紅外熱成像技術在電力系統(tǒng)故障診斷中的應用

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1、電力技術紅外熱成像技術在電力系統(tǒng)故障診斷中的應用普恩平唐上林2(1．云南銀塔電力建設有限公司，云南昆明650216；2．廣州彼岸科技有限公司，廣東廣州510600)j00ll，lJ—llI：0l＼【摘要】電力系統(tǒng)采用紅外熱像儀進行熱故障檢測，故障點準確直觀，從而可以做到預知檢修疆曩ji

2、l-_---薯I薯l；生產率降低了成本。本文主要敘述紅外熱成像技術在電力系統(tǒng)的測溫原理和應用特點介紹援}；％一一_一。。ti§曩囊1)瓣儀對電力系統(tǒng)故障的檢測范圍和診斷方法。。。一：：0{

3、；t。?一_一一j～【關鍵詞】電力系統(tǒng)；故障檢測；溫度異常；紅外診斷_0、r01

4、前言受電磁干擾，探測距離遠，檢測速度快等特點，尤其對那些懸空的、運動中的、帶電的設備更具有突出優(yōu)電力系統(tǒng)中采用合理的、性能完善的控制裝置，點。可以說紅外熱像儀是檢測電氣設備溫度異常隱患是提高系統(tǒng)輸送能力，保征系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的重要的理想儀器，它將成為電力系統(tǒng)可靠性分析、故障預措施。但是，不管電力系統(tǒng)的電網(wǎng)結構做得如何合測和改革維修制度的有力工具。理、先進，還是電力控制系統(tǒng)設置得如何安全穩(wěn)定，由于電力系統(tǒng)各級領導的重視和支持，目前各都不能保證電力系統(tǒng)不產生故障。根據(jù)我國電力系統(tǒng)省、市的電力科研機構和輸配電單位都先后配備了紅長期運行經(jīng)驗，以及多次嚴重故障的

5、教訓，認為電力外熱像儀，并在實際應用中取得了明顯的效益。這必系統(tǒng)在經(jīng)過一段時間的運行以后，總會在某些薄弱環(huán)將為今后電力工業(yè)向更深更廣的范圍推廣應用紅外熱節(jié)出現(xiàn)這樣那樣的問題。以往對電力系統(tǒng)的故障采取像儀打下堅實的基礎。定期檢修的辦法來解決，有了紅外熱像儀以后，普遍采用“預知檢修”手段，從而大大降低故障率，并節(jié)2紅外熱像儀的測溫原理與特點省了人力物力，提高了設備的可靠性。紅外熱成像檢測技術在電力系統(tǒng)故障診斷中的應紅外熱像儀于八十年代開始應用于我國電力行用，日益受到重視，該技術在電力工業(yè)生產實踐中，業(yè)，目前，紅外熱成像技術在我國電力系統(tǒng)中應用日益廣泛，它已

6、成了開展電氣設備狀態(tài)檢查的必備手對電力系統(tǒng)故障的診斷已取得了良好的技術狀態(tài)和經(jīng)濟效益。段。紅外熱像儀檢測電力系統(tǒng)的故障隱患有效率高，判斷準確，圖像直觀，安全可靠，不接觸探測，不2．1測溫原理圄2009．7第7期紅外熱成像技術在電力系統(tǒng)故障診斷中的應用電力系統(tǒng)的各類電力設備和線路，在正常運行表1各檢測點溫度時，都會產生一定的熱量。但是隨著設備運行時間序號檢測點濕度值備注1SPO127lC的增加，負載的不平衡，某些接點的生銹腐蝕、接觸2SPO2271C不良造成接觸電阻增加、電流過大等，導致系統(tǒng)、設3L10ll38．6C備、線路的熱態(tài)異常和過熱故障。這些異常

7、部位和故4LIo2l46．8C障點都會輻射出比正常狀態(tài)更多、更強的紅外能。紅5ARO1146．8C外熱像儀的測溫原理是：紅外熱像儀的物鏡接收電力6ARo2562C設備表面所輻射的紅外線，經(jīng)光學系統(tǒng)會聚，把接收7ARO3722C的紅91"~g正好落在系統(tǒng)的焦點上，即紅外探測器焦平圖1是膠州變電站主變壓器AXH將軍帽發(fā)熱，溫面上；經(jīng)探測器的光電轉換，將電力設備的紅外能轉度高達146．8℃；表1是對圖1所作的分析報告中各檢變成電能，再經(jīng)一系列的電信號處理，在熱像儀的取測點的溫度值。景器上得到一幅所測電力設備的熱圖像。通過直觀的紅外熱像儀的檢測特點為：熱圖像找

8、出圖像中溫度異常點，測出其溫度值。紅外2．2．1成像檢測、圖像直觀熱像儀就是利用電力系統(tǒng)的這一特性，測定電力設備目前的熱像儀大部分是非致冷長波焦平面紅外熱表面的溫度分布場及其變化情況，實現(xiàn)無接觸測溫，像儀，探測器件為320×240元，像素高達76800個點進行成像檢測，找出電力設備可能存在的熱狀態(tài)異常心，成像質量非常好，圖像清晰。檢測時，只要進入和潛在的故障點，從而實現(xiàn)對設備和線路的故障診熱像儀視場內的物體，都會在顯示屏上成像。若視場斷。內正好有溫度異常點，在顯示屏可以清楚地看到異常2．2應用特點點的個數(shù)和位置，同時還可測出各異常點的溫度。2．2．2高

9、靈敏度、高分辨率眾所周知，現(xiàn)代電力系統(tǒng)的設備管理工作，正在把傳統(tǒng)的定期維修制度改革為預知維修制度，實現(xiàn)這熱像儀其靈敏度普遍都很高，一般在30℃溫度個改革不但能減少維修費用，而且還可大大提高設備時，其靈敏度可達0．12℃-0．02℃，它可以分辨出設利用率。在對電力系統(tǒng)實現(xiàn)預知維修制度時，必須應備表面的零點幾度的溫差，從而可以診斷出設備熱狀用設備狀態(tài)診斷技術，以便經(jīng)常對電力設備和線路進態(tài)微小變化。由于熱像儀的像素可達76800點，所以行檢測與監(jiān)視，保證電力系統(tǒng)安全運行，進行適時維空間分辨率可做得很高，一般在1-3毫弧度左右。因修。無疑紅外熱像儀便是電力設備

10、狀態(tài)診斷技術中最此，可以探測設備的細節(jié)部位，并可實行遠距離的檢重要的監(jiān)測儀器。測。目前熱像儀都