电力设备红外测温ppt课件.ppt

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1、电力设备红外测温,红外技术的起源和发展,1800年，英国物理学家F.W.赫胥尔做了个实验，让阳光通过一个大三棱镜，在白色屏上展示出一副七色光带，然后将七支体温计分别挂在每种单色光带上，为了监测环境温度，又在七色光带周围放置几个温度计。实验结果令他大为惊奇：从紫外区到红光区的温度显示象阶梯一样，一个比一个高，但最高温度不在可见的有色光区，却在可见红外光区外的不可见光区，这一意外发现意味着人类捕捉到了一个肉眼看不见的红外辐射区，它蕴藏着丰富的热能，由此红外技术随着红外探测技术和红外探测器的发展而发展。,红外辐射的性质,辐射就是从物质内部发射出来的能量。这种辐射就称之为热辐射。热辐射有时也叫温度辐射

2、，这是因为热辐射的强度及光谱成分取决于辐射的温度，就是说温度这个物理量对热辐射现象起着决定性的作用。凡是温度高于热力学零度（273.15）的物体均为热辐射体，其分子、原子、离子和电子等微观粒子受热激励后，在能态之间跃迁而发射电磁辐射，其辐射强度和谱域由物体的性质决定。,红外辐射具有可见光的一般特性，即直线传播、透射、反射、折射、散射和偏振特性。红外辐射电磁波在空气中传播要受到大气吸收而使辐射的能量被衰减，空气、大气，烟云对红外辐射的吸收程度与红外线辐射的波长有关。波长范围在（12.5m）,（35m）,（814m）的三个区域相对吸收很弱，红外线在这些区域穿透能力较强，透明度较高，这三个区域被称之

3、为“大气窗口”。,红外辐射的大气衰减及其对热状态信息检测的影响大气除因其自身辐射而构成背景辐射影响对设备运行状态的检测以外，还有因被测设备辐射信息向检测仪器传输过程中大气效应引起的影响，其中包括：1、大气吸收和散射导致被测目标辐射信号衰减。这 种辐射信号衰减不仅增大测量误差，而且当使用 红外热像仪检测时还会降低同组设备上有无故障 部位之间的辐射对比度或相间温差。2、辐射传输路径上大气性质的随机起伏，可导致辐 射场的空间和时间起伏。不仅会引起检测仪接收 远处目标辐射出现强度调制，当探测远距离小目 标时，会造成目标方向抖动。因此对选择检测仪 的斩波频率、扫描速度、时间常数都提出要求。,红外热成像仪

4、的工作原理,它是利用红外探测器、光学成像物镜接收被测目标的红外辐射信号，经过光谱滤波、空间滤波，使聚焦的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元上，对被测物的红外热像进行扫描并聚焦在单元或分光探测器上，由探测器将红外辐射能转换成电信号，经放大处理，转换成标准视频信号通过电视屏或监视器显示红外热像图。,热像仪由两个基本部分组成:光学器件和探测器。光学器件将物体发出的红外辐射聚集到探测器上，探测器把入射的辐射转换成电信号，进而被处理成可见图像，即热图。,热像仪工作原理,什么是红外热成像技术？,热成像技术是利用热感应照相机的红外线成像技术。,可见光图像,相对应的热图,红外热像仪能做什么？,几乎所

5、有利用或者发射能量的物体在发生故障前都会产生发热现象。红外热像仪可将热信息瞬间可视化，快速定位故障。在专业的分析软件的帮助下，可进行分析，完成预防性维护工作。,红外热成像检测的优点,是被动的检测，设备本身无辐射；是非接触式的检测，检测可以在不干扰被检测对象的正常工作下进行；,红外测温仪的工作原理,把被测目标发射的红外辐射能量经红外镜头搜集起来，再送到红外探测器上进行辐射能向电能的转换；然后，将转换好的电信号经放大、处理；最后将结果显示并输出。红外测温仪的技术指标主要有:测温范围、距离系数、瞄准方式、测温精度、响应时间、工作波长、环境温度、温度重复性（即温度稳定性）等。其中最重要的技术指标是：距

6、离系数，即被测目标的距离L与光学目标的直径d之比。KL=L/d,距离系数越大，表示在相同测距的情况下被测目标的尺寸可以小；或是在检测相同大小的目标时，测量距离可以更远。红外测温仪在检测中应注意的问题：测温仪在进行测温时被测目标应充满测温仪视场，如果目标尺寸小于视场背景，辐射能量就会进入测温仪的视场干扰测温仪读数；如果目标大于测温仪的视场，测温仪就不会受到测量区域外面的背景影响。建议：被测目标尺寸超过视场大小的50%为好,减小背景辐射影响的有效方法为了减小背景辐射的影响，检测时除选择无阳光照射的时间进行检测和采取遮挡等措施避开周围背景辐射外，更有效的主动措施是选择合适的检测距离与仪器视场角进行检

7、测。任何红外仪器都可以检测无穷远处物体辐射，若不恰当选择检测距离，会严重影响检测结果的可靠性；原因在于除大气衰减随距离增加而越发严重以外，背景辐射也将进入视场来干扰检测。,任何一种红外监测仪都有给定的视场。只有当物体处在红外检测仪器的视场范围之内时，它的辐射才可能被仪器接收到，当检测仪器距目标很远处进行检测时，虽能接收到目标辐射，但会产生三种不利影响：1、增大辐射传输路径上的大气衰减；2、目标辐射的发散降低检测仪器接收的辐射，使 检测结果随距离增大而减小；3、背景辐射的混入，造成检测结果不真实。,当检测距离很大时，小的被测目标（如电气接头或套管）可近似看作一个点辐射源。因此，目标不能充满检测仪

8、器视场，必须有大量周围背景辐射进入视场，此时，检测结果将显示目标与背景的平均效果。当远距离检测小目标时，即使在不考虑大气衰减影响发的情况下，还会有背景辐射的影响，并使目标辐射信号随距离平方成反比下降。适当缩小检测距离或选择视场角较小的红外仪器检测时，被测目标可充满仪器视场，不仅使得目标附近的背景辐射不能进入仪器视场（大气散射或目标反射的背景辐射除外），而且检测结果在不考虑大气衰减的情况下将与检测距离无关，还可以收到抑制背景辐射影响的效果。,红外测量有关的基本概念,1、温度 温度是反映物体冷热程度的一个物理量，温度的数量表示法是通过温标实现的，有了温标，物体的冷热程度才能准确客观地表示出来。红外

9、辐射的能量大小用物体表面的温度来度量，辐射的能量愈大，表明物体表面的温度愈高，反之，表明物体的表面温度愈低。绝对零度相当于摄氏273.15。,2、温差 不同被测物体或同一被测物体不同部位之间的温度差值。3、温升 被测物体表面温度与周围环境参照体表面温度之差的温度值。,4、相对温差 两个对应测点之间的温差与其中较热点的温升之比的百分数。相对温差t可用下式求出：t=(12)1 100%=(T1T2)(T1T0)100%式中：1和T1发热点的温升和温度；2和T2正常相对应点的温升和温度；T0环境参照体的温度。,5、环境温度参照体 用来采集环境温度的物体叫环境温度参照体。它可能不具有当时的真实环境温度

10、，但它具有被测物体相似的物理属性，并与被测物体处在相似的环境中。6、黑体 所谓黑体，就是在任何情况下对一切波长的入射辐射吸收率都等于1的物体，也就是说全吸收。黑体只是人们抽象出来的一种理想化物体模型。因为自然界中实际存在的任何物体对不同波长的入射辐射都是有一定的反射（吸收率不等于1）。,7、辐射率 黑体所吸收的红外线能量与发射的红外线能量相等，恒等于1，并且红外线辐射的吸收率与辐射的波长无关。实际物体红外辐射的功率与相同条件下黑体红外辐射功率的比值，成为辐射率。8、温度分辨率 温度分辨率标志着红外成像设备整机的热成像灵敏度。是一项极为重要的参数指标，它常用主观参数或客观参数表示。,目前常用的主

11、观参数为最小可分辨率温差（MTDT）和最小可探测温差。它是通过观察人员对特定的目标进行主观判断，以临界显示为标准，来确定目标与背景的最小温差。一般情况下以30，空间频率80线的黑体作为被测目标进行试验。温度分辨率的客观参数是噪声等效温差（NETD）。它是通过仪器的定量测量来计算出热像仪的温度分辨率，从而排除了测量过程中的主观因素。它定义为当信号与噪声之比等于1时的目标与背景之间的温差。,9、空间分辨率 整机的空间分辨率参数是概括了物镜、摄像管、视频电路和显像管各个分辨率影响的综合参数。产生不同空间频率最简单的方法是使用几何尺寸不同的冷热条测试卡，这种测试卡可以作为辐射形状，也可以作为栅栏形状。

12、空间分辨率的测定同样也有主观和客观两种方法。目前通用的是主观方法，即以临街显示为标准，由观察人员来确定可以分辨的冷热条组别，从而确定空间分辨率。这种方法不十分可靠，不宜用来作为标准。,另一种方法是使用示波器来显示不同空间频率冷热条视频信号的调制度，作为调制度与空间频率的曲线。以接近零频率调制度为1，当调制度下降大0.5时（或其它值）的空间频率作为热像仪的空间分辨率。10、视场 是光学系统视场角的简称。它表示能够在光学系统像平面视场光阑内成像的空间范围。当目标位于以光轴为轴线，顶角为视场角的圆锥内的任一点（在一定距离内）时都能被光学系统发现，即成像于光学系统像平面的视场光阑内。,11、非黑体辐射

13、 对于不透明材料，=0，所以：+=1 根据能量守恒定律，在任意指定温度和波长下，在热平衡情况下，物体的光谱辐射比和光谱吸收比相等，因此，对于不透明的物体：+=1 得出结论，反射强度越大的物体，其辐射能力越弱。,热传递的形式,热传导热对流热辐射,外壳温度分布,内部线路或器件故障导致发热，热量可以通过传导、对流等形式传递到外壳，通过红外热成相仪可直接在外壳上发现温度异常。,电力设备故障红外探测的原理,红外辐射的发射及其规律：红外辐射（或红外线，简称为红外），就是电磁波谱中比微波波长还短、比可见光的红光波长还长的电磁波。具有电磁波的共同特征，都以横波形式在空间传播，并且在真空中都有相同的传播速度；波

14、长在0.75-3.0um间的电磁波称为近红外；波长在 3.0-6.0um间的电磁波称为中红外；波长在 6.0-15.0um间的电磁波称为远红外；波长在15.0-1000um间的电磁波称为极远红外；,黑体的红外辐射规律,1.辐射的光谱分布规律普朗克辐射定律 一个绝对温度为T（K）的黑体，单位表面积在波长附近单位波长间隔内，向整个半球空间发射的辐射功率（简称为光谱辐射度）。Wb（T）与波长、温度T满足下列关系：,普朗克辐射定律是所有定量计算红外辐射的基础。,2.辐射光谱的移动规律维恩位移定律为了确定与黑体光谱辐射度极大值相对应的波长m（也称峰值辐射波长）随温度的变化关系，可对波长求微商，并令其等于

15、零，解该方程度可得到：mT=2897.8umK该关系式称为维恩位移定律，它表明最大辐射波长等于一个常数与物体温度之比。即物体越热其最大辐射波长越短。工业状态检测用红外热像仪一般工作在远红外波段。,3.辐射功率随温度的变化规律斯蒂芬-玻耳兹曼定律斯蒂芬-玻耳兹曼定律描述的是黑体单位表面积向整个半球空间发射的所有波长的总辐射功率Mb（T）随其温度的变化规律。,斯蒂芬-玻耳兹曼定律表明，凡是温度高于开氏零度（-273.16C）的物体，都会自发地向外发射红外热辐射，且黑体单位表面积发射的总辐射功率与其开氏温度的四次方成正比。只要当温度有较小变化时，就将会引起物体发射的辐射功率很大变化，红外热像仪具有很

16、高的灵敏度能够很好地捕捉到该变化。该定律表明温度越高辐射能量越强，而且是成倍增长，反之辐射能量越强则温度越高。,4.辐射的空间分布规律朗伯余弦定律朗伯余弦定律，就是黑体在任意方向上的辐射强度与观测方向相对于辐射表面法线夹角的余弦成正比。I=Iocos I 在与辐射表面法线夹角为方向上的辐射强 度；Io：在与辐射表面法线方向（=0）的辐射强 度；结果表明，黑体或辐射物体在辐射表面法线方向的辐射最强。实际做红外检测时应尽可能选择在被测表面法线方向进行。,5.焦耳和楞次定律电流通过电阻时，导体中的电阻就会发热，将电能转换成热能，这种现象叫电流热效应。19世纪的科学家焦耳和楞次通过大量的实验，发现电阻

17、通过电流后所产生的热量与电阻、电流的平方与时间成正比例关系在电力系统运行中，电能转换为热能的关系式为：Q=I2Rt,红外热像仪在电力行业中的应用,红外热成像测温技术以其远距离，不用停电反映问题直观、测温精准、诊断问题准确高效而成为状态检修工作中的重要组成部分。随着科学技术的高速发展和各行业红外检测工作的广泛开展，红外热像仪已由高精尖的科研仪器逐渐向工具化发展，现在的红外热像仪体积小巧结实，功能齐全实用，操作简单方便，价格也大幅下降，这为更广阔地开展红外测温工作创造了条件。,高压电气设备外部的过热点故障的诊断，如线夹、刀闸等不良接触引起的发热。高压电气设备内部导流回路故障的诊断，如断路器内部动静

18、触头，静触头基座及 中间触头接触不良，电缆头内部接触不良。高压电气设备内部绝缘故障的诊断，如CT、PT，电容器等的整体受损，绝缘老化和局部放电。油浸电气设备缺油故障的诊断，如主变瓷套内的油位面降低而导致外部温度变化。电压分布异常和泄漏电流增大故障的诊断，如避雷器受潮，泄漏电流增大导致的局部 发热。其他一些外露或反映到设备外表面的热故障，如涡流露热、电力机械磨损等。,电力设备主要故障模式及其机理,（一）电阻损耗（铜损）增大故障电力系统导电回路中的金属导体都存在相应的电阻，因此当通过负荷电流时，必然有一部分电能按焦耳-楞茨定律以热损耗的形式消耗掉。由此产生的发热功率为：P=KfI2R P为发热功率

19、（W）；Kf为附加损耗系数；I为通过的电荷电流（A）；R为载流导体的直流电阻值（）。,上式表明，如果在一定应力作用下使导体局部拉长、变细，或多股绞线断股，或因松股而增加表面层氧化，均会减小金属导体的导流截面积，从而造成增大导体自身局部电阻和电阻损耗的发热功率。对于导电回路中的导体连接部位而言，式中的电阻值R应该用连接部位的接触电阻Rj代替。并在取Kf=1的情况下，可把上式改写为：P=I2Rj,在理想情况下，假如导电回路中的各种连接件、接头或触头接触电阻低于相连导体部分的电阻，那么连接部位的电阻损耗发热不会高于（甚至低于）相邻载流导体的发热。然而，一段某些连接件，接头或触头应连接不良，造成接触电

20、阻增大，该连接部位与周围导体部位相比，就会产生更多的电阻损耗发热功率和更高的温升，从而造成局部过热。,接触故障的表现形式及主要原因,接头连接故障表现形式：接头处温度最高，导线呈温度渐进下降趋势故障原因有：接头松脱 连接过紧 接头处氧化腐蚀,运行实践表明，引起导电回路不良连接的主要原因有以下几种：1、导电回路连接结构设计不合理。2、安装施工不严格，不符合工艺要求，如：连接件 的电接触表面未除净氧化层及其他污垢，焊接质量 差，紧固螺母没有拧到位，未加弹簧垫圈，由于长 期运行引起弹簧老化，或者由于连接件内被连接的 导线不等径等。3、导线在风力舞动下或者外界引起的振动等机械力 作用下，以及线路周期性加

21、载及环境温度的周期性 变化，也会使连接部位周期性冷缩热胀，导致连接 松弛。,隔离刀闸桩头发热,4、长期裸露在大气环境中工作，因受雨，雪，雾，有害气体及酸，碱，盐，等腐蚀性尘埃的污染和 侵蚀，造成接头电接触表面氧化等。5、电气设备内部触头表面氧化，多次分合后，在触 头间残存有机物或碳化物，触头弹簧断裂或退火老 化，或因触头调整不当及分合时电弧的腐蚀与等离 子体蒸汽对触头的磨损及烧蚀，造成触头有效接触 面积减小等。,刀闸握手发热,(二)介质损耗（介质）增大故障除导电回路以外，有固体或液体（如油等）电介质构成的绝缘结构也是许多高压电气设备的重要组成部分。用作电器内部或载流导体附近电气绝缘的电介质材料

22、，在交变电压作用下引起的能量损耗，通常称为介质损耗。由此产生的损耗发热功率表示为：P=U2Ctg W 式中：U施加的电压（V）；交变电压的角频率；C介质的等值电容（F）；tg绝缘介质损耗因数；,由于绝缘电介质损耗产生的发热功率与所施加的工作电压平方成正比，而与负荷电流大小无关，因此称这种损耗发热为电压效应引起的发热。上式表明，即使在正常状态下，电气设备内部和导体周围的绝缘介质在交变电压作用下也会有介质损耗发热。当绝缘介质的绝缘性能出现故障时，会引起绝缘的介质损耗（或绝缘介质损耗因数tg）增大，因此导致介质损耗发热功率增加，设备运行温度升高。,互感器介损偏高B相发热,引起绝缘电介质材料介质损耗增

23、大的主要原因包括：1、固体绝缘材料材质不佳或老化。许多高压电气设 备中的导电体绝缘材料材质不佳，或因在长期运行 中由于高温与氧化作用而发生老化，甚至出现开裂 或脱落，导致绝缘性能劣化，材质发软或变脆，分 解或进水受潮等。2、液体绝缘介质性能劣化、受潮以及绝缘介质本身 的化学变化（如绝缘油受热与氧化，产生有机酸和 蜡状物等）。,耦合电容器介损超标，发热,(三)铁磁损耗（铁损）增大故障对于由绕组或磁回路组成的高压电气设备，由于铁芯的磁滞、涡流而产生的电能损耗称为铁磁损耗或铁损。如果由于设备结构设计不合理、运行不正常，或者由于铁芯材质不良，铁芯片间绝缘受损，出现局部或多点短路，可分别引起回路磁滞或磁

24、饱和或在铁芯片间短路处产生短路环流，增大铁损并导致局部过热。另外，对于内部带铁芯绕组的高压电气设备（如变压器和电抗器等）如果出现磁回路漏磁，还会在铁制箱体产生涡流发热。由于交变磁场的作用，电器内部或载流导体附近的非磁性导电材料制成的零部件，有时也会产生涡流损耗，因而导致电能损耗增加和运行温度升高。此类发热属于电磁效应引起的发热。,变压器磁屏蔽不良,（四）电压分布异常和泄漏电流增大故障有些高压电气设备（如避雷器和输电线路绝缘子等）在正常运行状态下都有一定的电压分布和泄漏电流，但是当出现某些故障时，将改变其分布电压Ud和泄露电流Ig的大小，并导致其表面温度分布异常。此时的发热虽然仍属于电压效应发热

25、，但发热功率不同于下式给出的结果，而是由分布电压与泄露电流的乘积决定。P=Ud Ig,绝缘子低值,支持瓷瓶劣化,（五）缺油及其他故障油浸高压电气设备由于渗漏或共他原因（如变压器套管未排气）而造成缺油或假油位，严重时可以引起油面放电，并导致表面温度分布异常。这种热特征除放电时引起发热外，通常主要是由于设备内部油位面上下介质（如空气和油）热性参数值不相同所致。A相套管缺油，B相接头发热 B相套管缺油,一般检测要求,被检设备是带电运行设备，应尽量避开视线中的封闭遮挡物，如门和盖板等；环境温度一般不低于5，相对湿度一般不大于85%，天气以阴天、多云为宜，夜间图像质量为佳；不应在雷、雨、雾、雪等气象条件

26、下进行，检测时风速一般不大于5m/s；户外晴天要避开阳光直接照射或反射进入仪器镜头，在室内或晚上检测应避开灯光的直射，宜闭灯检测；检测电流致热型设备，最好在高峰负荷下进行。否则，一般应在不低于30%的额定负荷下进行，同时应充分考虑小负荷电流对测试结果的影响。,精确检测要求,除满足一般检测的要求外，还满足以下要求：风速一般不大于0.5m/s；被检测设备通电时间不小于6h，最好在24h以上；被检测设备周围应具有均衡的背景辐射，应尽量避开附近热辐射源的干扰，某些设备被检测时还应避开人体热源等的红外辐射；避开强电磁场，防止强电磁场影响红外热像仪的正常工作。,风级（风速）等级及特征,红外检测注意事项,检

27、测时应力求避开雨、雪、雾、大风和强光（阳光和灯光）的干扰，使检测结果准确。检测地点应选在与被检设备面尽量垂直相对处，如果条件限制无法保持垂直，则测量面与法线夹角应控制在45度以内，距离尽量近，要保持固定不变，即历次检测应定方向、定距离、定高度，且力求背景环境一致性，减少热源干扰。检测时应选择适宜的温度范围和温度分辩率，使设备的热异常信息不遗漏，且分辩力最佳，以便于诊断。记录检测时设备的电压、负荷、环境温度及风力情况。另外，除记录热异常的设备热像或温度值外，还应记录本同工况正常设备的热像或温度值（如三相中的其他相，或同型号设备等）。,电力设备故障红外诊断的基本方法,1、表面温度判断法 遵照已有的

28、标准，DL/T 664-2008 带电设备红外诊断应用规范。对显示温度过热的部位按GB763-90交流高压电器在长期工作时的发热（见附录A）中的有关规定进行诊断。,凡温度（或温升）超过标准者可根据设备温度超标的程度、设备负荷率的大小、设备的重要性及设备承受机械应力的大小来确定设备缺陷的性质，对在小负荷率下温升超标或承受机械应力较大的设备要从严定性。这种方法可判定部分设备的故障情况，但还没能充分表现出红外诊断技术可超前诊断的优越性，下面的“相对温差”法就可弥补表面温度判断法的不足。,2、相对温差判断法 相对温差是指设备状况相同或基本相同（指设备型号、安装地点、环境温度、表面善和负荷电流等）的两个

29、对应测点之间的温差与其中较热点温升之比的百分数。相对温差t数学表达式为：t=(12)1 100%=(T1T2)(T1T0)100%式中：1和T1发热点的温升和温度；2和T2正常相对应点的温升和温度；T0环境参照体的温度。,3、同类比较法 同类比较法是指在同类设备之间进行比较，所谓同类设备的含义是指同一回路的同型设备和同一设备的三相，即它们的工况、环境温度及背景热噪音相同，可比时的同型设备，通常也称做“纵向比较”和“横向比较”。同类比较法适用范围广，包括电流型和电压型设备，也包括对设备内、外部故障的诊断。,在同一电气回路中，当三相电流对称和三相（或两相）设备相同时，比较三相（或两相）电流致热型设

30、备对应部位的温升值，可判断设备是否正常。若三相设备同时出现异常，可与同回路的同类设备比较。当三相负荷电流不对称时，应考虑负荷电流的影响。一般情况下，当同类温差超过允许温升值的30%时，应定为重大缺陷。,4、图像特征判断法 主要适用于电压致热型设备。根据同类设备的正常状态和异常状态的热图像，判断设备是否正常。注意应尽量排除各种干扰因素对图像的影响，必要时结合电气试验或化学分析的结果，进行综合判断。5、实时分析判断法 在一段时间内是用红外热像仪连续监测某被测设备，观察设备温度随负载、时间等因素变化的方法。,6、档案分析法 档案分析法就是将测量结果与设备的红外技术档案相比较而进行分析。它更有利于对重

31、要的、结构复杂的设备进行正确判断。这种方法的基础是要为被诊断的设备建立红外检测技术档案，在诊断设备有无异常时，可分析该设备在不同时期的红外检测结果，其中包括温度、温升和温度场分布有无变化，掌握设备发热的变化趋势，同时还应参考其他检测结果，如色谱分析检测结果和电气量检测结果等的变化情况，进行综合判断。,7、辅助判别法 上述各种判别方法也可以从不同的角度提高诊断的准确性，但有的设备内部故障诊断，因设备结构与内部传热过程的复杂性，致使设备表面温度分布的热像体特征并不十分明显。或因其他因素干扰，单凭热像和表面温度分布，仍难以对故障属性、位置和严重程度做出完全准确的诊断。在这种情况下则需要借助辅助试验（

32、如各种电气测量、色谱分析、甚至解体试验等），综合各种手段取得的检测结果，才能最后给出准确的诊断。,诊断依据,电流致热型设备的判断依据详细见DL/T 664-2008 带电设备红外诊断应用规范附录A。电压致热型设备的判断依据详细见DL/T 664-2008 带电设备红外诊断应用规范附录B。综合致热型设备的判断：当缺陷是由两种或两种以上因素引起的，应综合判断缺陷性质。对于磁场和漏磁引起的过热可依据电流致热型设备的判据进行处理。,故障的定位、定性与起因判别,对于结构简单的电气设备外部裸露故障（各种高压电器外部接头或出线端子故障）很容易根据其热像确定故障位置、属性和起因，多属于螺栓松动，接触面氧化等引

33、起的接触电阻增大，可根据温升大小确定故障的严重程度。结构复杂的电气设备故障，单凭热像上的热点很难确定与其相应的故障位置，可采用设备热像与可见光照片合成的方法来辨认故障位置。在记录设备热像的同时，在同检测位置、同方向（或角度）拍摄一幅设备相同部位的可见光照片，将两幅图片通过像素混合器混合(叠加)到一起，得到的热像与可见光照片的合成像，很容易确定相应的故障的位置。,电流型致热性设备缺陷诊判,电器设备与金属部件的连接：接头和线夹；以线夹和接头为中心的热像，热点明显；故障特征：接触不良；缺陷性质：一般缺陷：温差不超过15K，未达到严重缺 陷的要求；严重缺陷：热点温度 80或80%；危急缺陷：热点温度

34、110或95%；,互感器变比接头发热 电流互感器接头发热,电流型致热性设备缺陷诊判,金属部件与金属部件的连接：接头和线夹；以线夹和接头为中心的热相，热点明显；故障特征：接触不良；缺陷性质：一般缺陷：温差不超过15K，未达到重要缺 陷的要求；严重缺陷：热点温度 80或80%；危急缺陷：热点温度 110或95%；,220kV线夹发热，接触不良,电流型致热性设备缺陷诊判,金属导线；以导线为中心的热相，热点明显；故障特征：松股、断股、老化或截面积不够；缺陷性质：一般缺陷：温差不超过15K，未达到重要缺 陷的要求；严重缺陷：热点温度 90或80%；危急缺陷：热点温度 130或95%；,电流型致热性设备缺

35、陷诊判,输电导线的连接器（耐张线夹、接线管、修补管并沟线夹、跳线线夹、T型线夹、设备线夹等）：以线夹和接头为中心的热像，热点明显；故障特征：接触不良；缺陷性质：一般缺陷：温差不超过15K，未达到重要缺 陷的要求；严重缺陷：热点温度 90或80%；危急缺陷：热点温度 130或95%；,500kV线夹发热，接触不良,电流型致热性设备缺陷诊判,隔离开关；转头；以转头为中心的热像；故障特征：转头接触不良或断股；缺陷性质：一般缺陷：温差不超过15K，未达到严重缺 陷的要求；严重缺陷：热点温度 90或80%；危急缺陷：热点温度 130或95%；,隔离开关内转头发热，接触不良,电流型致热性设备缺陷诊判,隔离

36、开关；刀口；以刀口压接弹簧为中心的热像；故障特征：弹簧接触；缺陷性质：一般缺陷：温差不超过15K，未达到重要缺 陷的要求；严重缺陷：热点温度 90或80%；危急缺陷：热点温度 130或95%；,隔离开关刀口发热，刀口接触不良,电流型致热性设备缺陷诊判,断路器；动静触头；以顶帽和下法兰为中心的热像，顶帽的温度大于下法兰温度；故障特征：压指压接不良；缺陷性质：一般缺陷：温差不超过10K，未达到重要缺 陷的要求；严重缺陷：热点温度 55或80%；危急缺陷：热点温度 80或95%；,断路器内静触头发热 断路器触头发热,电流型致热性设备缺陷诊判,断路器；中间触头；以下法兰和顶帽为中心的热像，下法兰温度大

37、于顶帽的温度；故障特征：压指压接不良；缺陷性质：一般缺陷：温差不超过10K，未达到重要缺 陷的要求；严重缺陷：热点温度 55或80%；危急缺陷：热点温度 80或95%；,断路器中间触头发热，接触不良,电流型致热性设备缺陷诊判,电流互感器；内连接；以串并联出线或大螺杆出线夹为最高温度的热像或以顶部铁帽发热为特征；故障特征：螺杆接触不良；缺陷性质：一般缺陷：温差不超过10K，未达到重要缺 陷的要求；严重缺陷：热点温度 55或80%；危急缺陷：热点温度 80或95%；,互感器内接头发热,电流型致热性设备缺陷诊判,套管；柱头；以套管顶部为最热的热像；故障特征：柱头内部并线压接不良；缺陷性质：一般缺陷：

38、温差不超过10K，未达到重要缺 陷的要求；严重缺陷：热点温度 55或80%；危急缺陷：热点温度 80或95%；,变压器套管发热 套管柱头发热套管缺油及柱头发热 内连接接触不良,电流型致热性设备缺陷诊判,电容器：熔丝、熔丝座；以熔丝中部靠电容器侧为最热的热像、以熔丝座为最热的热像；故障特征：熔丝容量不够；缺陷性质：一般缺陷：温差不超过10K，未达到重要缺 陷的要求；严重缺陷：热点温度 55或80%；危急缺陷：热点温度 80或95%；,电容器熔丝发热,电压型致热性设备缺陷诊判,电流互感器：10kV浇注式；以本体为中心整体发热；故障特征：铁芯短路或局部放电增大；温差：4K电流互感器：油浸式；以瓷套整

39、体温升增大，套管上部温度偏高；故障特征：介质损耗偏大；温差：23K,互感器B相介质损耗偏高发热建议：进行介质损耗、油色谱、油中含水检测,电压型致热性设备缺陷诊判,电压互感器：10kV 浇注式；以本体为中心整体发热；故障特征：铁芯短路或局部放电增大；温差：4K建议：进行特性或局部放电量试验,电压型致热性设备缺陷诊判,电压互感器：油浸式；以整体温升偏高，且中上部温度大；故障特征：介质损耗偏大匝间短路或铁芯损 耗增大；温差：23K 建议：进行介质损耗、空载、油色谱及油中 含水量测量；,电压型致热性设备缺陷诊判,耦合电容器：油浸式；以整体温升偏高或局部过热且发热符合自上而下逐步的递减的规律；故障特征：

40、介质损耗偏大，电容量变化、老 化或局部放电；温差：23K 建议：进行介质损耗测量；,耦合电容器电容量 耦合电容器介质减少10%，引起发热 损耗超标，发热,耦合电容器下节 断路器 介质损耗偏大发热 并联电容器发热,电压型致热性设备缺陷诊判,高压套管：热像为对应部位呈现局部发热区故障；故障特征：局部放电故障，油路或气路堵塞；温差：23K热像特征呈现以套管整体发热热像；故障特征：介质损耗偏大；建议：进行介质损耗测量；,电压型致热性设备缺陷诊判,充油套管：瓷瓶式；热像特征是以油面处为最高温度的热像，油面有明显的水平分界线；故障特征：缺油；,变压器套管缺油 变压器套管发暗 及触头发热 套管缺油,电压型致

41、热性设备缺陷诊判,氧化锌避雷器：正常为整体轻微发热，较热点一般在靠近上部且不均匀，多节组合从上到下各节温度递减，引起整体发热或局部发热为异常；故障特征：阀片受潮或老化；温差：0.51K 建议：进行直流和交流试验；,110kV氧化锌 220kV氧化锌 避雷器发热 避雷器发热,电压型致热性设备缺陷诊判,瓷瓶绝缘子：正常绝缘子串的温度分布同电压分布规律，即呈现不对称的马鞍型，相邻绝缘子温差很小，以铁帽为发热中心的热像图，其比正常绝缘子温度高；故障特征：低值绝缘子发热（绝缘电阻在10 M 300M）；,瓷绝缘子低值，发热,电压型致热性设备缺陷诊判,瓷绝缘子：发热温度比正常绝缘子要低，热像特征与绝缘子相

42、比，呈暗色调；故障特征：零值绝缘子发热（绝缘电阻在0 M 10M）；,电压型致热性设备缺陷诊判,瓷绝缘子；其热像特征是以瓷盘（或玻璃盘）为发热区的热像；故障特征：由于表面污秽引起的绝缘子泄露电流增大；温差：0.5K,电压型致热性设备缺陷诊判,合成绝缘子；在绝缘良好和绝缘劣化结合处出现局部过热，随着时间延长，过热部位会位移；故障特征：伞裙破损或芯棒受潮；温差：0.5 1K,电压型致热性设备缺陷诊判,合成绝缘子；球头部位过热；故障特征：球头部位松脱、进水；温差：0.5 1K,电压型致热性设备缺陷诊判,电缆终端：以整个电缆头为中心的热像；故障特征：电缆头受潮、劣化或气隙；温差：0.51K图为电缆护套

43、受潮，发热,电压型致热性设备缺陷诊判,电缆终端：以护层接地连接为中心的发热；故障特征：接地不良；温差：510K图为电缆屏蔽层发热，电场不均匀,电压型致热性设备缺陷诊判,电缆终端：伞裙局部区域过热；故障特征：内部可能又局部放电；温差：0.51K图为电缆头包接不良，发热,电压型致热性设备缺陷诊判,电缆终端：根部有整体性过热；故障特征：内部介质受潮或性能异常；温差：0.51K,电气设备红外检测报告,1、检测工况,2、图像分析,3、诊断分析和缺陷性质,5、备注,4、处理意见,检测人员：审核：批准：日期：,缺陷类型的确定及处理方法,一般缺陷：指设备存在过热，有一定温差，温差场有一定梯度，但不会引起事故的

44、缺陷。这类缺陷一般要求记录在案，注意观察其缺陷的发展，利用停电机会检修，有计划地安排试验检修消除。当发热点温升值小于15K时，不宜采用规定中确定设备缺陷的性质。对于负荷率小，温升小但相对温差大的设备，如果负荷有条件或机会改变时，可在增大负荷电流后进行复测，以确定设备缺陷性质，当无法改变时，可暂定为一般缺陷，加强监视。,危急缺陷：指设备最高温度超过GB/T 11022规定的最高允许温度的缺陷。这类缺陷应立即安排处理。对电流致热型设备，应立即降低负荷电流或立即消缺；对电压致热型设备，当缺陷明显时，应立即消缺或退出运行，如有必要，可安排其他试验手段，进一步确定缺陷性质。电压致热型设备的缺陷一般定为严重及以上的缺陷。,严重缺陷：指设备存在过热，程度较重，温度场分布梯度较大，温差较大的缺陷。这类缺陷应尽快安排处理。对电流致热型设备，应采取必要的措施，如加强检修等，必要时降低负荷电流；对电压致热型设备，应加强监视并安排其他测试手段，缺陷性质确认后，立即采取措施消缺。,