带电设备红外诊断技术应用导则

带电设备红外诊断技术应用导则参照中华人民共和国电力行业标准DL/T664-1999《带电设备红外诊断技术应用导则》《华北电网有限公司红外技术管理制度》1、从事红外检测与诊断工作的人员应具备以下素质：(1)从事红外检测与诊断工作的人员应熟悉红外检测与诊断技术的基本原理，掌握红外检测仪器的工作原理、主要性能、技术指标以及操作方法，并能熟练操作红外检测仪器。(2)从事红外检测与诊断工作的人员应了解电气设备的性能、结构、运行状况。(3)从事红外检测与诊断工作的人员应熟悉掌握中华人民共和国电力行业标准DL/T664-1999《带电设备红外诊断技术应用导则》和本管理制度，掌握《国家电网公司电力安全工作规程（变电站和发电厂电气部分、电力线路部分）（试行）》和现场试验的有关安全规定。2、红外检测的范围：只要表面发出的红外辐射不受阻挡都属于红外诊断的有效监测设备。例如：旋转电机、变压器、断路器、互感器、电力电容器、避雷器、电力电缆、母线、导线、绝缘子串、组合电器、低压电器及二次回路等。二、红外检测与诊断的基本要求(一)对检测设备的要求1、红外测温仪应操作简单，携带方便，测温精确度高，测量结果的重复性好，不受测量环境中高压电磁场的干扰，仪器应满足现场带电实测对距离的要求，并应能对表面放射率、大气环境参数、测量距离等进行修正以保证测量结果的真实性。2、红外热电视应操作简单携带方便，有较好的测温精确度，测量结果的重复性好，不受测量环境中高压电磁场的干扰图像清晰，具有图像锁定、记录、输出和简单的分析功能。3、红外热像仪应图象清晰、稳定，不受测量环境中高压电磁场的干扰，具有较强的图象分析功能，具有较高的热传感分辨率和图象分辨率，空间分辨率应满足实测距离的要求，具有较高的测量精确度和合适的测温范围。(二)对被检测设备的要求1、被检测设备应为带电设备。2、红外检测人员在对运行设备进行检测时，检测现场应有熟悉设备的运行人员在现场。当需要打开遮挡红外辐射的门或盖板时，应由当值运行负责人按照安全管理的有关规定，在保证人身和设备安全的前提下进行。(三)检测环境的要求1、一般检测环境要求（1）被检设备是带电运行设备，并尽量移开视线中的封闭遮挡物如玻璃窗、门或盖板。（2）环境温度一般不宜低压5℃、空气湿度一般不大于85%。（3）不应在有雷、雨、雾、雪的情况下进行检测，风速一般不大于5m/s（树叶有微枝摆动不息，旗帜展开相当于3级风，3.4~5.4m/s）。如果检测中风速发生明显度化，应记录风速，必要时按照相应公式进行测量数据的修正。（4）气候为阴天、多云为宜，晴天要避开阳光直接照射或反射入镜、无雾。在室内检测应避开灯光的直射，最好闭灯检测。（5）检测电流致热的设备，最好在设备负荷高峰状态下进行，一般不低于额定负荷的30%。2、精确检测环境条件要求（1）风速一般不大于0.5m/s（烟能表示方向，树叶略有摇动相当于1级风，0.3~1.5m/s）。设备通电时间不小于6小时，最好在24小时以上。（2）检测时间为晴天日落后2小时。（3）被检测设备周围应具有均衡的背景辐射，测温时要避开附近的热辐射源的干扰。三、现场操作方法(一)一般检测1、红外热像仪在开机后，需进行内部温度校准，在图像稳定后即可开始。2、红外检测一般先用红外热像仪对所有应测试部位进行全面扫描，发现热像异常部位，然后对异常部位和重点被检测设备进行详细测温。3、热像系统的初始温度量程宜设置在环境温度加10℃-20℃左右的温升范围内进行检测。4、有伪彩色显示功能的热像系统，宜选择彩色显示方式，并结合数值测温手段，如高温跟踪，区域温度跟踪等手段进行检测。5、应充分利用红外设备的有关功能达到最佳检测效果，如图像平均，自动跟踪。6、环境温度发生较大变化时，应对仪器重新进行内部温度校准（有自校除外），校准按仪器的说明书进行。7、被检测电气设备的辐射率一般可取0.9。(二)精确检测1、检测温升所用的环境温度参照体应尽可能选择与被测设备类似的物体，且最好能在同一方向或同一视场中选择。2、在安全距离保证的条件下，红外仪器宜尽量靠近被检设备，使被检设备充满整个视场。以提高红外仪器对被检设备表面细节的分辨能力及测温精度，必要时可使用中长焦距镜头，线路（500kV）检测需使用中长焦距镜头。3、精确测量跟踪应事先设定几个不同的角度，确定可进行检测的最佳位置，并作上标记，使以后的复测仍在该位置，有互比性，提高作业效率。4、正确选择被测物体的辐射率（可参考下列数值选取：瓷套类选0.92，带漆部位金属类选0.94，金属导线及金属连接选0.9）。5、仪器应有大气条件的修正模型，可将大气温度、相对湿度、测量距离等补偿参数输入，进行修正，并选择适当的测温范围。6、记录被检测设备的实际负荷电流、电压及被检测设备温度及环境参照体的温度值。四、红外检测的诊断方法和判断依据(一)表面温度判断法根据测得的设备表面的温度值，对照GB763-90《交流高压电器在长期工作时的发热》的有关规定，凡温度超过标准的可根据设备超标的程度、设备负荷率的大小、设备的重要性及设备承受的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。1、危急热缺陷（Ⅰ）：电气设备表面温度超过90℃，或温升超过75℃或相对温差超过55℃；2、严重热缺陷（Ⅱ）：电气设备表面温度超过75℃，或温升超过65℃或相对温差超过50℃；3、一般热缺陷（Ⅲ）：电气设备表面温度超过60℃，或温升超过30℃或相对温差超过25℃；4、热隐患（Ⅳ）：电气设备表面温度超过50℃，或相对温差超过20℃；(二)相对温差判断法1、温差：用同一检测仪器相继测得的不同被测物或同一被测物不同部位之间的温度差。2、相对温差：两个相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δ，可用下式求出：δτ=(τ1-τ2)/τ1×100%=（T1-T2）/（T1-T0）×100%式中：τ1和T1————发热点的温升和温度τ2和T2————正常相对应点的温升和温度τ0————环境参照体的温度对于电流致热型设备，若发现设备的导流部分状态异常，应进行准确测温，按照上述公式算出相对温差值，参照下表的规定判断设备缺陷的性质。表1部分电流致热型设备的相对温差判据设备类型相对温差值%一般缺陷严重缺陷≥20≥80≥95真空断路器≥20≥80≥95充油套管≥20≥80≥95高压开关柜≥35≥80≥95空气断路器≥50≥80≥95隔离开关≥35≥80≥95其它导流设备≥35≥80≥95当发热点的温升值小于10℃时，不宜按照上表的规定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，如果有条件改变负荷率，可以增大负荷电流后进行复测，以确定设备缺陷的性质。当无法改变负荷率时，可以暂定为一般缺陷，并注意监视。(三)同类比较法在同一电器回路里，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备的对应部位的温升值，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。对于型号相同的电压致热型设备，可根据其对应点温升值的差异来判断设备是否正常。电压致热型设备的缺陷宜用允许温升或同类允许温差的判断依据确定。一般情况下当同类温差超过允许温差值30%时，应定为严重缺陷。当三相电压不一致时应考虑工作电压影响。（允许温升标准参照DL/T644-1999《带电设备红外诊断技术应用导则》中相关设备的允许温升值）。(四)热谱图分析法根据同类设备在正常状态和异常状态下的热谱图差异来判断设备是否正常。五、检测记录、缺陷、周期与管理一)检测记录1、红外检测记录应包括以下一些内容：测温仪器编号、检测时日期、时间、气象条件（环境温度、相对湿度、风速等）、测试地点（相对设备的距离与角度）、测试人员、设备名称、运行编号、缺陷部位、测点温度、相对温差、系统电压、实际负荷、正常对应点温度或环境参照体温度等。2、出现异常情况的带电设备红外图谱应记录下来，存入存储装置，以备分析。(二)设备缺陷性质1、危急缺陷：设备发生了直接威胁安全运行并需立即处理的缺陷，否则，随时可能造成人身伤亡、设备损坏、大面积停电、火灾等事故。2、严重缺陷：对人身或设备有严重威胁，暂时尚能坚持运行但需进行处理的缺陷。3、一般缺陷：上述危急、严重缺陷以外的设备缺陷，指性质一般情况较轻，对安全运行影响不大，可列入月度计划检修处理的缺陷。4、热隐患：视现场情况跟踪监视或安排处理。5、电流致热的设备测量温升小于10℃时，只记录在案，不必确定故障性质，对于小负荷要注意负荷变化引起的发热过程。电压致热的设备缺陷一般定为严重及以上的缺陷。