岑 梁，朱 亮

（1.華北電力大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，北京102206；2.長興縣供電局，浙江長興313100）

新型紅外熱像儀在長興電網(wǎng)中的應(yīng)用＊

岑 梁1，2，朱 亮2

（1.華北電力大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，北京102206；2.長興縣供電局，浙江長興313100）

充分運(yùn)用紅外診斷技術(shù)是提高電氣設(shè)備巡視質(zhì)量，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在隱患的有效手段.文章闡述了新型紅外熱像儀（T6型）的功能優(yōu)勢、操作要點(diǎn)、診斷方法及圖像分析軟件功能，同時(shí)用實(shí)例展示了T6型紅外熱像儀在長興電網(wǎng)中取得的顯著實(shí)效.

新型；紅外測溫；電氣設(shè)備；實(shí)效

0 引言

紅外熱成像技術(shù)是一種先進(jìn)的在線檢測技術(shù)，可在設(shè)備不停電的情況下檢測設(shè)備的運(yùn)行狀況.通過對電氣設(shè)備表面溫度及其分布的測試、分析和判斷，可以準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備運(yùn)行中的異常和缺陷，從而使部分事故檢修轉(zhuǎn)為預(yù)見性檢修.為了充分應(yīng)用這項(xiàng)新技術(shù)，確保電網(wǎng)安全、可靠運(yùn)行，自2008年起，長興縣供電局先后購置了10臺T6型手持式紅外熱像儀，該儀器操作簡便、輕巧便攜、實(shí)效顯著，在很大程度上提高了運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)缺陷的能力，在政治保電、重大節(jié)假日、迎峰度夏等關(guān)鍵期間發(fā)揮了重要的作用.

1 新型紅外熱像儀與點(diǎn)溫儀的比較

T6型手持式紅外熱像儀與傳統(tǒng)紅外點(diǎn)溫儀相比，可以生成二維熱像，且可以大面積快速掃描檢測，節(jié)省時(shí)間；具有測溫范圍寬，精度高，檢測到位，能準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷的優(yōu)勢.

表1是長興縣供電局當(dāng)前使用的T6紅外熱像儀與以往使用的點(diǎn)溫儀各項(xiàng)性能指標(biāo)的比較.顯然，新型紅外熱像儀具備更多的功能與優(yōu)勢，由其取代傳統(tǒng)的紅外點(diǎn)溫儀是必然的趨勢.

2 使用簡介

2.1 現(xiàn)場操作要點(diǎn)

一般檢測時(shí)，紅外熱像儀在開機(jī)后需進(jìn)行內(nèi)部溫度校準(zhǔn)，待圖像穩(wěn)定后即可開始工作.先用紅外熱像儀遠(yuǎn)距離對所有被測設(shè)備進(jìn)行全面掃描，發(fā)現(xiàn)有異常后，再有針對性地近距離對異常部位和重點(diǎn)被測設(shè)備進(jìn)行準(zhǔn)確檢測.在實(shí)際工作中，應(yīng)充分利用儀器的有關(guān)功能，如圖像平均、自動(dòng)跟蹤等，以達(dá)到最佳檢測效果.需要強(qiáng)調(diào)的是，當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生較大變化時(shí)，應(yīng)對儀器重新進(jìn)行內(nèi)部溫度校準(zhǔn)，校準(zhǔn)方法按儀器的說明書進(jìn)行.作為一般檢測，被測設(shè)備的輻射率一般取0.9左右.

精確檢測時(shí)，檢測溫升所用的環(huán)境溫度參照體應(yīng)盡可能選擇與被測設(shè)備類似的物體，且最好能在同一方向或同一視場選擇.在安全距離允許的條件下，紅外熱像儀宜盡量靠近被測設(shè)備，使被測設(shè)備（或目標(biāo)）盡量充滿整個(gè)儀器的視場，以提高儀器對被測設(shè)備表面細(xì)節(jié)的分辨能力及測溫準(zhǔn)確度，必要時(shí)，可使用中、長焦距鏡頭.線路檢測一般需使用中、長度焦距鏡頭.為了準(zhǔn)確測溫或方便跟蹤，應(yīng)事先設(shè)定幾個(gè)不同角度的方向和角度，確定最佳檢測位置，并做上標(biāo)記供今后的復(fù)測用，以提高互比性和工作效率.精確檢測時(shí)對正確選擇被測電氣設(shè)備輻射率的要求較高，表2列出了不同材料電氣設(shè)備的輻射率.

表1 T6紅外熱像儀與紅外點(diǎn)溫儀的比較

表2 精確測量時(shí)不同材料電氣設(shè)備的輻射率

2.2 診斷方法

方法有六種，分別為：表面溫度判斷法、同類比較判斷法、圖像特征判斷法、相對溫差判斷法、檔案分析判斷法及實(shí)時(shí)分析判斷法.利用這六種方法能對接頭和線夾接觸不良、斷路器壓指壓接不良、電容器熔絲容量不夠等電流致熱型設(shè)備缺陷、互感器及電容器介質(zhì)損耗偏大、避雷器閥片受潮、電纜終端接地不良等電壓致熱型故障進(jìn)行有效診斷.

2.3 自動(dòng)生成分析報(bào)告

新型紅外熱像儀同時(shí)提供了一款配套的圖像分析軟件，該軟件功能強(qiáng)且操作簡單，具有點(diǎn)、線、面、溫度趨勢分析等各種分析功能.使用者只需在個(gè)人電腦上安裝好分析軟件，即可利用各種通用的模版，對現(xiàn)場檢測所得的紅外故障圖進(jìn)行分析，然后得出故障點(diǎn)的溫度，再根據(jù)得出的溫度進(jìn)行缺陷類型的判斷，判斷依據(jù)參照DL/664－2008《帶點(diǎn)設(shè)備紅外診斷應(yīng)用規(guī)范》，最終形成一份圖文并茂的紅外圖像分析報(bào)告.使用者也可以根據(jù)自己的習(xí)慣，制作自定義模版，通過批處理等功能，將批量的圖片自動(dòng)生成需要格式的報(bào)告，最后直接打印或轉(zhuǎn)換成通用的WORD或PDF格式報(bào)告.

3 紅外成像測溫工作的開展

目前長興縣供電局共購置了10臺新型紅外熱像儀，其中變電工區(qū)操作東班、西班各配置一臺，八個(gè)供電營業(yè)所各配置一臺.運(yùn)行人員使用時(shí)必須辦理借用、歸還登記手續(xù).

各單位根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際制定測溫計(jì)劃，一般為每年兩次，即迎峰度夏前的6月份及為保障春節(jié)供電的12月份進(jìn)行兩次普測；對新建、大修后和改擴(kuò)建的電氣設(shè)備在帶負(fù)荷運(yùn)行的五天內(nèi)必須進(jìn)行紅外測溫工作；電氣設(shè)備檢修前一周必須進(jìn)行一次紅外測溫工作；對于電網(wǎng)負(fù)荷變化、調(diào)整運(yùn)行方式、大負(fù)荷、高溫天氣、重要節(jié)假日等情況，應(yīng)有重點(diǎn)的開展測試工作；對于通過其他監(jiān)督手段測試發(fā)現(xiàn)問題的設(shè)備應(yīng)根據(jù)情況隨時(shí)安排測試.如測溫結(jié)果正常，保存所有紅外圖譜，以作為第一手資料，并由檢測人員填寫《紅外測溫統(tǒng)計(jì)表》；如測溫發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在過熱缺陷，則檢測人員必須對異常點(diǎn)進(jìn)行可見光拍照，以作進(jìn)一步的分析比較，現(xiàn)場測溫結(jié)束后，檢測人員必須立即利用分析軟件形成《設(shè)備紅外檢測分析報(bào)告》，并經(jīng)單位專職工程師審核后上報(bào)局生產(chǎn)技術(shù)科.注意整理保存紅外圖譜，對典型過熱設(shè)備和嚴(yán)重過熱設(shè)備應(yīng)保存缺陷信息，以備今后匯總分析.

4 結(jié)語

應(yīng)用紅外熱像儀診斷技術(shù)，可快速檢測出設(shè)備故障引起的異常溫度，能有效地判斷設(shè)備存在的外部、內(nèi)部缺陷，從而實(shí)現(xiàn)故障隱患的提早發(fā)現(xiàn)和及時(shí)處理.近年來，長興縣供電局應(yīng)用新型紅外熱像儀多次發(fā)現(xiàn)了設(shè)備發(fā)熱性故障，取得了良好的應(yīng)用實(shí)效.但是，對于密封開關(guān)柜等設(shè)備，由于其發(fā)熱元件與外部表面之間沒有傳導(dǎo)路徑或傳導(dǎo)不良，紅外熱像儀往往發(fā)揮不了應(yīng)有的作用.目前已有廠家研制出安裝在開關(guān)柜上的“紅外窗口”，即一個(gè)可以透過紅外、紫外、可見光的光學(xué)窗口，但安裝時(shí)的開孔易造成開關(guān)柜防爆性能下降，因此，這個(gè)問題值得進(jìn)一步研究.

［1］董其國.紅外診斷技術(shù)在電力設(shè)備中的應(yīng)用［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998.

［2］劉焰峰，李劍剛.紅外診斷技術(shù)在蘇州電網(wǎng)中的應(yīng)用［J］.高電壓技術(shù)，2008，34（2）：413～415.

TM931

A

1009－1734（2011）S0－0244－03

2011－09－10

岑梁，助理工程師，華北電力大學(xué)電氣工程專業(yè)在職碩士研究生，從事線路運(yùn)行研究.