红外热像技术在电力设备巡检中的应用

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1、红外热像技术在电力设备巡检中的应用江龙华唐亮宁伟东国网池州供电公司深圳大成智能电气科技有限公司摘要：文章对红外热像的基木原理、技术特点及其在电力巡检中的应用进行了探讨，同时结合实际应用进行了图谱分析与故障诊断，并对热像分析软件平台进行了简要介绍，从而构建了较为完备的红外热像巡检方案，为电力设备的安全预警提供了更可靠、更精准的分析手段，具有很强的推广意义。关键词：红外热像;电力设备;图谱分析;故障诊断;作者简介：江龙华（1983-）,男，安徽池州人，本科，工程师，从事配网工程管理工作。1概述随着社会经济的不断发展和进步，发供电的安全性及可靠性具有极为重要的作用。利用红

2、外热像对输变电设备的状态进行检查，对增强设备运行可靠性，提高电力系统经济效益以及降低维修成本，都有很重要的意义。本文对红外热像的基本原理、技术特点及其在电力巡检中的应用进行了探讨，同时结合实际应用进行了图谱分析与故障诊断，并对热像分析软件平台进行了简要介绍，从而构建了较为完备的红外热像巡检方案。2红外热像技术基本原理及特点自然界中任何物体，只要温度高于绝对零度，就会以电磁辐射的形式在非常宽的波长范围内发射能量，产生辐射能。不同的材料、不同的温度、不同的颜色等,所发出的热辐射强度不同。热成像技术是指利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形，并反映

3、到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，这种热像图与物体表面的热分布场相对应。通俗地讲热成像就是将物体发出的不可见红外热辐射能量传变为可见的视频图像。图1红外热像仪基本原理下载原图红外热像监测具有如下技术特点：(1)非接触式测量。不影响目标的温度分布，同时远距离扫描巡检，可以保证人身安全。(2)响应快。不需要达到与目标物体的热平衡，只要接受辐射就可以进行测量,能够快速的对大面积的设备进行检测。(3)测温范围宽。一般测温范围在-5(f500°C。(4)灵敏度高。目前最灵敏的热成像系统能测dio.orc的温度变化。(5)空间分辨率高。具有定性成像与定量测量的双重功

4、能，并有较高空间分辨率和温度分辨率，能够辨别很小的温差。3红外热像的应用与故障分析使用红外热像仪对设备进行测温作为无损、罪接触检测设备的技术手段，在设备带电运行时，可以发现其他监测手段无法发现的热缺陷，减少故障导致的非计划停运时间，具有超前诊断的优越性等优点，己经在电力行业逐步推广应用。下面是部分常见的需要进行红外热成像产品检查的电力设施。(1)发电设备:发电机、汽轮机、送风机、给水泵、高低压加热器等。下面以发电机为例进行图谱分析。图2三相交流同步发电机热像图下载原图图谱分析:发电机轴部过热。发电机轴承部位与其他部位温度相比，温差超标。故初步诊断为轴承磨损，导致轴承

5、局部过热。应检查轴承有无异常噪音，如发现转子和定子摩擦，应立即停机进行检修。(2)变电设备:变压器、电抗器、电流互感器、电压互感器、隔离开关和接地开关、电容器、避雷器、接地装置、串联补偿装置、变电站设备外绝缘及绝缘子等。下面以110kV主变压器为例进行图谱分析。O3.390.0°C33.8图3110kV主变压器热像图下载原图图谱分析:主变压器散热器下方钟罩螺栓发热。热像图中发热部位为钟罩螺栓，且温度明显高于正常处，说明热点在钟罩螺栓处。产牛该螺栓发热的根木原因是漏磁通的影响，当大量漏磁通经过油箱形成冋路闭合吋，在上下两节油箱连接螺栓处，将产生损耗电流，从而使螺栓发热

6、。应将上述发热的螺栓更换成不导磁的不锈钢螺栓，处理两天用红外成像测量方法跟踪处理后发热情况，发现设备恢复正常，则故障成功消除。(3)输电设备：电力电缆、套管、金具、绝缘子、导线接头等。下面以500kV套管为例进行图谱分析。图谱分析:左侧(中压侧)套管岀线线夹有明显热点。热点温度分布以出线线夹为最热点，热点温度与负荷电流大小关系明显，成正比。故诊断故障原因为变压器套管出线线夹接触不良。一般缺陷进行跟踪检测；严重缺陷、危急缺陷停电进行紧固、打磨、涂抹导电脂处理。(4)配电设备:断路器、电缆终端、穿盘套管、引线接头、低压刀闸等。下面以110kV断路器为例进行图谱分析。36

7、.6°C2L0图4110kV断路器热像图下载原图图谱分析:右侧断路器静触头法兰发热。出线线夹较顶帽温度低，而缺陷和顶帽温度较下法兰高，且大于正常相温度，热点温度与负荷电流大小关系明显，成正比。故诊断故障原因为断路器内部静触头组件接触不良引起发热。应安排停电进行检查，进行回路电阻测试，确认缺陷后安排解体检修。(5)配电柜异常检测：负荷开关、接触器、熔断器、接线端子等。下面以熔断器为例进行图谱分析。图谱分析：中间相熔断器温升异常缺陷。采用同类比较判断法，中间相熔断器明显高于其他两相。现场排除三相电流不平衡等因素，诊断故障原因为熔断器熔芯配置不合理，载流量不能满足要求