带电设备红外检测诊断技术nppt课件.ppt

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1、主讲人：郭亮华北电力科学研究院高压所2010年3月4日背景和目的电力设备故障发热机理红外检测技术原理DL/T664-2008《带电设备红外诊断应用规范》宣贯红外诊断应用实例纲要1.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故障检修阶段1.背景和目标1.1电力设备检修体制的演变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1.背景和目标1.2状态检修技术基础仪表或在线监测装置故障信息的状态检测与故障诊断红外测温技术国际上1.背景和目标1.3电力设备故障红外诊断技术的发展1965年开

2、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。国内1.背景和目标1.3电力设备故障红外诊断的发展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；1992-1995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

3、索设备内部故障的红外热像特征；国内1.背景和目标1.3电力设备故障红外诊断的发展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）。1.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；广泛地应用在了变电设备和输电线路的日常巡检以及故障分析中。2.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

4、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2.电力设备故障发热机理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电流互感器二次回路阻抗过大变压器、互感器铁芯片间短路2.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定子绕组主绝缘劣化、脱壳与击穿电容器受潮、介质损耗增大变压器套管或避雷器进水受潮2.电力设备故障发热机理2.3高压电气设备内部绝缘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2.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变

5、压器套管、电流互感器等漏油2.电力设备故障发热机理2.5油浸式设备缺油故障3.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电力设备故障模式热状态异常探测红外辐射信号红外辐射信号（波长0.75-1000μm）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：15-1000μm3.1红外辐射3.红外检测技术原理辐射反射吸收透射α（吸收率）+ρ（反射率）+τ（透射率）=13.红外检测技术原理3.2发射率黑体3.2发射率3.红外检测技术原理在任何情况下对一切波长的入射辐射吸收率都

6、等于1发射率：ε3.红外检测技术原理3.2发射率发射=α=1黑体红外辐射功率与温度的变化规律如下：M（T）=σT43.2发射率3.红外检测技术原理黑体单位表面积发射的总辐射功率温度（绝对温度）玻尔兹曼常数实际物体红外辐射功率与温度的变化规律如下：M（T）=εσT4发射率3.2发射率3.红外检测技术原理物体表面发射率ε=α=1-ρ-τ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0.85-0.95粗糙、氧化膜、积污3.红外检测技术原理3.2发射率材料温度（℃）发射率抛光铝1000.09强氧化铝25~6000.30~0.40电瓷——0.90~0.92皮肤——0.98不

7、透明塑料——0.953.红外检测技术原理3.2发射率红外测温仪红外热电视光机扫描热像仪焦平面（FRA）热像仪3.3红外检测仪器原理3.红外检测技术原理红外测温仪经黑体标定后，通过对被测目标红外辐射能量进行测量，确定被测目标温度。现场测试难以保证精度3.3红外检测仪器原理3.红外检测技术原理光机扫描热像仪将被测目标的红外辐射经光学系统汇聚、滤波、聚焦后，通过机械扫描系统和红外探测器转变为电信号，并生成可视图像。红外探测器需制冷3.3红外检测仪器原理3.红外检测技术原理红外热电视利用