红外热成像技术在电力系统故障诊断中的应用

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1、电力技术红外热成像技术在电力系统故障诊断中的应用普恩平唐上林2(1．云南银塔电力建设有限公司，云南昆明650216；2．广州彼岸科技有限公司，广东广州510600)j00ll，lJ—llI：0l＼【摘要】电力系统采用红外热像仪进行热故障检测，故障点准确直观，从而可以做到预知检修疆曩ji

2、l-_---薯I薯l；生产率降低了成本。本文主要叙述红外热成像技术在电力系统的测温原理和应用特点介绍援}；％一一_一。。ti§曩囊1)瓣仪对电力系统故障的检测范围和诊断方法。。。一：：0{

3、；t。⋯一_一一j～【关键词】电力系统；故障检测；温度异常；红外诊断_0、r01

4、前言受电磁干扰，探测距离远，检测速度快等特点，尤其对那些悬空的、运动中的、带电的设备更具有突出优电力系统中采用合理的、性能完善的控制装置，点。可以说红外热像仪是检测电气设备温度异常隐患是提高系统输送能力，保征系统安全稳定运行的重要的理想仪器，它将成为电力系统可靠性分析、故障预措施。但是，不管电力系统的电网结构做得如何合测和改革维修制度的有力工具。理、先进，还是电力控制系统设置得如何安全稳定，由于电力系统各级领导的重视和支持，目前各都不能保证电力系统不产生故障。根据我国电力系统省、市的电力科研机构和输配电单位都先后配备了红长期运行经验，以及多次严重故障的

5、教训，认为电力外热像仪，并在实际应用中取得了明显的效益。这必系统在经过一段时间的运行以后，总会在某些薄弱环将为今后电力工业向更深更广的范围推广应用红外热节出现这样那样的问题。以往对电力系统的故障采取像仪打下坚实的基础。定期检修的办法来解决，有了红外热像仪以后，普遍采用“预知检修”手段，从而大大降低故障率，并节2红外热像仪的测温原理与特点省了人力物力，提高了设备的可靠性。红外热成像检测技术在电力系统故障诊断中的应红外热像仪于八十年代开始应用于我国电力行用，日益受到重视，该技术在电力工业生产实践中，业，目前，红外热成像技术在我国电力系统中应用日益广泛，它已

6、成了开展电气设备状态检查的必备手对电力系统故障的诊断已取得了良好的技术状态和经济效益。段。红外热像仪检测电力系统的故障隐患有效率高，判断准确，图像直观，安全可靠，不接触探测，不2．1测温原理圄2009．7第7期红外热成像技术在电力系统故障诊断中的应用电力系统的各类电力设备和线路，在正常运行表1各检测点温度时，都会产生一定的热量。但是随着设备运行时间序号检测点湿度值备注1SPO127lC的增加，负载的不平衡，某些接点的生锈腐蚀、接触2SPO2271C不良造成接触电阻增加、电流过大等，导致系统、设3L10ll38．6C备、线路的热态异常和过热故障。这些异常

7、部位和故4LIo2l46．8C障点都会辐射出比正常状态更多、更强的红外能。红5ARO1146．8C外热像仪的测温原理是：红外热像仪的物镜接收电力6ARo2562C设备表面所辐射的红外线，经光学系统会聚，把接收7ARO3722C的红91"~g正好落在系统的焦点上，即红外探测器焦平图1是胶州变电站主变压器AXH将军帽发热，温面上；经探测器的光电转换，将电力设备的红外能转度高达146．8℃；表1是对图1所作的分析报告中各检变成电能，再经一系列的电信号处理，在热像仪的取测点的温度值。景器上得到一幅所测电力设备的热图像。通过直观的红外热像仪的检测特点为：热图像找

8、出图像中温度异常点，测出其温度值。红外2．2．1成像检测、图像直观热像仪就是利用电力系统的这一特性，测定电力设备目前的热像仪大部分是非致冷长波焦平面红外热表面的温度分布场及其变化情况，实现无接触测温，像仪，探测器件为320×240元，像素高达76800个点进行成像检测，找出电力设备可能存在的热状态异常心，成像质量非常好，图像清晰。检测时，只要进入和潜在的故障点，从而实现对设备和线路的故障诊热像仪视场内的物体，都会在显示屏上成像。若视场断。内正好有温度异常点，在显示屏可以清楚地看到异常2．2应用特点点的个数和位置，同时还可测出各异常点的温度。2．2．2高

9、灵敏度、高分辨率众所周知，现代电力系统的设备管理工作，正在把传统的定期维修制度改革为预知维修制度，实现这热像仪其灵敏度普遍都很高，一般在30℃温度个改革不但能减少维修费用，而且还可大大提高设备时，其灵敏度可达0．12℃-0．02℃，它可以分辨出设利用率。在对电力系统实现预知维修制度时，必须应备表面的零点几度的温差，从而可以诊断出设备热状用设备状态诊断技术，以便经常对电力设备和线路进态微小变化。由于热像仪的像素可达76800点，所以行检测与监视，保证电力系统安全运行，进行适时维空间分辨率可做得很高，一般在1-3毫弧度左右。因修。无疑红外热像仪便是电力设备

10、状态诊断技术中最此，可以探测设备的细节部位，并可实行远距离的检重要的监测仪器。测。目前热像仪都