工作实施细则，以进一步明确各运行设备的重点测试部位。6.2 红外检测方法和基本要求红外检测时一般先用红外热像仪对所有应测部位进行全面扫描，找出热态异常部位，然后对异常部位和重点检测设备进行准确测温。(

8、见附录二)；检测目标及环境的温度不宜低于 5，如果必须在低温下进行检测，应注意仪器自身的工作温度要求，检测时空气湿度不宜大于85%，不应在有雷、雨、雾、雪及风速超过 0.5m/s 的环境下进行检测。 6 6.3 红外诊断方法和判断依据 直接测定法根据测得的设备表面温度值，对照 GB 763-90 的有关规定(见附录三)，可以确定一部分传导电流设备的缺陷。对温度(或温升)超过标准，不能正常工作的设备，可根据设备温度超标的程度、设备负荷率的大小、设备的重要性及设备承受机械应力的大小来确定设备缺陷的性质，对在小负荷率下温升超标或承受机械应力较大的设备要从严定性。 相对温差判断法对电流致热型设备，若发

9、现设备的导流部分热态异常，应按进行准确测温，按公式 1 计算出相对温差值，按表 2 的规定判断设备缺陷的性质。公式 1： %100%1000121121TTTTt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环境参照体的温度。表 2：部分电流致热型设备的相对温差判据相对温差值%设备类型一般缺陷重大缺陷视同紧急缺陷SF6断路器208095 7 真空断路器208095充油套管208095高压开关柜358095空气断路器508095隔离开关358095其他导流设备358095注意：当发热点的温升值小于 10K 时，不宜使用表 2 的数据。可暂定为一般缺陷，加强监视。

10、在同一电气回路中，当三相电流对称和三相(或两相)设备相同时，比较三相(或两相)电流致热型设备对应部位的温升值，可判断设备是否正常。若三相设备同时出现异常，可与同回路的同类设备比较。对于型号规格相同的电压致热型设备，可根据其对应点温升值的差异来判断设备是否正常。电压致热型设备的缺陷宜用允许温升或同类允许温差的判断依据确定。一般情况下，当同类温差超过允许温升值的 30%时，应定为重大缺陷。当三相电压不对称时应考虑工作电压的影响。根据同类设备在正常状态和异常状态下的热谱图的差异来判断设备是否正常。6.4 红外检测其他管理规定 8 7附录附录一：红外测温记录表附录二：各种电气设备常见热缺陷类型及其特征

11、附录三：常用材料发射率的参考值附录四：交流高压电器在长期工作时的发热 (GB76390)3.2 条本管理规定由广东电网公司惠州供电局生技部负责解释。 9 附录一：红外测温记录表序号单位部门变电站电压等级变电站名称设备类别(按照高压MIS 分类)设备电压等级设备编号设备相别本体平均温度本体最高温度接头最高温度测温人测温日期备注1.2.3.4.5.6.7.8.9.10. 10 11. 11 附录二：各种电气设备常见热缺陷类型及其特征1.变压器和电抗器1.1 箱体涡流损耗发热变压器漏磁通产生的涡流损耗引起箱体或部分连接螺杆发热，其热像特征是以漏磁通穿过而形成环流的区域为中心的热谱图。涡流损耗所引起的

12、箱体温度不得超过 DL/T 57295 的所规定的顶层油温的允许值。1.2 变压器内部异常发热当变压器内部出现异常发热时，有可能引起箱体局部温度升高。这种热谱图不具有环流形状。这类缺陷同时伴有变压器内部油的气化，可采用红外诊断与色谱分析相结合的方法进行判断。1.3 冷却装置及油路系统异常潜油泵过热则热谱图上有明显热区，管道堵塞或阀门未开则无热油循环的部分管道或散热器在热谱图上呈现低温区。油枕缺油或假油位则热谱图上油枕内油气分界面清晰可辨。1.4 高压套管缺陷套管介质损耗增大的热像特征是套管整体温度偏高。正常时同类比较相间温差不应超过 1K。如果套管缺油则热谱图上有明显的油气分界面。1.5 导电

13、回路连接件接触不良导电回路连接件接触不良的热像特征是一个以发热点为中心的热像图。一般可用相对温差判断法和同类比较法来判断其故障。1.6 变压器铁芯绝缘不良 一般干式变压器在热谱图上表现为以缺陷部位为中心的局部温 12 度升高。油浸式变压器在吊罩后施加一定的试验电压才能观测铁芯的绝缘损坏情况，必要时配合变压器大修进行。2. 高压断路器2.1 外部连接件接触不良 其特征是一个以发热点为中心的热像图。2.2 内部连接件接触不良 是指封闭在断路器内部的动静触头、中间触头及静触头座接触不良。其特征是一个局部发热的热像图3.电磁型电压互感器内部损耗异常 正常的电磁型电压互感器的总损耗不大，温升不高，而且基

14、本相同。同类比较时，储油柜表面温升及相间温差不得超过附表 1 的规定，必要时可配合色谱及电气试验结果综合分析，确定缺陷性质及处理意见。附表 1：电磁型电压互感器允许的最大温升和相间温差值电压等级 kV表面最大温升 K相间温差 K6104.035665.01.51105.01.52206.01.84.电流互感器内部损耗异常 正常电流互感器的总损耗不大，当一次电流和二次负载相同时，同类电流互感器总损耗基本温差不得超过附表二的规定，必要时可配合色谱及电气试验结果综合分析，确定缺陷的性质及处理意见。附表 2：电流互感器允许的最大温升和相间温差值电压等级 kV表面最大温升 K相间温差 K6104.011

15、04.01.2 13 2205004.51.45. 互感器内部连接件接触不良 其热像特征是以接触不良处为中心的热谱图，最高温度在出线头或顶部油面处。这类缺陷的性质可用相对温差判断法来测定。电流互感器内部连接件接触不良时，内外部的温差为 30K45K，为了保证内部温度不超过 GB763-90 的规定，油浸式互感器的表面温度应限制在 55以下。 6.电力电缆6.1 出线接头接触不良其特征是一个以发热点为中心的热像图，可用相对温差判断法和同类比较法来判断故障。 6.2 电缆头局部绝缘不良或整体绝缘不良 是指电缆头因加工不良或长期运行造成绝缘局部损伤、受潮、劣化等缺陷，其特征是电缆头交叉处出现局部绝缘

16、区域温升偏大。可用同类比较法来测定。6.3 电缆头出线套管绝缘不良是指 35kV 以上电缆出线套管因密封不良，引起进水受潮的缺陷。其特征是套管整体温度升高，靠近法兰的中下部温度偏高，同类比较时相间温差不应超过 0.5K。6.4 电缆整体发热 是指电缆绝缘老化或过负荷运行所引起的缺陷。电缆及电缆头的外表最高允许温升不得超过附表三的规定。附表 3：各种电缆的最高允许工作温升表面允许温升 K电 缆 类 型内部长期允许温度带铠装不带铠装 14 6kV 以下652025油性浸渍绝缘电缆20kV35kV601520充油电缆758025302025交联聚乙烯电缆809030402535橡胶皮电缆652025

17、7.金属氧化物避雷器 无间隙金属氧化物避雷器的热像特征和允许的温升及异常判断可按附表四的规定执行。当热像异常或相间温差超过附表四规定时，应用其他试验手段确定缺陷性质及处理意见。附表 4：金属氧化物避雷器允许的相间温差及最大工作温升参考值电压等级 kV正常热像特征异常热像特征允许温升 K相间温差K3200.535601.01101.0 或 1.50.52201.5 或 2.00.6330500 整体有轻微发热，热场分布基本均匀 整体或局部有明显发热3.0 或 4.01.2 注 1 有间隙金属氧化物避雷器正常时整体温度与环境温度基本相同，凡出现整体或局部发热者均属异常。 2 允许温升大值适用于室内

18、设备，小值适用于无风条件下的室外设备 8. 电力电容器和耦合电容器 正常的电容器一般热像特征中上部及顶部有明显的温升，耦合电容器瓷表面有轻微发热，异常的电容器则整体或局部有明显的发热。如果，耦合电容器中上部出现明显的电位梯度，则可能是内部缺油，应根据具体情况来判断。9.绝缘子正常绝缘子串的温度分布同电压分布规律对应，即呈不对称的 15 马鞍型，相邻绝缘子之间温差很小一般不超过 1K，低值绝缘子的热像特征是钢帽温升偏大，零值绝缘子是钢帽温升偏低，污秽绝缘子表现为瓷盘温升偏大10.其他设备10.1 导线断股、散股，母线、隔离开关等连接部位接触不良，其热像特征都是以发热点为中心的热像图，可按同类比较

19、法或相对温差判断法来确定其故障。10.2 穿墙套管支撑板发热大电流穿墙套管的支撑铁板未开口，引起较大的涡流损耗。10.3 阻波器内避雷器损坏 正常的避雷器基本不发热。如明显发热说明避雷器已损坏。 16 附录三：常用材料发射率的参考值材 料温度发射率近似值材 料温度发射率近似值抛光铝或铝箔1000.09棉纺织品(全颜色)0.95轻度氧化铝256000.100.20丝绸0.78强氧化铝256000.300.40羊毛0.78黄铜镜面280.03皮肤0.98氧化黄铜2006000.610.59木材0.78抛光铸铁2000.21树皮0.98加工铸铁200.44石头0.92完全生锈轧铁板200.69混凝土

20、0.94完全生锈氧化钢220.66石子0.280.44完全生锈铁板250.80墙粉0.92完全生锈铸铁402500.95石棉板250.96镀锌亮铁板280.23大理石230.93黑亮漆(喷在粗糙铁上)260.88红砖200.95黑或白漆38900.800.95白砖1000.90平滑黑漆38900.960.98白砖10000.70亮漆(所有颜色)0.90沥青02000.85非亮漆0.95玻璃(面)230.94纸01000.800.95碳片0.85不透明塑料0.95绝缘片0.910.94瓷器(亮)230.92金属片0.880.90电瓷0.900.9环氧玻0.80 17 2璃板屋顶材料200.91镀

21、金铜片0.30水01000.950.96涂焊料的铜0.35冰0.98铜丝0.870.88 18 附录四：交流高压电器在长期工作时的发热(GB76390)3.2 条 电器中各零件、材料及介质的最高允许温度和温升不应超过表1 中所规定的数值。 注：空气和 SF6用作高压电器产品的介质时，其长期工作时的最高允许温度和温升不需限制。表 1 ：电器中各零件材料的最高允许温度和温升最高允许温度周围空气温度为40时的允许温升 K序号电器零件、材料及介质的类别1)、2)、3)、4)空气中SF6中油 中空气中SF6中油 中触头5)、6) 裸铜或裸铜合金759080355040镀锡9090905050501镀银或

22、镀镍(包括镀厚银及镶银片)10510590656550 用螺栓或其他等效方法连接的导体接合部分7)裸铜 (铜合金)和裸铝(铝合金)90105100506560镀(搪)锡1051051006565602镀银(镀厚银)或镀镍 1151151007575603用其他裸金属制成或表面镀其他材料的触头或连接8) 19 用螺栓或螺钉与外部导体连接的端子9) 裸铜(铜合金)和裸铝(铝合金) 90 60 镀(搪)锡或镀银(镀厚银) 105 65 4其他镀层8) 5油开关用油10)、11) 90 506起弹簧作用的金属零件12) 下列等级的绝缘材料及与其接触的金属零件13)、14)、15) a)需要考虑发热对机

23、械强度影响的 Y(对不浸渍材料)85904550A(对浸在油中或浸渍过的)100100100606060E、B、F、H110100110707060b)不需要考虑发热对机械强度影响的 Y(对未浸渍过的材料)90905050A(对浸渍过的材料)100100100606060E120120100808060B130130100909060F15515510011511560H18018010014014060c)漆 油基漆1001001006060607合成漆120120100808060 20 不与绝缘材料(油除外)接触的金属零件(触头除外) a)需要考虑发热对机械强度影响的 裸铜、裸铜合金或镀银120120100808060裸铝、裸铝合金或镀银11011