紅外熱像儀在電力設備故障檢測中的應用

電力設備的故障有多種多樣，但大多數都伴有發熱的現象。從紅外診斷的角度看，通常分為外部故障和內部故障。*，電力系統運行中，載流導體會因為電流效應產生電阻損耗，而在電能輸送的整個回路上存在數量繁多的連接件、接頭或觸頭。在理想情況下，輸電回路中的各種連接件、接頭或觸頭接觸電阻低于相連導體部分的電阻，那么，連接部位的損耗發熱不會高于相鄰載流導體的發熱，然而一旦某些連接件、接頭或觸頭因連接不良，造成接觸電阻增大，該部位就會有更多的電阻損耗和更高的溫升，從而造成局部過熱。此類通常屬外部故障。

外部故障的特點是：局部溫升高，易用紅外熱像儀發現，如不能及時處理，情況惡化快，易形成事故，造成損失。外部故障占故障比例較大。

所謂高電壓電器設備的內部故障，主要是指封閉在固體絕緣以及設備殼體內部的電氣回路故障和絕緣介質劣化引起的各種故障。由于這類故障出現在電氣設備的內部，因此反映的設備外表的溫升很小，通常只有幾K。檢測這種故障對檢測設備的靈敏度要求較高。
內部故障的特點是：故障比例小，溫升小，危害大，對紅外檢測設備要求高。

根據相關單位提供的長期實測數據及大量案例的綜合統計，電力設備外部熱缺陷一般占設備缺陷總指數的90％～93%，內部熱缺陷僅占7%～10%左右。

在電力行業，很早就將熱像儀運用于設備的安全檢修上，通過其對電氣設備和線路的熱缺陷進行探測，如變壓器、套管、斷路器、刀閘、互感器、電力電容器、避雷器、電力電纜、母線、導線、組合電器、絕緣子串、低壓電器以及具有電流、電壓致熱效應或其他致熱效應的設備的二次回路等，這對于及時發現、處理、預防重大事故的發生可以起到非常關鍵而有效的作用。

所謂電氣設備熱缺陷，通常是指通過一定手段檢測得到，由于其內在或外在原因所造成的的發熱現象。

根據缺陷所產生的原因不同，我們通常歸納為3 種：一種是長期暴露在空氣中的部件，由于溫度濕度的影響，或表面結垢而引起的接觸不良，或由于外力作用所引起的部件損傷，因而使得的導電截面積減少而產生的發熱。如接頭連接不良，螺栓，墊圈未壓緊；長期運行腐蝕氧化；大氣中的活性氣體、灰塵引起的腐蝕；元器件材質不良，加工安裝工藝不好造成導體損傷；機械振動等各種原因所造成的導體實際截面降低；負荷電流不穩或超標等。

另一類是由于電器內部本身故障，如內部連接部件接觸不良導致的電阻過大；絕緣材料老化、開裂、脫落；內部元件受潮，元氣件損耗增大；冷卻介質管路阻塞等等。

對于那些可以直接觀察到的設備及元氣件，紅外熱像儀都能夠發現所有連接點的熱隱患。對于那些由于被遮擋而無法直接看到的部分，則可以根據其熱量傳遞到外面部件上的情況加以分析，從而得出結論。由于現場的實際情況千變萬化，即便你通過熱像儀得到了一張有熱點的圖片，要想作出一個精確的判斷，可能會受許多因素的影響。如當前的溫度，風量，負荷等情況。我們可以根據不同的特點，作相關的分析，作出相應的判斷如：

為保證電力生產安全高效運行，對電力設備狀態檢修提出了更高的要求。由于狀態檢修主要依賴于對運行中設備的狀態檢測以及在線監測手段，所以，電力設備運行狀態檢測和在線監測在電力安全生產中始終起著重要的作用。紅外成像技術作為一門新技術，在電力設備運行狀態檢測中有著無比的*性。紅外成像是以設備的熱狀態分布為依據對設備運行狀態良好與否進行診斷，它具有不停運、不接觸、遠距離、快速、直觀地對設備的熱狀態進行成像。由于設備的熱像圖是設備運行狀態下熱狀態及其溫度分布的真實描寫，而電力設備在運行狀態下的熱分布正常與否是判斷設備狀態良好與否的一個重要特征，因而。采用紅外成像技術可以通過對設備熱像圖的分析來診斷設備的狀態及其隱患缺陷。

采用紅外成像技術可開展以下電力設備狀態檢測與故障診斷工作。

● 高壓電氣設備運行狀態檢測與內、外中心故障診斷：

● 各類導電接頭、線夾、接線樁頭氧化腐蝕以及連接不良缺陷；

● 各類高壓開關內中心觸頭接觸不良缺陷；

● 隔離刀閘刀口與觸片以及轉動帽與球頭結合 不良缺陷；

● 各類CT一次內中心及外中心連接不良缺陷、本體及油絕緣不良缺陷以及內中心鐵芯、線圈異常不良過熱陷；

● 各類PT絕緣不良缺陷、缺油以及內中心鐵芯、線圈異常不良過熱缺陷；

● 各類電容器過熱、耦合電容器油絕緣不良和缺油（低油位）缺陷；

● 各類避雷器內中心受潮缺陷、內中心元件老化或非線性特性異變缺陷；

● 各類絕緣瓷瓶表面污穢缺陷，零值絕緣子檢測，劣化瓷瓶檢測；

● 發電機運行狀態檢測、電刷與集電環接觸狀態檢測、內中心過熱檢測；

● 電力變壓器箱體異常過熱，渦流過熱，高、低壓套管上、下兩端連接不良以及充油套管缺油（低油位）缺陷；

● 各類電動機軸瓦接觸不良以及本體內、外中心異常過熱。