红外热成像检测培训讲义.pdf

红外检测内容安排 1、 红外热成像检测的特点及适用范围 2、 红外基本基本概念及基本原理 3、 具体电力设备红外热成像分析 4、 红外热成像检测中需要注意的事项 第一节：红外热成像检测的特点及适用范围 众所周知，电力生产与供应的最大特点是过程的连续性。就是说，从电能 的发出、输送到分配给用户使用，整个过程都是在瞬间完成和连续进行的。其 中任何一个环节上的任何设备一旦出现问题，都会直接或间接的影响到整个系 统的正常安全运行，甚至会带来巨大的经济损失或生命财产损失。尤其是现代 电力工业不断向着大机组、大容量和高电压的迅速发展，一旦发生故障或者事 故，造成的经济损失也是越来越大，因此电力系统对安全可靠运行提出了很高 的要求。 我国电力行业长期以来执行的就是预防性维修体制：它是以时间为依据的 定期维修体制，根据经验和统计资料，为保证设备完好率处于一定水平而进行 的定期维修体制。我国电力行业长期以来执行的就是这种体制。不可否认，定 期进行预防性试验和维修对于排除某些事故隐患和降低故障率，的确发挥了一 定的积极作用。但是，定期进行预防性试验和维修，本身就具有一系列难以克 服的缺点。①预防性试验都是在停电或停运条件下进行的，影响正常运行，费 时费力不仅减少了设备的可用时间，增加了不可用时间，降低了运行有效度， 而且还检测不到设备在运行中的真实技术状态。有时还会因废弃许多尚可用的 零部件和增加不必要的拆装次数，使得维修费用大大增加。②预防性试验条件 往往不同于设备的正常运行条件，有些已经存在的故障不易发现，致使有些经 过预试判定为“合格”的设备，投运后仍会发生故障或者事故。有些设备的缺 陷或结构上的故障，在低电压下难以暴露出来，只有在实际运行状态下的较高 电压时，局部或整体缺陷才能表现出来。③有些本来没有故障的正常设备，经 拆卸进行预试后复装时，反而引入了新的事故隐患。在很多情况下，频繁拆卸 设备或更换零部件，不但不能改善设备的性能，反而在每次预试复装后引入新 的故障。 状态维修体制是在 20 世纪 70 年代初期发展起来的一种较先进的设备维修 体制。这种维修体制不再以时间为依据进行常规的定期检测试验与维修，而是 着眼于密切跟踪监测设备具体运行技术状态的发展、变化情况，根据规范化的 状态检测结果，掌握设备运行状态及演变情形和恶化程度。监测到设备有缺陷 或者预见到设备有故障时，再进行维修。状态维修体制具有以下优点 : ①通过降 低维修次数，延长设备的维修时间间隔，减少停运时间，提高设备可靠性和运 行有效度，提高设备利用率和生产率，节约设备维修费用，降低设备全寿命周 期成本。②由于状态维修体制往往是以设备运行状态下的在线监测结果为依据 进行的维修，所以能够预报故障的发生时间和起因，可以有效防止发生意外的 突发事故。③状态监测能够预测已有故障隐患对设备其它零部件的影响与作用， 可以消除设备已有故障诱发的二次性损坏。 为了实现状态维修，一方面在制造设备时，在设备内部安装采集状态信息 的监测传感器，或在运行设备上安装监测仪表和监测系统。另一方面根据电力 设备故障都会产生温度异常的特点，利用红外测温技术大力发展电力设备运行 状态的非接触式红外在线监测与故障诊断方法。在 1990年国际大电网会议上， 电力设备运行状态的红外监测与故障分析得到了大力的肯定。 与传统的预防性试验和离线诊断相比，红外诊断方法具有以下技术特点。 ①不接触、不停运、不取样、不解体。由于红外检测与诊断是在运行状态下， 通过检测设备故障引起的异常红外辐射和异常温度场来实现的，也就是通过红 外辐射测温来获取设备运行技术状态和故障信息的，所以它是一种遥感诊断方 法，在检测过程中，不需要与运行设备接触。因此不停电、不改变系统的运行 状态，从而可以检测到设备在运行状态下的真实状态信息，可以大大降低设备 维修费用，提高设备的运行有效度，缩短了不可用时间。②采用被动式检测， 简单方便。③可实现大面积快速扫描成像，状态显示快捷灵敏、形象直观，检 测效率高。使用红外热成像仪检测时，是以图像的形式，直观的显示运行设备 的技术状态和故障位置。一座大中型容量的变电站有众多的各类电气设备，它 们的运行状况不同，完好程度不同。但是，只要用红外热成像仪扫描一遍，就 可以初步判断存在缺陷和故障的设备。然后再对有可能存在缺陷或故障的设备 进行检测，就能够得到这台设备的红外热像图、温度分布及温度量值。因此可 以迅速、形象和直观的显示出当前设备的运行状态，目前商业化的红外热像仪 温度分辨率可达 0.02～0.05 ℃。④红外诊断适