《带电设备红外诊断》课件

带电设备红外诊断借助红外热成像技术,对电力设备进行实时监测和故障诊断,确保系统安全高效运行。课程目标1掌握红外诊断技术原理了解红外成像和温度测量的基本原理,为实际应用打下坚实基础。2熟悉红外诊断设备使用掌握红外热成像仪的操作流程和功能特点,提高诊断工作效率。3学习常见故障诊断方法了解电力设备常见故障类型及其在红外图像上的特征表现。4提高红外诊断分析能力通过大量实例分析,提升红外诊断数据的解读和故障判断能力。红外诊断技术简介红外诊断技术是一种利用红外线来检测电力设备温度分布情况的非接触式检测方法。它能够实时、快速、无损地发现电力设备内部的温度异常,有助于及时发现设备隐藏的缺陷和故障隐患。该技术广泛应用于变压器、电机、电缆等电力设备的状态检测和故障诊断,对推动电力系统的智能化和自动化具有重要意义。红外成像原理红外辐射物体表面会发射红外辐射,根据其温度不同,辐射强度也会不同。焦点成像红外成像仪利用特殊的光学系统,将物体表面的红外辐射聚焦成热图像。热感应检测红外成像仪利用热感应探测器捕捉热图像,转换成电子信号显示在屏幕上。温度测量原理1黑体辐射物体表面的热能以红外辐射的形式释放2斯蒂芬-波尔兹曼定律物体表面的辐射功率与温度的4次方成正比3普朗克定律物体在不同温度下的辐射功率分布具有特定规律红外成像技术是基于物体表面的热能辐射进行温度测量的原理。根据黑体辐射理论和能量定律,物体表面的热能会以红外辐射的形式释放,且辐射功率与温度成正比。通过监测和分析这些红外辐射特性,我们就可以推算出物体的表面温度。红外检测设备红外热像仪红外热像仪采用先进的红外成像技术,能够精准测量设备表面温度,为电力设备诊断提供准确数据。红外测温仪红外测温仪能够远距离非接触式测量设备温度,适用于带电或高温环境下的温度检测。红外成像分析软件专业的红外成像分析软件可以对热像数据进行深入分析,帮助诊断出设备异常情况。红外测温的优势无接触测量红外测温无需直接接触被测对象,避免了机械损坏和人工接触的安全隐患。测量范围广红外测温可测量从-40°C到2000°C的广泛温度范围,满足各类工业场景的需求。响应速度快红外测温可在瞬时内完成测量,能够捕捉温度的快速变化。非侵入式红外测温无需在被测对象上安装传感器,不会影响被测对象的工作状态。红外测温的局限性测量距离制约红外测温仪的测量距离通常有限,远距离测量需要特殊的镜头或探测器,增加了设备成本和复杂性。物体表面影响物体表面的反射率、发射率和透射率会影响测温准确性,需要进行表面校正。环境条件影响测量环境如温度、湿度、烟尘等会干扰红外辐射,降低测温精度。无法测内部温度红外测温仅能测量表面温度,无法直接测量内部温度,可能无法完全反映设备的实际状态。带电设备常见故障过热过高的温度可能导致绝缘损坏、金属部件变形等严重故障。及时发现和处理是关键。绝缘失效绝缘老化、污损或受潮等都可能导致绝缘破坏,造成短路或漏电等问题。接线松动导线接头松动可能导致接触不良,产生局部过热,严重时会引发火灾。机械损坏外力作用或长期振动可能导致设备的外壳、零部件等发生机械损坏。电机常见故障过载故障电机承受的负载超过了其额定容量,会导致电机过热烧坏。需要调整负载或增大电机容量。绝缘损坏电机绕组的绝缘层出现破损,易导致短路或漏电。需要修理绝缘或更换电机。轴承故障轴承磨损或潮湿腐蚀,会引起电机振动噪音。需要及时检查维护或更换轴承。不平衡电压三相电压不平衡会导致电机温升过高。需要检查供电系统并调节电压。变压器常见故障温度过高变压器内部在长期工作过程中会产生热量积累,如果散热不佳会导致温度过高,对绝缘物质造成损坏。绝缘油老化变压器绝缘油在长期使用中会发生氧化、酸化等问题,这会降低绝缘性能,增加故障隐患。铁芯故障变压器铁芯如果出现局部饱和或磁路断裂,会导致漏磁增加,从而引发电压不稳定等问题。断路器常见故障过载故障由于电流超过规定值而导致的断路器过热、机械应力增大等问题,可能造成断路器跳闸或损坏。短路故障在断路器接点处发生短路,会导致电流急剧增大,断路器无法及时切断电路。机械故障断路器机构磨损、机械部件损坏等问题,会影响断路器的开关动作和可靠性。绝缘故障绝缘材料老化导致绝缘性能下降,容易造成绝缘击穿和接地故障。绝缘子常见故障硅橡胶绝缘子开裂由于长期受到紫外线照射和污染物的侵蚀,硅橡胶绝缘子表面容易出现开裂,从而导致绝缘性能下降。瓷瓶绝缘子破碎由于受到外力冲击或温度变化,瓷瓶绝缘子容易出现碎裂,从而导致相间短路。绝缘子表面污秽在恶劣环境下,绝缘子表面容易积聚灰尘和盐雾,形成导电层而导致漏电事故。绝缘子材料老化随着使用年限的增加,绝缘子材料会逐渐老化,失去原有的绝缘性能。开关设备常见故障接触器故障接触器因长期使用而发生黏着、烧损等问题，导致无法正常工作。断路器故障断路器弹簧疲劳、机械部件磨损等，造成不能准确动作。继电器故障继电器线圈绕组短路、触点烧损等问题，导致无法实现精确控制。开关故障开关接触不良、机构故障等，使得设备无法正常通断电力。电力电缆常见故障绝缘层损坏电力电缆的绝缘层受到外力侵害或老化,容易发生绝缘击穿,造成短路故障。需要及时修理或更换。金属护层腐蚀电力电缆的金属护层容易受潮或土壤化学侵蚀,导致外被破损,引起绝缘层损坏和漏电故障。接头故障电力电缆的接头连接处如果制作不当或受外力破坏,会导致电缆断线或漏电等问题发生。红外诊断故障检测流程1预先准备充分了解设备情况，收集相关检测数据和历史记录。选择合适的红外测温仪，进行校准和调试。2现场巡检有计划地对设备逐一进行红外扫描,记录温度异常点的位置和数值。重点关注可能故障的部位。3故障诊断对温度异常点进行深入分析,结合设备运行情况、负荷变化等要素,判断故障类型和严重程度。红外诊断注意事项安全第一在诊断过程中务必遵守安全操作规程,以免受到电击或烧伤等伤害。温度范围合理设置测温范围,以免遗漏重要故障或产生虚假告警。成像距离根据被测物品大小选择合适的成像距离,以获得最佳红外图像。环境因素考虑周围环境条件对测温结果的影响,如阳光、风等。红外诊断实例分析一本案例以某电力变压器为例,通过红外热成像检测发现变压器绕组温升过高,存在严重的过热故障隐患。通过进一步分析,发现这是由于变压器铁心接地线接触不良导致的。及时发现并处理该问题,有效避免了设备损坏和停电事故的发生。红外诊断实例分析二本实例分析了某变压器的故障诊断。通过红外热成像,发现变压器的温度明显高于正常值。进一步分析发现,该变压器的冷却风扇出现故障,导致绕组散热不畅,温度升高。及时维修冷却风扇后,变压器温度迅速降低至正常水平。该实例展示了红外诊断在发现隐藏故障上的优势。通过对温度异常的快速识别和分析,有助于及时进行维修保养,避免了重大设备故障。红外诊断实例分析三某电力变电站,某35kV断路器上端子温度异常升高。红外诊断发现断路器的上端子处存在局部热点,温度超过正常值20℃。进一步检查发现断路器触点连接处氧化严重,触点接触不良导致的局部过热。需要对断路器进行全面检修,更换氧化严重的触点。及时发现并修复这一问题,可以避免断路器因过热而发生故障,确保电网安全稳定运行。红外诊断实例分析四在某变电站中,检测人员利用红外热像仪对变压器进行检查。发现某一个相的变压器绕组温度异常升高,同时该相的母线温度也异常升高。进一步分析发现,这是由于该相电缆接头处存在松动和接触不良造成的。通过及时更换接头,避免了严重事故的发生。红外诊断实例分析五本例展示了利用红外热成像技术对高压开关进行诊断的情况。通过对开关设备的不同部位进行热成像分析，可以及时发现接触不良、热点、绝缘老化等问题。及时采取维修措施，可以有效预防事故的发生。红外热成像技术能够全面、无损地诊断开关设备的运行状态,是电力设备运维中不可或缺的重要手段。带电设备红外诊断实例分析六在日常检修过程中,我们发现某变压器A相绕组温度比其他相高出明显。经红外热成像检测,发现变压器顶部A相绕组存在热点,温度高达85°C。此为变压器常见的过负荷故障症状。需进一步采取措施,缩短该变压器的日常负荷,避免出现绕组绝缘层过热引发严重故障。同时加强该变压器的定期保养和检修,确保其安全稳定运行。红外诊断实例分析七某配电室配电柜出现故障,经过红外检测发现柜内接线端部温度明显偏高。通过深入分析发现,是因为接线端子松动导致接触不良,从而造成热损耗,引起温升。及时发现并修复此故障,可以有效预防配电柜的进一步损坏,避免造成停电和设备损坏。红外诊断实例分析八绝缘子老化通过红外检测可及时发现绝缘子表面温度异常,发现热点隐患,防止绝缘子故障。绝缘子局部放电红外图像可以清楚显示绝缘子表面温度异常区域,早期发现局部放电隐患。绝缘子裂纹检测红外技术可以快速发现绝缘子表面的细小裂纹,并准确定位问题所在。红外诊断实例分析九本案例分析了一段中压电缆在运行过程中出现局部过热情况。通过使用红外热像仪对电缆进行检测,可以发现电缆连接处存在热点,表明该处可能出现接触不良或绝缘老化的问题。及时发现并解决这类问题,不仅可以避免更大范围的设备故障,还能够提高电网的运行可靠性,确保电力供给的安全性。红外诊断实例分析十综合检查方案采用红外热成像扫描全面检查电力设备,结合其他检测手段,获得全面诊断数据,准确分析设备运行状态。绝缘状态分析针对电源线路绝缘状态进行细致检查,及时发现潜在缺陷,制定针对性的维护方案。元器件温升分析重点关注断路器等关键部件的温升情况,及时发现温升异常,防范设备故障发生。红外诊断结果判断1结果对比分析将红外诊断结果与历史数据、行业标准进行对比分析,确定异常情况。2故障判断依据根据温度异常程度、位置、趋势等因素,确定故障类型和严重程度。3风险评估建议提出相应的维护建议,如清洁、调整、修理等,预防事故发生。4专业分析报告编制详细的红外诊断分析报告,作为后续维护管理的依据。红外诊断维护建议定期巡检建议定期对设备进行红外热成像检测,及时发现并修复隐藏的故障