带电设备红外检测诊断技术

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1、带电设备红外检测诊断技术主讲人：郭亮2010年8月16日1纲要1.背景和目的2.电力设备故障发热机理3.红外检测原理4.DL/T664-2008《带电设备红外诊断应用规范》宣贯21.背景和目标1.1电力设备检修体制的演变1.2状态检修技术基础1.3电力设备故障红外诊断技术的发展1.4电力设备故障红外诊断的应用概况31.背景和目标1.1电力设备检修体制的演变故障检修阶段预防性检修阶段主要包括•定期检修•以可靠性为中心的检修•状态检修41.背景和目标1.2状态检修技术基础故障信息仪表或红外测的状态检在线监温技术测与故障测装置诊断51.背景和目标1.3电力设

2、备故障红外诊断技术的发展国际上•1965年开始应用红外辐射测温仪测量电动机、变压器和电缆等设备热接头；•20世纪60年代出现红外成像仪，从蒸发照相原成像仪、民用光机扫描式热像仪、红外电视发展到最新的便携式红外热像仪；•20世纪70年代，一些国家已建立健全生产性红外诊断标准和故障判别标准。61.背景和目标1.3电力设备故障红外诊断的发展国内•1986年前处于调查研究、基础研究和可行性试验阶段；•1987-1991年，引进国内红外热像仪，自主研究光机扫描热像仪和红外电视，主要开展电力设备外部裸露接头热故障检测以及输电线路连接件及劣化绝缘子的直升机航测；•1

3、992-1995年，生产试验阶段，若干生产单位开始进行生产性红外检测工作，科研单位探索设备内部故障的红外热像特征；71.背景和目标1.3电力设备故障红外诊断的发展国内•1996年至今，应用、推广和建立诊断标准阶段，各单位普遍购置红外诊断仪器，并制订《带电设备红外诊断技术应用导则》（DL/T664-1999）。81.背景和目标1.4电力设备故障红外诊断的应用概况•随着电压等级的提高，设备绝缘距离加大，在更高电压、更远距离的设备上，红外测温已取代传统的接触式温度标签的测温方式；更是实现了跨越高山大川和复杂地形的输电线路的直升机载热像仪巡线；•广泛地应用在了

4、变电设备和输电线路的日常巡检以及故障分析中。92.电力设备故障发热机理2.1高压电气设备内部导流回路故障2.2铁磁损耗或涡流故障2.3高压电气设备内部绝缘故障2.4电压分布异常和泄漏电流增大故障2.5油浸式设备缺油故障102.电力设备故障发热机理2.1高压电气设备内部导流回路故障定子绕组线棒接头焊接不良电流互感器大螺杆接头连接不良变压器套管内部引线连接不良112.电力设备故障发热机理2.2铁磁损耗或涡流故障定子铁芯过热变压器、互感器铁芯片间短路电流互感器二次回路阻抗过大122.电力设备故障发热机理2.3高压电气设备内部绝缘故障定子绕组主绝缘劣化、脱壳与

5、击穿变压器套管或避雷器进水受潮电容器受潮、介质损耗增大132.电力设备故障发热机理2.4电压分布异常和泄漏电流增大故障避雷器受潮或并联电阻老化线路绝缘子劣化或积污严重142.电力设备故障发热机理2.5油浸式设备缺油故障变压器套管、电流互感器等漏油153.红外检测技术原理3.1红外辐射3.2发射率3.3红外检测仪器原理3.4红外检测影响因素3.5红外检测仪器参数设定163.红外检测技术原理3.1红外辐射电力设备故障模式热状态异常红外辐射信号：探测红外辐射信号（波长0.75-1000μm）173.红外检测技术原理3.1红外辐射红外辐射信号：（波长0.75-

6、1000μm）183.红外检测技术原理3.1红外辐射近红外：0.75-3.0μm中红外：3.0-6.0μm远红外：6.0-15.0μm极远红外：15-1000μm193.红外检测技术原理3.1红外辐射物体接收的红外辐射•辐射—物体向外发出自身能量•吸收—物体获得并保存来自外界的辐射•反射—物体弹回来自外界的辐射•透射—来自外界的辐射经过物体穿透出去203.红外检测技术原理3.1红外辐射辐射吸收透射反射α（吸收率）+ρ（反射率）+η（透射率）=1213.红外检测技术原理3.1红外辐射物体发出的红外辐射自身辐射辐射透射反射ε（发射率）+ρ（反射率）+η（透

7、射率）=1223.红外检测技术原理3.1红外辐射物体接收外界辐射的能力与物体辐射自身能量的能力相等，亦即α=ε233.红外检测技术原理3.2发射率理想模型:黑体在任何情况下对一切波长的入射辐射吸收率都等于1243.红外检测技术原理3.2发射率发射发射率：ε=α=1253.红外检测技术原理3.2发射率黑体红外辐射功率与温度的变化规律如下：M（T）=ζT4黑体单位表面积发玻尔兹曼温度射的总辐常数（绝对温度）射功率263.红外检测技术原理3.2发射率实际物体红外辐射功率与温度的变化规律如下：M（T）=εζT4发射率273.红外检测技术原理3.2发射率物体表面

8、发射率ε=α=1-ρ-η对于不透明物体：ε=1–ρ材料性质表面状态温度电力设备绝缘介质粗糙、氧