【VIP专享】红外检测技术规范(2004)﹎.pdf

《【VIP专享】红外检测技术规范(2004)﹎.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【VIP专享】红外检测技术规范(2004)﹎.pdf（13页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、上海市电力公司 电力设备红外检测诊断工作技术规范 上海市电力公司生产科技部 2004年 3 月 1 前 言 电力设备的红外检测诊断技术是一项简便、快捷的设备状态在线检测技术，具有不停电、 不取样、非接触、直观、准确、灵敏度高、快速、安全、应用范围广等特点，是保证电力设 备安全、 经济运行的重要措施。为加强上海市电力公司电力设备的红外检测诊断工作，规范 现场检测诊断应用，提高红外检测诊断的技术水平，特制定本规范。 本规范由上海市电力公司生产科技部提出。 本规范由上海市电力公司生产科技部归口。 本规范起草部门：上海市电力公司生产科技部。 1范围 本规范规定了上海市电力公司电力设备红外检测诊断工作的

2、技术要求及过热缺陷的判 断依据。 本规范适用于各电压等级中具有电流、电压致热效应或其他致热效应的设备。例如： 变压器、断路器、刀闸、互感器、套管、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。 本规范与上海市电力公司电力设备红外检测诊断工作管理规范配套使用。 2规范性引用文件 GB/T11022-1999 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求 DL/T596-1996 电力设备预防性试验规程 DL/T664-1999 带电设备红外诊断技术应用导则 华东电网500kV 输变电设备红外检测现场应用规范（试行稿） 3定义 31 相对温差： 两个对应测点之间

3、的温差与其中较热点的温升之比的百分数。 t（12）/ 1=（T1T2）/ （T1T0） 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。 32 环境温度参照体 用来采集环境温度的物体。它不一定具有当时的真实环境温度，但具有与被测物相似的 物理属性，并与被测物处于相似的环境之中。 33 一般检测 对检测的环境和仪器要求较低，适宜对被检测设备进行大面积快速扫描，主要检测电流 致热引起的发热，用于监测设备的整体发热状况。 34 准确检测 对检测的环境和仪器要求较高，特别要消除风速和其它热辐射的影响，主要检测电压致 热引起的内部缺陷，用于对设备的故障的准

4、确判断。 35 便携式红外热像仪 仪器性能指标较高，操作简便，图像稳定，具有较高的温度分辨率及空间分辨率，分析 2 软件丰富，适合对设备的准确检测。 36 手持式红外热像仪 仪器性能指标满足要求，采用LCD显示屏，无取景器（目镜），操作简单，图像稳定、 清晰，适合对设备的一般检测。 37 电流致热设备 电流作用引起的设备的发热。 例：电气设备与金属部件的连接、金属部件与金属部件的连接的接头和线夹等。 38 电压致热设备 电压作用引起的设备的发热。 例：电流互感器、电压互感器、耦合电容器、移相电容器、高压套管、充油套管、氧化 锌避雷器、绝缘子、电缆头等。 4电力设备红外检测方法 41 一般检测

5、411 环境条件 被检设备为带电运行设备，并尽量避开视线中的遮挡物，如门和盖板等。 检测时环境温度一般不低于5、空气湿度不大于85%。 检测不应在有雷、雨、雾、雪的情况下进行，风速一般不大于5m/s。 检测时以阴天、多云气候为宜、晴天要避开阳光直接照射或反射入镜，无雾。在室内检 测避开灯光的直射，室内最好闭灯检测。 检测电流致热的设备，宜在设备负荷高峰状态下进行，一般不低于额定负荷的30%。 412 现场操作 红外热像仪在开机后，先进行内部温度校准，在图像稳定后即可开始检测。 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，发现过热异常部位，然 后对异常部位和重点被检测设备进行准确检测

6、。 热像系统的测温量程宜设置在环境温度加温升（10K-20K ）之间进行检测。 检测时应充分利用红外热像仪的有关功能达到最佳检测效果，如图像平均， 自动跟踪等。 42 准确检测 421 环境条件 检测时风速一般不大于0.5m/s（相当于 1 级风） 。 被检测设备通电时间不小于6 小时，一般应在24 小时以上。 检测时间为晴天日落后2 小时。 被检测设备周围应具有均衡的背景辐射，测温时应避开临近的热辐射源的干扰。 422 现场操作 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。 红外热像仪应在安全距离允许范围内尽量靠近被检测设备，以提高红外

7、热像仪对被检测 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，线路检测一般需使 用长焦距镜头。 准确检测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， 确保复测有互比性，提高作业效率。 准确检测应正确选择被测物体的比辐射率。 准确检测所用的红外热像仪应具有大气条件的修正模型，可将风速、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。 3 准确检测应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。 5常用材料比辐射率 ( ) 的选择（推荐） 材料 金属 瓷套 带漆金属 比辐射率 ( ) 0.90 0.

8、92 0.94 6红外热像仪 61 红外热像仪的选择 一般检测可使用手持式或便携式红外热像仪，准确检测必须使用便携式红外热像仪。 线路检测一般应选择带有中、长焦距镜头（如7 度、12 度等）的热像仪。 62 红外热像仪的技术性能要求 红外热像仪目前应以非制冷焦平面的热像仪为主，其基本性能要求见附录一。 7电力设备红外检测诊断方法 71 表面温度判断法 根据测得的设备表面温度值，对照GB/T11022-1999 中，高压开关设备和控制设备各种 部件、材料和绝缘介质的温度和温升极限的有关规定（见附录二），结合环境气候条件、负 荷大小进行分析判断。 72 相对温度判断法 两个对应测点之间的温差与其中

9、较热点的温升之比的百分数。 对电流致热的设备，采用相对温差可减小小负荷下的缺陷漏判。 73 同类比较判断法 根据同组三相设备间对应部位的温差进行比较分析。 一般情况下，对于电压致热的设备，当同类温差超过允许温升值的30%时，应定为重 大缺陷。 74 图像特征判断法 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，当电气设备其它试验 结果合格时，应排除各种干扰对图像的影响，才能作出结论。 75 档案分析判断法 分析同一设备不同时期的检测数据，找出设备致热参数的变化，判断设备是否正常。 8电力设备过热缺陷判断依据 81 电流致热设备的过热缺陷判断依据( 见附录三 ) 82 电压致热设备的

10、过热缺陷判断依据( 见附录四 ) 83 其它致热设备的过热缺陷判断 由磁场和漏磁引起的过热缺陷可依据电流致热的判据进行处理 9电力设备过热缺陷性质的确定 91 一般缺陷 指设备存在过热，有一定温差，温度场有一定梯度，但还不会马上引起事故，一般要求 记录在案，注意观察其缺陷的发展，利用停电检修机会，有计划的安排试验检修消除缺陷。 92 重要缺陷 指设备存在过热，程度较重，温度场分布梯度较大，温差较大，应尽快安排处理。电流 4 致热的设备应降低负荷电流，电压致热的设备应安排其它测试手段，确认缺陷性质后，立即 消缺。 93 紧急缺陷 指设备最高温度超过GB/T11022 规定的最高允许温度，应立即安

11、排处理。电流致热的 设备应立即紧急降低负荷电流，电压致热的设备应立即安排其它试验手段，确定缺陷性质， 立即消缺。 94 缺陷判断说明 电压致热的设备缺陷一般定为重要缺陷和紧急缺陷。 5 附录一 红外热像仪的技术性能要求 一、便携式红外热像仪 技术内容 技术要求 备注说明 探测器类型 焦平面、非制冷 探测器 响应波长范围 长波，不窄于（ 8-13um） 空间分辨率 （瞬时视场、 FOV ） 不大于 1.5 毫弧度 装标准镜头时，加长焦镜头 不大于 0.7 毫弧度 温度分辨率 不大于 0.1 30时 帧频 不低于 25Hz 线路检测50Hz以上 聚焦范围 0.5m无穷远 视频信号制式 PAL 信号

12、数字化分辨率 不低于 12bit 镜头相对孔径、 F 不大于 1.0 镜头扩展能力 能安装长焦距镜头 图象、光学 系统 像素 不低于 320X240 标准模式 范围 标准范围： 20200 并可扩展至更宽的范围 测温精确度 2或 2 应取大值 发射率、 0.011 连续可调 以 0.01 为步长 背景温度修正 可 温度单位设置 和oF 相互转换 大气透过率修正 可 包括目标距离、湿度、环境 温度 光学透过率修正 可 温度测量 温度非均匀性校正 有 内置和外置黑体两种，建议 选取内置黑体型的 黑白图象（灰度） 有，且能反相 伪彩色图象 有，且能反相 伪彩色调色色板 应至少包括铁色和彩虹 测量点温

13、 有，起码一点 温差功能 有 温度曲线 有，水平或垂直 区域温度功能 显示区域的最高温度 各参数显示 有 显示功能 量程转化 有 存储方式 通用 PC存储卡 存储内容 红外热像图及各种参数 各参数包括：时间日期、物 体的发射率、环境温度湿 度、目标距离、所使用的镜 头、所设定的温度范围 储存容量 16M或以上 记录存储 屏幕冻结 可 信号输出 视频输出 有 工作环境 温度 1050 湿度 1090 仪器封装 符合 IP54 IEC359 电磁兼容 符合 IEC-1000 工作环境 抗冲击和震动 符合 IEC68 存放环境 存放环境 温度 2070 6 湿度 1090 交流电源 220V 50H

14、z 电源 直流电池 可充电锂电池 一组电池连续工作时间不 小于 2 小时，电池组应不少 于三组 操作系统 中文或英文 操作方式 按键控制 人机界面 人体工程学 要求眼不离屏幕即可完成 各项操作，操作键少。 按键设置合理 仪器启动 启动时间小于1min 携带 高强度抗冲击的便携箱 重量 3kg 显示器 角度可调整， 并且有防杂光干扰能力 仪器其他 固定使用 有三脚架安装孔 操作界面 中文或英文界面 以中文界面为佳 操作系统 Windows9x 及以上 和 win NT 加密 无 图像格式转换 有，转成通用格式 转成 bmp或 jpg 格式 热像图分析 点、 线、面分析等温面分析, 各参数的调整

15、热像报告 报告内容应能体现各设置 参数， 从热像图中自动生成 报告格式 能根据用户要求定制 软件 软件二次开发 能根据用户要求开发 7 二、手持式红外热像仪 技术内容 技术要求 备注说明 探测器类型 焦平面、非制冷 微量热型探测器 探测器 响应波长范围 长波，不窄于（ 8-13um） 空间分辨率 （瞬时视场、 FOV ） 不大于 1.9 毫弧度 温度分辨率 不大于 0.15 30时 帧频 不低于 25Hz 图象、光学 系统 像素 不低于 160X120 标准模式 范围 标准范围： 20200 可扩展至更宽的范围 测温精确度 2或 2 应取大值 发射率、 0.011 连续可调 以 0.01 为步

16、长 背景温度修正 可 温度测量 温度单位设置 和oF 相互转换 黑白图象（灰度） 有，且能反相 伪彩色图象 有，且能反相 伪彩色调色色板 应至少包括铁色和彩虹 测量点温 有，起码一点 显示功能 各参数显示 有 存储容量 50 幅 屏幕冻结 可 记录存储 数据传输 USB接口 工作环境 温度 1050 湿度 1090 仪器封装 符合 IP54 IEC359 电磁兼容 符合 IEC-1000 工作环境 抗冲击和震动 符合 IEC68 存放环境 存放环境 温度 2070 湿度 1090 交流电源 220V 50Hz 电源 直流电池 可充电锂电池 一组电池连续工作时间不 小于 2 小时 操作系统 中文

17、或英文 以中文为佳 人机界面 操作方式 按键控制 仪器启动 启动时间小于1min 携带 高强度抗冲击的便携箱 重量 1kg 仪器其他 显示方式 LCD显示屏 无取景器（目镜） 8 附录二 高压开关设备和控制设备各种部件、材料和绝缘介质的温度和温升极限 最大值 部件、材料和绝缘介质的类别（见说明1、2和 3）温度 周围空气温度不超过40 时的温升 K 1 触头（说明4） 裸铜或裸铜合金 在空气中 75 35 在 SF6(六氟化硫 ) 中（见说明5） 105 65 在油中 80 40 镀银或镀镍（见说明6） 在空气中 105 65 在 SF6(六氟化硫）中（见说明5） 105 65 在油中 90

18、50 镀锡（见说明6) 在空气中 90 50 在 SF6(六氟化硫）中（见说明5） 90 50 在油中 90 50 2 用螺栓的或与其等效的联结（见说明4） 裸铜、裸铜合金或裸铝合金 在空气中 90 50 在 SF6(六氟化硫）中（见说明5） 115 75 在油中 100 60 镀银或镀镍 在空气中 115 75 在 SF6(六氟化硫）中（见说明5） 115 75 在油中 100 60 镀锡 在空气中 105 65 在 SF6(六氟化硫）中（见说明5） 105 65 在油中 100 60 3 其他裸金属制成的或其他镀层的触头或联结 （见说明7）（见说明7） 4 用螺钉或螺栓与外部导体连接的端子

19、（见说明8） 裸的 90 50 镀银、镀镍或镀锡 105 65 其他镀层 （见说明7）（见说明7） 5 油开关装置用油（见说明9 和 10） 90 50 6 用作弹簧的金属零件 （见说明11）（见说明 11） 7 绝缘材料以及与下列等级的绝缘材料接触的金属材 料（见说明12） Y 9060 A 10565 E 12080 B 13090 F 155115 瓷漆：油基10060 9 10 合成12080 H 180140 C 其他绝缘材料（见说明13）（见说明 13） 8 除触头外，与油接触的任何金属或绝缘件10060 9 可触及的部件 在正常操作中可触及的7030 在正常操作中不需触及的804

20、0 高压开关设备和控制设备各种部件、材料和绝缘介质的温度和温升极限（说明） 说明1：按其功能，同一部件可以属于表列出的几种类别。在这种情况下，允许的最高温度和 温升值是相关类别中的最低值。 说明2：对真空开关装置，温度和温升的极限值不适用于处在真空中的部件。其余部件不应该 超过表给出的温度和温升值。 说明 3：应注意保证周围的绝缘材料不遭到损坏。 说明4：当接合的零件具有不同的镀层或一个零件是裸露的材料制成的，允许的温度和温升应 该是： a)对触头，表项1 中有最低允许值的表面材料的值 b）对联结，表项2 中的最高允许值的表面材料的值 说明 5：六氟化硫是指纯六氟化硫或六氟化硫与其他无氧气体的

21、混合物 1 由于不存在氧气， 把六氟化硫开关设备中各种触头和联接的温度极限加以协调看来是合适的。 在六氟化硫环境下，裸铜和裸铜合金零件的允许温度极限可以等于镀银或镀镍零件的值。在镀 锡零件的特殊情况下，由于摩擦腐蚀效应，即使在六氟化硫无氧的条件下，提高其允许温度也 是不合适的。因此镀锡零件仍取原来的值。 2 裸铜和镀银触头在六氟化硫中的温升正在考虑中。 说明 6：按照设备有关的技术条件： a）在关合和开断试验（如果有的话）后； b）在短时耐受电流试验后； c）在机械耐受试验后； 有镀层的触头在接触区应该有连续的镀层，不然触头应该被看作是“ 裸露 ” 的。 说明 7：当使用表没有给出的材料时，应

22、该研究他们的性能，以便确定最高的允许温升。 说明 8：即使和端子连接的是裸导体，这些温度和温升值仍是有效的。 说明 9：在油的上层 说明 10：当采用低闪点的油时，应当特别注意油的气化和氧化。 说明 11：温度不应该达到使材料弹性受损的数值。 说明 12：绝缘材料的分级在GB/T11021 中给出。 说明 13：仅以不损害周围的零部件为限 附录三 电流致热设备的过热缺陷判断依据 缺陷性质 设备类别和部位 热像特征 故障特征 一般缺陷 重要缺陷 紧急缺陷 备注 电气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 线夹和接头接触不 良 35 80或 热点温度 80 95

23、或 热点温度 110 ：相对温差值 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 的热像，热点明显 线夹和接头接触不 良 35 80或 热点温度 90 95或 热点温度 130 导线 以导线为中心的热 像，热点明显 导线松股或断股35 80或 热点温度 80 95或 热点温度 110 输电导线的连接器（耐张 线夹、接续管、修补管、 并沟线夹、跳线线夹、T 型线夹、设备线夹 以线夹和接头为中心 的热像，热点明显 接触不良 35 80或 热点温度 90 95或 热点温度 130 转头 以转头为中心的热像转头接触不良 35 80或 热点温度 90 95或 热点温度 130 刀闸 刀口

24、 以刀口压接弹簧为中 心的热像 弹簧压接不良 35 80或 热点温度 90 95或热点温度 130 动静触 头 以顶帽和下法兰为中 心的热像，顶帽温度 大于下法兰温度 压指压接不良 20 80或 热点温度 55 95或 热点温度 80 内外部的温差为 50K-70K 断路器 中间触 头 以下法兰和顶帽为中 心的热像，下法兰温 度大于顶帽温度 压指压接不良 20 80或 热点温度 55 95或 热点温度 80 内外部的温差为 40K-60K 电流互感器 内联接 以串并联出线头或大 螺杆出线夹为最高温 度的热像 螺杆接触不良 20 80或 热点温度 55 95或 热点温度 80 内外部的温差为 3

25、0K-45K 套管 柱头 以套管顶部柱头为最 热的热像 柱头内部并线压接 不良 20 80 或 热点温度 55 95或 热点温度 80 11 附录四 电压致热设备的过热缺陷判断依据 设备类别 热像特征 故障特征 允许温升 相间温差 备注 10kV 浇注式 以本体为中心整体发热 铁芯故障 4K 包含局放增大 35kV-110kV 油 浸式 4K 1.2K 电流互感器 220kV-500kV 油浸式 以瓷套整体温升增大，且瓷套上部温度偏 大 介损偏大 4.5K 1.4K 含气体绝缘的 10kV 浇注式 以本体为中心整体发热 铁芯故障 4K 包含局放增大 35kV-110kV 油 浸式 5K 1.5

26、K 电压互感器 （含 电容式电压互 感器） 220kV-500kV 油浸式 以整体温升偏高，且中上部温度大 介损偏大 6K 1.8K 铁芯故障特征相 似，温升更明显 35kV 油浸式 以整体温升偏高或局部过热 0.5K-1.0K 110kV-220kV 油浸式 1.5K-3.0K 0.5K-1.0K 耦合电容器 500kV 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 介损偏大， 电容量 变化、老化或局放 2.0K-5.0K 0.6K-1.5K 上限为油纸， 下限 为膜纸 移相电容器 热像一般以肚子上部为中心的热像图，正 常热像最高温度一般在宽面垂直平分线的 三分之二高度左右

27、，其表面温升略高，整 体发热或局部发热 介损偏大， 电容量 变化、老化或局放 75K-t环温 采用相对温差判 别即 30 热像特征呈现以套管整体发热热像 介损偏大 1K 高压套管 热像为对应部位呈现局部发热区故障 局放故障 1K 穿墙套管或电缆 头套管温差更小 充油套管 瓷瓶柱 热像特征是以油面处为最高温度的热像， 油面有一明显的水平分界线。 缺油 12 10kV-35kV 正常为整体轻微发热，较热点一般在靠近 上部，引起整体发热或局部发热为异常 1K 110kV-220kV 1K-2K 0.5K 氧化锌避雷器 500kV 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

28、节温 度递减，引起整体发热或局部发热为异常 阀片受潮或老化 3K-4K 1.2K 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 低值绝缘子发热 1K 发热温度比正常绝缘子要低，热像特征与 绝缘子相比，呈暗色调 零值绝缘子发热 1K 瓷、玻璃绝缘子35kV-500kV 其热像特征是以瓷盘（或玻璃盘）为发热 区的热像 表面污秽引起绝 缘子泄漏电流增 大 0.5K 整根芯棒温度分 布曲线，重点为端 部 合成绝缘子 35kV-500kV 其热像特征是绝缘子芯棒整体或局部温度 升高 芯棒受潮 1K 1K 电缆头局部或整体绝缘不良 电缆 电缆头出线套管整体或局部温度升高 电缆头受潮、 劣化0.5K 0.5K 备注： 1、电压致热的设备推荐使用相间温差进行判断。 2、电缆头是指冷缩式和热缩式的电缆头。 3、电缆出线接头的判断按电流致热的设备缺陷判断。 4、污秽的情况是指表面的不正常发热。 13