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1.提高紅外測溫準(zhǔn)確性的方法
在現(xiàn)場進(jìn)行設(shè)備紅外檢測和故障診斷時(shí)，往往受到一系列主客觀因素的限制，以致影響檢測故障的準(zhǔn)確性和診斷的可靠性。因此，為了提高故障檢測與診斷效果，除了正確運(yùn)用分析處理方法以外，還必須對影響檢測結(jié)果的各種因素，有充分的估計(jì)和預(yù)想。采取相應(yīng)的對策和技術(shù)方法，使各種不利因素的影響降低到*小程度。
1.1測溫準(zhǔn)確性
設(shè)備故障紅外診斷*核心的問題，是要求準(zhǔn)確地獲得被測設(shè)備的溫度分布或故障相關(guān)部位溫度值與溫升值。這個(gè)溫度信息不僅是判斷設(shè)備有的依據(jù)，也是判斷故障屬性、位置、嚴(yán)重程度的客觀依據(jù)。因此，對被測設(shè)備故障相關(guān)部位溫度的計(jì)算與合理修正，將是提高檢測設(shè)備表面溫度準(zhǔn)確性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。然而在現(xiàn)場進(jìn)行設(shè)備紅外檢測時(shí)，由于檢測條件和環(huán)境的影響變化，可能導(dǎo)致同一設(shè)備因檢測條件不同，而得到不同的結(jié)果。因此，為了提高紅外檢測的準(zhǔn)確度，必須對現(xiàn)場檢測過程中或?qū)z測結(jié)果的分析處理中，采取相應(yīng)的對策與措施或選擇良好的檢測條件，或?qū)z測現(xiàn)場結(jié)果進(jìn)行合理的修正。如作業(yè)人員的組織培訓(xùn)，計(jì)劃的制定，受檢對象的選擇，檢測儀器的準(zhǔn)備，檢測位置的選擇或設(shè)定等等。 
1.2運(yùn)行狀態(tài)的影響與對策
電氣設(shè)備故障無論是電流效應(yīng)引起的發(fā)熱故障(導(dǎo)電回路故障)，發(fā)熱功率與負(fù)荷電流值的平方成正比。電壓效應(yīng)引起的發(fā)熱故障(絕緣介質(zhì)故障)，發(fā)熱功率與運(yùn)行電壓的平方成正比。因此，設(shè)備的工作電壓和負(fù)荷電流的大小，將直接影響到紅外檢測與故障診斷的效果。泄漏電流的增大，能造成高壓設(shè)備部分電壓不均勻。如果沒有加載運(yùn)行或者負(fù)荷很低，則會(huì)使設(shè)備故障發(fā)熱不明顯，即使存在較嚴(yán)重的故障，也不可能因特征性熱異常的形式暴露出來。只有當(dāng)設(shè)備在額定電壓下運(yùn)行，而且負(fù)荷越大時(shí)，發(fā)熱及溫升才越嚴(yán)重，故障點(diǎn)的特征性熱異常也暴露得越明顯。因此在進(jìn)行紅外檢測時(shí)，為了能夠取得可靠的檢測效果，要盡量保證設(shè)備在額定電壓和滿負(fù)荷下運(yùn)行，即使不能做到連續(xù)滿負(fù)荷運(yùn)行，也應(yīng)編制一個(gè)運(yùn)行方案，以便在檢測前和檢測過程中，能讓設(shè)備滿負(fù)荷運(yùn)行一段時(shí)間(如4～6h)，使設(shè)備故障部位有足夠的發(fā)熱時(shí)間，并保證其表面達(dá)到穩(wěn)定溫升。
由于電氣設(shè)備故障紅外診斷時(shí)，故障判斷標(biāo)準(zhǔn)往往是以設(shè)備在額定電流時(shí)的溫升為依據(jù)，因此當(dāng)檢測時(shí)實(shí)際運(yùn)行電流小于額定電流時(shí)，應(yīng)該是現(xiàn)場實(shí)際測量的設(shè)備故障點(diǎn)溫升換算為額定電流的溫升。其計(jì)算公式如下：
δθ=(in/i1)kδθ1
式中in—設(shè)備額定電流；
   i1—設(shè)備實(shí)際運(yùn)行電流；
δθ—額定電流in時(shí)設(shè)備內(nèi)載流導(dǎo)體故障點(diǎn)溫升，℃；
    δθ1—在實(shí)際運(yùn)行電流i1時(shí)設(shè)備內(nèi)部載流導(dǎo)體故障點(diǎn)溫升，℃；    
k—設(shè)備內(nèi)部導(dǎo)電回路溫升常數(shù)。
1.3設(shè)備表面發(fā)射率的影響與對策
任何紅外測量儀器都是通過測量電氣設(shè)備表面紅外輻射功率，來獲得設(shè)備溫度信息的。并且在紅外診斷儀器接收來自目標(biāo)紅外輻射功率相同的情況下，因目標(biāo)的表面發(fā)射率不同，將會(huì)得到不同的檢測結(jié)果。也就是說，相同輻射功率，發(fā)射率越低，就會(huì)顯示越高的溫度。因物體表面發(fā)射率主要決定于材料性質(zhì)和表面狀態(tài)(如表面氧化情況，涂層材料，粗糙程度及污穢狀態(tài)等)。因此為了應(yīng)用紅外熱像儀器準(zhǔn)確地測量電氣設(shè)備溫度，必須要知道受檢目標(biāo)的發(fā)射率值，并將該值作為計(jì)算溫度的重要參數(shù)輸入計(jì)算機(jī)或者調(diào)整紅外測量儀的ε修正值，以便對所測量的溫度輸出值進(jìn)行發(fā)射率修正。消除發(fā)射率對檢測結(jié)果影響的另外兩種對策措施是：當(dāng)使用紅外熱像儀進(jìn)行測量時(shí)，要對發(fā)射進(jìn)行修正，查出被測設(shè)備部件表面的發(fā)射率值進(jìn)行發(fā)射率修正，從而獲得可靠的測溫結(jié)果，提高檢測的可靠性；對于紅外檢測的故障頻發(fā)設(shè)備部件，為使檢測結(jié)果具有良好的可比性，可以運(yùn)用敷涂適當(dāng)漆料的方法來增大和穩(wěn)定其發(fā)射率值，以便獲得被測設(shè)備表面的真實(shí)溫度。
1.4大氣衰減的影響與對策
由于受檢電氣設(shè)備表面紅外輻射能量，是經(jīng)大氣傳輸?shù)郊t外檢測儀器里的，這就會(huì)受到大氣組合中的水蒸汽、二氧化碳、一氧化碳等氣體分子的吸收衰減和空氣中懸浮微粒的散射而衰減，設(shè)備輻射能量傳輸?shù)乃p隨著檢測儀器到被測設(shè)備之間的距離，降低了被測設(shè)備輻射的透過率，所以其衰減是隨距離的增大而增加，降低受檢設(shè)備故障部位與正常部位的輻射對比度，也會(huì)因?yàn)榧t外儀器接收到的目標(biāo)能量減少，使得儀器顯示出來的溫度低于被測故障點(diǎn)的實(shí)際溫度值，從而造成漏檢或誤診斷。尤其對于檢測溫升較低的設(shè)備故障時(shí)，這是很不利的。由此可見檢測距離增大，大氣組合的影響將會(huì)越來越大。而且又要獲得目標(biāo)溫度準(zhǔn)確性，必須采取如下對策：盡量選擇在環(huán)境大氣比較干燥、潔凈的時(shí)節(jié)進(jìn)行檢測；在不影響**的條件下盡可能縮短檢測距離，還要對溫度測量結(jié)果進(jìn)行合理的距離修正，以便測得實(shí)際溫度值。 
1.5氣象條件的影響
  **的氣象環(huán)境主要是指雨、雪、霧及大風(fēng)力等，都會(huì)對設(shè)備溫度檢測帶來不利的影響，往往會(huì)給出虛假的故障現(xiàn)象。為了克服氣象條件的影響，在無雨、無霧、無風(fēng)和環(huán)境溫度較穩(wěn)定的夜晚進(jìn)行檢測(注：在小雨天氣可以對瓷瓶拄的爬電即污穢處檢查，有著很好的觀察效果)，還要采取正確的診斷方法。
1.6環(huán)境及背景輻射的影響與對策
特別是在進(jìn)行戶外電力設(shè)備紅外檢測時(shí)，檢測儀器接收的紅外輻射除了包括受檢設(shè)備相應(yīng)部位自身發(fā)射的輻射以外，還會(huì)包括設(shè)備其他部位和背景的反射，以及直接射入太陽輻射。這些輻射都將對設(shè)備待測部位的溫度造成干擾，對故障檢測帶來誤差。例如：在晴朗的白天進(jìn)行測量時(shí)，特別是在運(yùn)行的主變附近，被陽光照射的大面積墻壁及其他高溫物體輻射，可使測量結(jié)果產(chǎn)生較大的溫升。太陽輻射可引起設(shè)備有15度左右的附加溫升，因此太陽輻射及受檢設(shè)備周圍的其他高溫物體輻射，不僅可以改變設(shè)備故障點(diǎn)的溫度分布，影響故障部位的熱特征，甚至可以顯示虛弱的目標(biāo)熱像圖而造成漏檢。為了減少環(huán)境與背景輻射的影響，應(yīng)采取如下對策措施：
1.6.1對戶外電氣設(shè)備的現(xiàn)場紅外檢測，盡可能選擇在陰天或者在日落左右傍晚無光照時(shí)間進(jìn)行。這樣可以防止直接入射、反射和散射的太陽輻射影響，對戶內(nèi)設(shè)備可以采用關(guān)掉照明燈，以及要避開其他的輻射影響。
1.6.2對于高反射的設(shè)備表面，應(yīng)該采取適當(dāng)措施來減少對太陽輻射及周圍高溫物體輻射的影響?；蛘吒淖儥z測角度，找到能避開反射的*佳角度進(jìn)行檢測。
1.6.3為減少太陽輻射及周圍高溫背景的輻射影響，可在檢測時(shí)采取適當(dāng)?shù)恼趽醮胧?，或者在紅外熱像儀器上加裝適當(dāng)?shù)募t外濾光片，以便濾除太陽及其他背景輻射。
1.6.4選擇參數(shù)適宜的儀器和檢測距離進(jìn)行檢測，使受檢測的設(shè)備部位充滿儀器視場，從而減少背景輻射的干擾。通常要求目標(biāo)的*小幾何尺度與測量儀器構(gòu)成的視場角，應(yīng)該不小于熱像儀瞬時(shí)視場的3～5倍。
2.提高故障判別與診斷可靠性的技術(shù)方法
電氣設(shè)備的帶電體工作狀態(tài)是否正常，特別是外部裸露部分的故障，只要消除了上述各種影響因素，經(jīng)過合理修正，得到故障點(diǎn)的溫度，參照國標(biāo)gb763—90(交流高壓電器在長期工作時(shí)的發(fā)熱)及電力部出版的《紅外熱像檢測電力設(shè)備故障導(dǎo)則》來判別*高允許溫度和允許溫升，是不難做出故障嚴(yán)重程度的診斷。但是，溫度的測量受到很多因素的影響，特別是對于電氣設(shè)備的內(nèi)部故障而言，要想根據(jù)gb763—90進(jìn)行判別，是比較困難的，而且還會(huì)引起誤判。為了提高紅外診斷的準(zhǔn)確性，還要運(yùn)用以下判別方法，可以獲得可靠準(zhǔn)確的診斷結(jié)論。
2.1熱像特征判別法
  所有電氣設(shè)備，在無任何內(nèi)外部故障情況下，即可得到正常運(yùn)行狀態(tài)下的表面熱分布或紅外熱像特征圖。一旦電氣設(shè)備出現(xiàn)內(nèi)部或外部故障，則故障經(jīng)內(nèi)部構(gòu)件和介質(zhì)進(jìn)行熱傳遞，或其他形式熱交換，改變設(shè)備表面故障部位的穩(wěn)定溫升或溫度分布。因此通過辨認(rèn)現(xiàn)場攝制的設(shè)備紅外熱像圖，只要發(fā)現(xiàn)熱像特征存在異常變化，均可判定設(shè)備內(nèi)部已出現(xiàn)故障，并根據(jù)熱場分布變化的特點(diǎn)及溫升值的大小，還可以對內(nèi)部故障的屬性、故障位置及嚴(yán)重程度做出準(zhǔn)確的診斷。如在瓷瓶串熱像中，一旦出現(xiàn)缺口似的熱像，則表明相應(yīng)位置的瓷瓶已成為零值絕緣子，而低值瓷瓶和污穢瓷瓶也可以通過熱像圖來區(qū)別進(jìn)行鑒別。
2.2相間互比判斷法
  因?yàn)楦邏弘娏υO(shè)備絕大部分都是三相運(yùn)行的，而且在正常情況下，作用于每一相的相電壓或通過三相電路與導(dǎo)線的電流大致相同。換言之，每一相電路或?qū)Ь€相同部位的正常穩(wěn)定溫升應(yīng)該一樣。因此同組設(shè)備三相之間具有可比性，同類設(shè)備在同一時(shí)間，同一地點(diǎn)和同一電源作用下也相互可比。因?yàn)槿嘞嗤课煌瑫r(shí)出現(xiàn)一樣故障的概率是很小的，基于這種原因，診斷時(shí)可以對三相之間相同部位的溫升進(jìn)行橫向比較。若某電氣設(shè)備a、b、c三相中任意兩相之間相同部位存在超過10℃左右的溫差，則可以把該部位溫度較高的一相初步診斷為出現(xiàn)故障。
2.3同相比較判別法
  電氣設(shè)備一相中流過的負(fù)荷電流相同，如果同一相不同部位之間出現(xiàn)明顯溫差，則往往表明溫升較高處存在異?；蛉毕?。例如在高壓輸電線路中的連接件，如果與連接件一米以外的同相導(dǎo)線溫度相比有明顯溫升，則表明該連接件連接**。同樣，高壓電纜本體部分存在的缺陷，也可以用同相不同部位的溫升進(jìn)行比較診斷。
2.4歷史狀態(tài)變化判別法
  如果在新電氣設(shè)備剛剛投入運(yùn)行時(shí)，就將其正常運(yùn)行狀態(tài)下各部位溫度分布的熱圖數(shù)據(jù)儲(chǔ)存下來，那么在進(jìn)行新的故障檢測與診斷時(shí)，就可以把原來已經(jīng)存檔的設(shè)備熱像數(shù)據(jù)調(diào)出，作為比較的依據(jù)，并根據(jù)新檢測到的熱像圖數(shù)據(jù)與已經(jīng)存檔的同一設(shè)備以往熱像圖數(shù)據(jù)之間的差異，則可以對兩者之間在何處出現(xiàn)變化和變化程度做出準(zhǔn)確的診斷。但是為了彌補(bǔ)歷次紅外檢測時(shí)記錄的熱像數(shù)據(jù)條件的不同(如運(yùn)行條件，檢測條件，環(huán)境條件)，應(yīng)保障基本條件外，還應(yīng)對影響檢測結(jié)果*主要的因素做標(biāo)準(zhǔn)化處理。例如，每次檢測結(jié)果都換算成設(shè)定的距離，風(fēng)速(不大于三級)的條件下對環(huán)境的溫升，則可相對改善不同時(shí)期檢測結(jié)果的可比性，從而提高比較診斷的可靠程度。如對于高壓套管而言，凡發(fā)現(xiàn)有較大面積分布性過熱，而且與上一次檢測相比，瓷套口三相溫差變化達(dá)0.5℃以上者，可視為接頭有異常發(fā)熱，應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)視，縮短檢測周期，當(dāng)與上次檢測相比，三相溫差超過1℃時(shí)，應(yīng)盡早安排停電試驗(yàn)、查明原因，若變化更大，則可判定為存在故障。 
2.5發(fā)熱機(jī)理判別法
  在電氣設(shè)備故障紅外診斷時(shí)，有時(shí)會(huì)遇到不同屬性故障具有相同外部熱像特征，例如35kv及以上等級油浸(澆注)電流互感器的絕緣故障和鐵心故障的熱像特征，都是以上部油面為中心整體發(fā)熱熱像圖，因此單憑熱像特征無法鑒別這兩種屬性不同的內(nèi)部故障，上例發(fā)熱機(jī)理是屬電壓效應(yīng)發(fā)熱，發(fā)熱功率與電壓平方成正比，與負(fù)荷電流無關(guān)，所以只要改變負(fù)荷就能判定是鐵心故障還是絕緣故障(另一種發(fā)熱機(jī)理是電流效應(yīng)發(fā)熱)。類似這種情況，在其他電氣設(shè)備內(nèi)部故障診斷時(shí)也會(huì)出現(xiàn)。
3.設(shè)備檢測的組織與管理程序
紅外監(jiān)測技術(shù)是對絕緣監(jiān)督手段的補(bǔ)充和完善。40多年來，在電力系統(tǒng)中將《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》作為絕緣監(jiān)督工作的主要依據(jù)，預(yù)防性試驗(yàn)是電氣設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是保證電力系統(tǒng)**運(yùn)行的有效手段之一。而紅外監(jiān)測則可以在預(yù)試前后進(jìn)行設(shè)備診斷，無疑是對預(yù)試結(jié)果的驗(yàn)證，同時(shí)預(yù)試前發(fā)現(xiàn)的設(shè)備熱故障則為檢修提供了依據(jù)。紅外診斷技術(shù)正在應(yīng)用發(fā)展，隨著《導(dǎo)則》的實(shí)施，帶電設(shè)備紅外診斷將成為電力系統(tǒng)運(yùn)行中成熟的一項(xiàng)監(jiān)測技術(shù)。
  建立完善的電氣設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)管理制度，實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備的狀態(tài)檢修，提高電網(wǎng)的**穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行能力，是電力系統(tǒng)檢修方式的重大改革。由前所述，紅外診斷技術(shù)具有強(qiáng)大的生命力，為此，提出如下建議：
3.1提高認(rèn)識，積極推廣紅外診斷技術(shù)
  多年來，紅外診斷技術(shù)推廣應(yīng)用不夠，一方面是紅外技術(shù)的發(fā)展，特別是儀器本身的水平不能適應(yīng)電力生產(chǎn)的需要，比較滯后；另一方面是價(jià)格偏高。目前，紅外診斷技術(shù)已成為絕緣監(jiān)督的重要手段，需要從車間到管理部門**提高認(rèn)識，積極推動(dòng)。特別是對基建項(xiàng)目，目前已有相關(guān)規(guī)定可以配置儀器儀表，因此，應(yīng)利用這些有利條件在基建或技改中、科技立項(xiàng)中增加這方面的投入，進(jìn)行紅外診斷狀態(tài)檢修的試點(diǎn)工作。
3.2紅外診斷儀器的配置模式
  紅外診斷儀器的配置模式涉及到認(rèn)識、條件、規(guī)模等因素，有一個(gè)發(fā)展過程。從國內(nèi)來看，主要有3種模式：
3.2.1紅外測溫儀模式，其中有：專責(zé)人配置模式；各專業(yè)班組配置模式。
  3.2.2以中低檔熱成像儀檢測為主的模式：一個(gè)單位只配熱成像儀，由專人負(fù)責(zé)；專人配置熱成像儀，班組有少量紅外測溫儀。
3.2.3熱成像儀與紅外測溫儀相配合的模式：各運(yùn)行車間或其紅外測溫專業(yè)班組配置**、中檔紅外熱像儀（例如pm－250）或紅外熱電視（例如dl－500e、dl－600e）1～2臺；各變電站、開閉站、線路運(yùn)行班配置紅外測溫儀，例如pm－30，whd4015。
實(shí)踐證明，各運(yùn)行車間或其紅外測溫專業(yè)班組配置**、中檔紅外熱像儀（例如pm－250）或紅外熱電視（例如dl－500e、dl－600e）1～2臺；各變電站、開閉站、線路運(yùn)行班配置紅外測溫儀模式是紅外診斷的發(fā)展趨勢。
3.3學(xué)習(xí)貫徹《導(dǎo)則》
  弄清《導(dǎo)則》規(guī)定的基本概念，如：相對溫差、**值、環(huán)溫參考值以及缺陷判斷等，明確監(jiān)測范圍，用《導(dǎo)則》指導(dǎo)紅外診斷工作；修訂本單位紅外監(jiān)測制度。
3.4開展紅外普測工作
紅外診斷作為狀態(tài)檢修的一種設(shè)備診斷手段，從目前看應(yīng)做到：
  3.4.1每季普測一次（紅外熱像）；變電站根據(jù)情況每天重點(diǎn)測，每月進(jìn)行一次紅外測溫。
  3.4.2紅外監(jiān)測與預(yù)防性試驗(yàn)相結(jié)合，摸索規(guī)律，積累經(jīng)驗(yàn)。重點(diǎn)是小四器、變壓器、斷路器的內(nèi)部熱故障檢測與判斷，此外線路絕緣子（含合成絕緣子）及小車柜開關(guān)，gis組合電器等，紅外監(jiān)測需要攻關(guān)。
  3.4.3紅外普測應(yīng)堅(jiān)持2～3年做為一個(gè)長周期，通過測試，提出各種電氣設(shè)備狀態(tài)檢修的標(biāo)準(zhǔn)，并可對《導(dǎo)則》進(jìn)行補(bǔ)充、完善。
3.5建立紅外監(jiān)測數(shù)據(jù)庫、熱像圖譜庫
3.5.1按各運(yùn)行車間或其紅外測溫專業(yè)班組配置**、中檔紅外熱像儀（例如pm－250）或紅外熱電視（例如dl－500e、dl－600e）1～2臺；各變電站、開閉站、線路運(yùn)行班配置紅外測溫儀模式的需要，尚應(yīng)配置專用筆記本電腦，彩色打印機(jī)以及數(shù)碼相機(jī)。
  3.5.2應(yīng)正確使用紅外診斷儀器，合理選擇輻射系數(shù)。
  3.5.3整理錄入大量的紅外測溫?cái)?shù)據(jù)（含各變電站、班組數(shù)據(jù)及車間數(shù)據(jù)），每季做出技術(shù)報(bào)告及分析。
  3.5.4建立紅外圖譜庫，每季做出典型紅外圖譜報(bào)告并分析。
4.結(jié)論
紅外診斷技術(shù)是一種非常有效的在線監(jiān)測手段。它不但可以通過在線監(jiān)測發(fā)現(xiàn)缺陷，而且還能與其它試驗(yàn)方法相結(jié)合，對故障進(jìn)行定位，給檢修帶來很大方便。 
  目前紅外在線診斷技術(shù)還在經(jīng)驗(yàn)發(fā)展階段。這就要紅外診斷工作者對各種設(shè)備內(nèi)部故障特性，圖譜的研究和實(shí)踐的積累，來不斷地豐富我們的經(jīng)驗(yàn)，提高診斷判定和定性的準(zhǔn)確性，積累經(jīng)驗(yàn)來提高診斷準(zhǔn)確性。提高設(shè)備利用率和生產(chǎn)率，降低設(shè)備維修的費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)預(yù)知維修，為設(shè)備的**運(yùn)行生產(chǎn)奠定技術(shù)基礎(chǔ)。