电网设备状态检测技术培训 ---------红外检测技术安徽省电力科学研究院 王庆军 2011年3月输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会主讲人简介王庆军,安徽省电力科学研究院高压所副所长，国网 公司技术专家 长期从事红外检测技术研究工作 公司技术专家，长期从事红外检测技术研究工作。

输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会• • • • •一、红外检测基本知识及术语 红外 测基本 及术语 二、红外热像仪的操作使用 三、判断方法 判断 法 四、诊断依据及缺陷类型确定 、诊断依据及缺陷类型确定 五、电气设备红外缺陷典型图谱输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会一、红外检测基本知识及术语 红外检测基本知识及术语• 1 、红外线是 、红外线是一种电磁波（英国物理学家 种电磁波（英国物理学家 赫胥尔 1800 年发 现） (0.75 ‾1000 微米) ，位于可见光红色光带（0.38‾0.78 微米）之外，普通玻璃能透过可见光，但是却几乎不能透 过红外线。

输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会• 2 2、热传输的方式 热传输的方式 热传输有三种方式，分别是：传导、对流和辐射。

对流通常只发生 在流体介质中。

介质中 • 3、红外热像仪一般是由三部分组成： 红外探测头、图像处理、监视器。

• 4、焦平面红外探测器的工作原理： 是依靠探测微型辐射热量的热探测器(Microbolometer)。

探测器通过吸 收 射的红外辐射致使自身温度上升，从而引起探测器电阻变化，在 收入射的红外辐射致使自身温度上升，从而引起探测器电阻变化，在 外加电压的情况下进而产生信号电压。

• 5、黑体： 任何情况下对一切波长的入射辐射的吸收率都等于1的物体。

输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会• 6、自然界中没有绝对的黑体,不同的物体具有不同的辐射 自然界中没有绝对的黑体 同的物体具有 同的辐射 性能，我们需要引入辐射率（ε）。

• 7、物体(非黑体)表面辐射特性： 7 物体(非黑体)表面辐射特性 A、高度抛光的金属表面的发射率非常小，所有金属表 面的辐射率随温度增加而增加； B、表面粗糙和氧化层的形成使发射率明显地增加； C 非金属表面的发射率 金属表面的发射率高得多， C、非金属表面的发射率比金属表面的发射率高得多， 一般随温度的增加而减少； D、涂有油漆的金属表面辐射率比没涂油漆的金属表面 会高； 会高 注：对于电力设备，其发射率一般在0.85-0.95之间。

输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会• 8 8、红外热成像仪的重要参数 红外热成像仪的重要参数 a、 温度分辨率-灵敏度（ NETD） b、空间分辨率(IFOV)是分辨物体大小的能力。

以毫弧度表示。

空间分辨率= 丌/180 × 镜头度数÷ 像素数24度镜头10米远可分辨出大于等于13mm目标输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会二、红外热像仪的操作使用 红外热像仪的操作使用• 1、现场拍摄最简单、最快捷的操作方法 现场拍摄最简单 最快捷的操作方法 1）调清楚焦距 2）调好图像明亮度和对比度 像 亮度 度 3）保存红外热图 • 2、微小温差要用手动来调节其明亮度和对比输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会• 3 3、对电流致热型设备（温差较大时），采用自动调节方 对电流致热型设备（温差较大时） 采用自动调节方 式即可；对电压致热型或混合型设备，应采用手动调节方 式 行调节 式进行调节，以便进行准确判断。

便 行准确判断 • 4、拍摄红外热图时还应注意: （1）温度范围； （2）光学聚焦； （3）构图； • 5、仪器保养须知： （1）最好能够专人使用，专人保管； （2）使用时要挂好肩带； 要 肩带 （3）开机时不要反复按电源开关；输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会（4）插卡时要注意正确的方向，同时适当用力 （4）插卡时要注意正确的方向 同时适当用力 （5）注意保护好镜头（平常要盖好镜头盖） （6）勿将镜头对准强光源 防止损伤探测器 （6）勿将镜头对准强光源，防止损伤探测器 （7）电池充电完毕，应停止充电，不能长时间充电 （8）使用完毕 要关机 取出电池 盖好镜头盖。

（8）使用完毕，要关机，取出电池，盖好镜头盖。

（9）仪器长时间放置时，最好隔一段时间开机运行（2 次/月），以保持仪器各部件的协调性和稳定性。

• 6、其它注意事项： （1）检测应尽量避开视线中的遮挡物，如门和盖板。

(2）检测应避开附近热辐射源的干扰 （3）精确检测尽可能安排在阴天、夜间或日落后。

输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会三、判断方法• • • • 1、表面温度判断法 1 表面温度判断法 2、同类比较判断法 3、图像特征判断法 4、相对温差判断法T −T δ = 1 2 ×100% t T −T 1 0• 5、档案分析判断法 • 6、实时分析判断法T1—发热点的温度 T2—正常对应点的温度 T0—环境温度参照体的温度输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会 输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会11四、诊断依据及缺陷类型确定 诊断依据及缺陷类型确定 • 1、诊断依据 断 电流致热型设备的判断依据 电压致热型设备的判断依据 综合致热型设备的判断 • 2、缺陷类型确定 缺陷类型确定 一般缺陷、严重缺陷、危急缺陷输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会五、电气设备红外缺陷典型图谱• • • • • • • • 1、变压器 变 器 2、断路器 3、互感器 4 避雷器 耦合电容器 4、避雷器、耦合电容器 5、电缆 6、隔离开关 隔离开关 7、线夹 8、其他输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会41.8℃AR01 SP01 SP02 SP0340 38 36 35.3℃B 1 Byq-1• • •设备名称：220kV主变 故障部位：220 kV套管内部连接及线夹连接不良 缺陷性质 缺陷性质：一般缺陷 般缺陷 SP01 39 3 SP01—39.3 ℃ SP02—37.6 ℃； SP02 37 6℃； ℃ SP03—36.7℃输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会• Byq-2 Byq 2 • 设备名称：220kV主变 • 故障部位：中性点套管连接引线 • 缺陷性质：严重缺陷输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会• Byq-3 Byq 3 • 设备名称：110kV主变 • 故障部位 故障部位：110 kV套管缺油 • 缺陷性质：危急缺陷输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会50.1℃ 50AR01403020 16.9℃• • • •Byq-4设备名称：220kV主变 设备名称 故障部位：220kV桩头内部连接不良 缺陷性质：严重缺陷输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会178.0℃150AR01100AR02507.2℃• • • •B 5 Byq-5设备名称：110kV主变 故障部位：10kV低压套管线夹 缺陷性质 严重缺陷 AR01 : 最大值 111.2℃ 缺陷性质：严重缺陷AR02 : 最大值 19.9℃输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会40.8℃ 40 38AR0136 34 32 30 29.4℃• • • • 设备名称：220kV主变 故障部位：散热器油阀未开 缺陷性质：一般缺陷Byq 6 Byq-6输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会• • • •B 7 Byq-7设备名称：110kV主变 故障部位：110kV套管末屏 故障部位 套管末屏（内部连接不良） 内部连接不良 缺陷性质：危急缺陷输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会• • • • 设备名称：220kV主变 故障部位：主变器身（漏磁） 缺陷性质 缺陷性质：一般缺陷 般缺陷Byq 8 Byq-8输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会• Byq-9 Byq 9• • • 设备名称：220kV主变 故障部位：主变箱盖螺丝（漏磁） 缺陷性质：一般缺陷 P01： 83.3℃ P02： 54.6℃输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会• • • •Byq-10设备名称：500kV主变 故障部位：35kV侧套管接头线夹 缺陷性质：一般缺陷输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会41.6℃ 4035 33.1℃• • •Byq-11设备名称：500kV主变 变压器油枕油位（含有载开关油枕油位）输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会46 5℃ 46.5 45AR014035SP0131.1℃• • • •Dlq-1设备名称：500kV断路器 故障部位：线夹（负荷557A，三相分别为36℃、64℃、38℃，环境参照 体 32℃） 体： 缺陷性质：严重缺陷 SP01 37.2℃ AR01 64.4℃输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会AR03 SP0156.4℃ 55 50AR02 SP02 AR014540 3530.9℃• • • •Dlq-2 Dlq 2设备名称：220kV断路器 故障部位：线夹 缺陷性质 严重缺陷 AR01 80 缺陷性质：严重缺陷 80.3 3℃ AR02 38 38.9 9℃AR03 39 39.3 3℃输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会• Dlq-3 Dlq 3 • 设备名称：35kV断路器 • 故障部位 故障部位：中间法兰 中间法 • 缺陷性质：严重缺陷（内部故障）输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会• • • •Dlq 4 Dlq-4设备名称：35kV断路器 故障部位：下瓷套发热（内部故障） 缺陷性质 严重缺陷 缺陷性质：严重缺陷输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会• • • •Dlq-5设备名称：35kV断路器 故障部位：中间法兰（动静触头内部故障） 缺陷性质：严重缺陷输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会• • • • 设备名称：35kV断路器 故障部位：内部触头接触不良 缺陷性质：一般缺陷Dlq-6输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会48 0℃ 48.0 45AR01 SP014035 33.5℃• Hgq-1 • 设备名称：500kV电流互感器 • 故障部位：接线板 • 缺陷性质：一般缺陷输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会• • • • 设备名称：35kV电流互感器 故障部位：接线板 缺陷性质：严重缺陷Hgq-2输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会• Hgq-3 • 设备名称：35kV电流互感器 • 故障部位：头部整体发热（少油型，散热不良） • 缺陷性质：一般缺陷输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会• • • •Hgq 4 Hgq-4设备名称：35kV电流互感器 故障部位：局部发热 缺陷性质 严重缺陷 最高温度 31.3 缺陷性质：严重缺陷 31 3℃ 环境温度 25. 25 ℃输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会64 0℃ 64.060AR01504034.8℃• • •• Hgq-5 H 5 设备名称：220kV电压互感器 故障部位：中间变箱体发热（谐振） 缺陷性质 严重缺陷 缺陷性质：严重缺陷输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会• • • • 设备名称：35kV电压互感器 故障部位：箱体发热（受潮） 缺陷性质：严重缺陷Hgq-6输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会• Hgq-7 Hgq 7 • 设备名称：10kV电压互感器 • 故障部位：箱体发热（受潮） • 缺陷性质：严重缺陷输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会• Blq-1 Blq 1 • 设备名称：220kV氧化锌避雷器 • 故障部位 故障部位：下节发热（受潮） 下节发热 受潮 • 缺陷性质：危急缺陷输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会• Blq-2 Blq 2 • 设备名称：500kV氧化锌避雷器 • 故障部位 故障部位：下节发热（阀片侧面釉劣化） 下节发热 阀片侧面釉劣化 • 缺陷性质：危急缺陷输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会• • •• 设备名称：6kV氧化锌避雷器 故障部位：发热（受潮） 缺陷性质：危急缺陷Blq-3输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会• Blq-4 • 设备名称：35kV氧化锌避雷器 • 故障部位：底部发热（污秽） • 缺陷性质：一般缺陷输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会• • •• Ohdrq 设备名称：220kV耦合电容器 故障部位：上节与正常相相比温差1.3K 1 3K（停电检查，介损超标） 缺陷性质：严重缺陷输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会• • • •Drq-1设备名称：35kV电容器 故障部位：电容器箱体整体发热 缺陷性质 严重缺陷 缺陷性质：严重缺陷输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会• • •• Drq-2 设备名称：35kV电容器（集合式） 故障部位：套管发热 缺陷性质 危急缺陷 缺陷性质：危急缺陷输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会85.9℃AR02 AR01806040 33.1℃• • •• Drq-3 Drq 3 设备名称：35kV电容器（分散式） 故障部位：低压并联电容器接线板 缺陷性质 危急缺陷 缺陷性质：危急缺陷输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会• • • •Dl-1设备名称：10kV电缆 故障部位：单芯电缆两端接地，形成环流 缺陷性质 严重缺陷 缺陷性质：严重缺陷输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会• • • •Dl-2设备名称：35kV电缆 故障部位：电缆包箍与闸刀构架之间螺丝发热 缺陷性质：严重缺陷输变电设备运维及故障诊断分析技术交流会• Dl-3 • 设备名称：35kV电缆 • 故障部位：应力管处轻微发热，为绝缘不良。