紅外熱像技術(shù)在電力設(shè)備巡檢中的應(yīng)用

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1、紅外熱像技術(shù)在電力設(shè)備巡檢中的應(yīng)用江龍華唐亮寧偉東國網(wǎng)池州供電公司深圳大成智能電氣科技有限公司摘要：文章對紅外熱像的基木原理、技術(shù)特點(diǎn)及其在電力巡檢中的應(yīng)用進(jìn)行了探討，同時結(jié)合實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了圖譜分析與故障診斷，并對熱像分析軟件平臺進(jìn)行了簡要介紹，從而構(gòu)建了較為完備的紅外熱像巡檢方案，為電力設(shè)備的安全預(yù)警提供了更可靠、更精準(zhǔn)的分析手段，具有很強(qiáng)的推廣意義。關(guān)鍵詞：紅外熱像;電力設(shè)備;圖譜分析;故障診斷;作者簡介：江龍華（1983-）,男，安徽池州人，本科，工程師，從事配網(wǎng)工程管理工作。1概述隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，發(fā)供電的安全性及可靠性具有極為重要的作用。利用紅

2、外熱像對輸變電設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行檢查，對增強(qiáng)設(shè)備運(yùn)行可靠性，提高電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益以及降低維修成本，都有很重要的意義。本文對紅外熱像的基本原理、技術(shù)特點(diǎn)及其在電力巡檢中的應(yīng)用進(jìn)行了探討，同時結(jié)合實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了圖譜分析與故障診斷，并對熱像分析軟件平臺進(jìn)行了簡要介紹，從而構(gòu)建了較為完備的紅外熱像巡檢方案。2紅外熱像技術(shù)基本原理及特點(diǎn)自然界中任何物體，只要溫度高于絕對零度，就會以電磁輻射的形式在非常寬的波長范圍內(nèi)發(fā)射能量，產(chǎn)生輻射能。不同的材料、不同的溫度、不同的顏色等,所發(fā)出的熱輻射強(qiáng)度不同。熱成像技術(shù)是指利用紅外探測器和光學(xué)成像物鏡接受被測目標(biāo)的紅外輻射能量分布圖形，并反映

3、到紅外探測器的光敏元件上，從而獲得紅外熱像圖，這種熱像圖與物體表面的熱分布場相對應(yīng)。通俗地講熱成像就是將物體發(fā)出的不可見紅外熱輻射能量傳變?yōu)榭梢姷囊曨l圖像。圖1紅外熱像儀基本原理下載原圖紅外熱像監(jiān)測具有如下技術(shù)特點(diǎn)：(1)非接觸式測量。不影響目標(biāo)的溫度分布，同時遠(yuǎn)距離掃描巡檢，可以保證人身安全。(2)響應(yīng)快。不需要達(dá)到與目標(biāo)物體的熱平衡，只要接受輻射就可以進(jìn)行測量,能夠快速的對大面積的設(shè)備進(jìn)行檢測。(3)測溫范圍寬。一般測溫范圍在-5(f500°C。(4)靈敏度高。目前最靈敏的熱成像系統(tǒng)能測dio.orc的溫度變化。(5)空間分辨率高。具有定性成像與定量測量的雙重功

4、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。3紅外熱像的應(yīng)用與故障分析使用紅外熱像儀對設(shè)備進(jìn)行測溫作為無損、罪接觸檢測設(shè)備的技術(shù)手段，在設(shè)備帶電運(yùn)行時，可以發(fā)現(xiàn)其他監(jiān)測手段無法發(fā)現(xiàn)的熱缺陷，減少故障導(dǎo)致的非計(jì)劃停運(yùn)時間，具有超前診斷的優(yōu)越性等優(yōu)點(diǎn)，己經(jīng)在電力行業(yè)逐步推廣應(yīng)用。下面是部分常見的需要進(jìn)行紅外熱成像產(chǎn)品檢查的電力設(shè)施。(1)發(fā)電設(shè)備:發(fā)電機(jī)、汽輪機(jī)、送風(fēng)機(jī)、給水泵、高低壓加熱器等。下面以發(fā)電機(jī)為例進(jìn)行圖譜分析。圖2三相交流同步發(fā)電機(jī)熱像圖下載原圖圖譜分析:發(fā)電機(jī)軸部過熱。發(fā)電機(jī)軸承部位與其他部位溫度相比，溫差超標(biāo)。故初步診斷為軸承磨損，導(dǎo)致軸承

5、局部過熱。應(yīng)檢查軸承有無異常噪音，如發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子和定子摩擦，應(yīng)立即停機(jī)進(jìn)行檢修。(2)變電設(shè)備:變壓器、電抗器、電流互感器、電壓互感器、隔離開關(guān)和接地開關(guān)、電容器、避雷器、接地裝置、串聯(lián)補(bǔ)償裝置、變電站設(shè)備外絕緣及絕緣子等。下面以110kV主變壓器為例進(jìn)行圖譜分析。O3.390.0°C33.8圖3110kV主變壓器熱像圖下載原圖圖譜分析:主變壓器散熱器下方鐘罩螺栓發(fā)熱。熱像圖中發(fā)熱部位為鐘罩螺栓，且溫度明顯高于正常處，說明熱點(diǎn)在鐘罩螺栓處。產(chǎn)牛該螺栓發(fā)熱的根木原因是漏磁通的影響，當(dāng)大量漏磁通經(jīng)過油箱形成冋路閉合吋，在上下兩節(jié)油箱連接螺栓處，將產(chǎn)生損耗電流，從而使螺栓發(fā)熱

6、。應(yīng)將上述發(fā)熱的螺栓更換成不導(dǎo)磁的不銹鋼螺栓，處理兩天用紅外成像測量方法跟蹤處理后發(fā)熱情況，發(fā)現(xiàn)設(shè)備恢復(fù)正常，則故障成功消除。(3)輸電設(shè)備：電力電纜、套管、金具、絕緣子、導(dǎo)線接頭等。下面以500kV套管為例進(jìn)行圖譜分析。圖譜分析:左側(cè)(中壓側(cè))套管岀線線夾有明顯熱點(diǎn)。熱點(diǎn)溫度分布以出線線夾為最熱點(diǎn)，熱點(diǎn)溫度與負(fù)荷電流大小關(guān)系明顯，成正比。故診斷故障原因?yàn)樽儔浩魈坠艹鼍€線夾接觸不良。一般缺陷進(jìn)行跟蹤檢測；嚴(yán)重缺陷、危急缺陷停電進(jìn)行緊固、打磨、涂抹導(dǎo)電脂處理。(4)配電設(shè)備:斷路器、電纜終端、穿盤套管、引線接頭、低壓刀閘等。下面以110kV斷路器為例進(jìn)行圖譜分析。36

7、.6°C2L0圖4110kV斷路器熱像圖下載原圖圖譜分析:右側(cè)斷路器靜觸頭法蘭發(fā)熱。出線線夾較頂帽溫度低，而缺陷和頂帽溫度較下法蘭高，且大于正常相溫度，熱點(diǎn)溫度與負(fù)荷電流大小關(guān)系明顯，成正比。故診斷故障原因?yàn)閿嗦菲鲀?nèi)部靜觸頭組件接觸不良引起發(fā)熱。應(yīng)安排停電進(jìn)行檢查，進(jìn)行回路電阻測試，確認(rèn)缺陷后安排解體檢修。(5)配電柜異常檢測：負(fù)荷開關(guān)、接觸器、熔斷器、接線端子等。下面以熔斷器為例進(jìn)行圖譜分析。圖譜分析：中間相熔斷器溫升異常缺陷。采用同類比較判斷法，中間相熔斷器明顯高于其他兩相?，F(xiàn)場排除三相電流不平衡等因素，診斷故障原因?yàn)槿蹟嗥魅坌九渲貌缓侠?，載流量不能滿足要求