红外线热像仪测温在变电站设备运行和故障分析方面应用.docVIP

红外线热像仪测温在变电站设备运行和故障分析方面应用 　　摘 要： 早期诊断变电站带电运行设备的发热隐患对电力系统安全运行、可靠供电十分重要。红外热像仪问世后，由于其对故障点的检测可带电进行，具有非接触性特点及先进的成像技术，大大方便了电气设备的发热检测，使电气设备故障诊断和维修变得简单方便，电网设备维修从传统的预防性检修转变为预知性维护，大大减轻运行维护人员的负担。可以说红外热像仪是设备在线诊断和状态检修的最理、最有效的手段之一，是目前在预知性检修领域中普遍推广的一种手段。 　　关键词：变电站设备 红外线热像仪 运行故障 应用分析 　　中图分类号：F407文献标识码： A 　　1 红外热像仪测温的原理与特点 　　1.1 测温的原理 红外热像仪是一种精密设备，使用非常灵敏的红外线探测器。其红外光学镜头接收电气设备所辐射的红外线，经光学系统会聚，把接收的红外线正好落在系统的焦点上（即红外焦平面探测器）；经红外焦平面探测器的光电转换，将电气设备的红外能转变成电能后，经放大处理、转换或标准视频信号等一系列的电信号处理，在热像仪上得到所测的热图像。 　　1.2.1目前工业上常用的是非致冷长波焦平面红外热像仪，其特点是热像图成像质量好，图像非常清晰。检测时，所有进入热像仪红外光学镜头内的物体，都会在显示屏上成像。若视场内有一些点的温度与其它点温度相差较大，则视为异常点，这些异常点不仅可以在显示屏上以高亮度的形式清楚、直观地分辨出来，同时还实时测出这些异常点的温度，如图一中红三角所示，热像仪可以清楚地显示视场内最高温度点及其温度。目前常用的热像仪其灵敏度普遍很高，一般在室温情况下，其灵敏度可达0.12℃-0.02℃，可以分辨出被测设备表面细微的温度差别，从而可以诊断出被测设备运行工况的微小变化。 　　1.2.2 检测效率高，点面结合 以往使用的红外测温枪只能逐点检测、有效测温距离小、数据不能保存。而热像仪开机并对准被测设备后，被测设备的热像图会立即显示在观察屏幕上，若存在温度异常点，通过色彩差异，色温高，图像亮，会在显示屏上显示出异常点的位??，并测出温度数据。检测完成后，可以将热像图存贮到算机上，作进一步分析、辨识。由于电气设备安装的特点，红外热像仪通常是在是远离设备几米、几十米、甚至上百米的地方检测，这样在红外热像仪的视场内可以同时观察到大面积的电气设备。一般变电站测温时先进行大面积扫描，发现异常点时，再进行重点检测，通过这种点面结合的方法，极大的提高了检测效率。 　　另外，红外热像仪工作波段与电磁频谱相差甚远，因此，在具有强电磁场特点的变电站、高压线等处使用热像仪检测，具有不受影响，热像图稳定可靠的特点。 　　测温时需注意： 　　2 红外热像仪测温应注意的事项 　　（1）测量误差的影响 　　红外热像仪的温度分辨率虽然很高 （可达0.05℃），但测温精度并不高(±2%或±2℃)，而电压致热型设备的发热量小，温升值很小。在这种情况下，各种测量误差的总和可能超过实际的温升值，这就要求应以相间或对应点的允许温差值，尤其是热像图的分布情况作为主要判据的原因。 　　（2）测试环境的要求 　　检测目标及环境的温度不宜低于5℃，如果必须在低温下进行检测，应注意仪器自身的工作温度要求，检测时空气湿度不宜大于85%，不应在有雷、雨、雾、雪及风速超过0.5m/s的环境下进行检测。 　　（3）测试距离的要求 　　对PT、CVT、避雷器、套管（主变、电缆头）等的检测，在安全距离允许的范围下，应尽量靠近被测设备，使被测设备充满整个仪器的视场，以提高仪器对被测设备表面细节的分辩能力及测温精度；尽量使仪器与三相测点的距离基本一致；尽量把三相热像图同时放在一起，方便比较；当发现三相的热像图有差异时，可以从不同的方向和角度进行检测，排除外界的影响。 　　（4）综合判断分析 　　当热像图有差异时，应结合其它试验数据进行综合分析，必要时进行带电测试或停电进行必要的电气试验，确定设备的缺陷。 　　 　　3.红外线热成像仪在变电站设备运行和故障分析方面的应用 　　将红外线技术应用到变电站的设备的运行故障和分析主要体现在以下几个方面： 　　3.1.首先体现在对变电站设备的日常巡视和故障判断方面。 　　变电站的工作人员经常要做的一件事情就是要随时随地对各种运行设备进行常规的检查，在这一过程中尤其要注意正确地运用检测的方法，要将工作落实到具体的每一环节上去。尽管过去的人工检测具有一定的局限性，容易受到人的五官和感觉系统的干扰，但是在科技水平还很不发达的过去，这样的方式也起到了一定的检测作用。但今天，变电站的数量剧增，人们对质量的要求也越来越高，对故障发现和处理的时间段也控制得较为严格，所以采用比较先进的红外线热像仪还是很不错的选择，不仅