红外热像检测细则.docx
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红外热像检测细则
ill
1检测条件2
1.1环境要求2
1.2待测设备要求2
13人员要求2
1.4安全要求2
1.5仪器要求3
2检测准备3
3检测方法4
3.1检测原理图4
3.2检测步骤4
3.2.2精确检测4
3.3检测验收5
4检测数据分析与处理5
4.1判断方法5
4.2判断依据5
4.3缺陷类型的确定及处理方法6
5检测原始数据和报倍6
5.1原始数据6
5.2检测报告6
附录A（规范性附录）红外热像检测报告7
附录B（规范性附录）红外热像检测异常报告8
附录C（资料性附录）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........9
附录D（资料性附录）电流致热型设备缺陷诊断判据11
附录E（资料性附录）电压致热型设备缺陷诊断判据13
附录F（资料性附录）风速、风级的关系表15
附录G（资料性附录）常用材料发射率的参考值16
附录H（资料性附录）精确测量红外热像仪的基本要求17
附录I（资料性附录）一般测量红外热像仪的基本要求20
附录J（资料性附录）在线型红外热像仪的基本要求22
附录K（资料性附录）电气设备红外缺陷典型图谱23
为进一步提升公司变电运检管理水平，实现变电後理全公司、全过程、全方位标准化，XXX运检部组织26家省公司及中国电科院全而总结公司系统多年来变电设备运维检修管理经验，对现行各项管理规左进行提炼、整合、优化和标准化，以各环节工作和专业分工为对象，编制了xxx变电验收、运维、检测、评价、检修通用管理规左和反事故措施（以下简称''五通一措”）。
经反复征求意见，于2017年1月正式发布，用于替代xxx总部及省、市公司原有相关变电运检管理规左，适用于公司系统各级单位。
本规左是依据《xxx变电检测通用管理规定》编制的第1分册《红外热像检测细则》，适用于35kV及以上变电站的变压器、电抗器、断路器、隔离开关、互感器、套管、电力电容器、避雷器、电力电缆、母线、导线、绝缘子、组合电器等设备。
本规左由xxx运维检修部负责归口管理和解释。
本规定起草单位：
**、**。
本规左主要起草人：
**、
红外热像检测细则
1检测条件
环境要求
一般检测要求
a）环境温度不宜低于5°C,一般按照红外热像检测仪器的最低温度掌握：
b）环境相对湿度不宜大于85%：
c）风速：
一般不大于5nVs,若检测中风速发生明显变化，应记录风速，必要时可参照附录F：
d）天气以阴天、多云为宜，夜间图像质量为佳：
e）不应在有雷、雨、雾、雪等气象条件下进行：
f）户外睛天要避开阳光直接照射或反射进入仪器镜头，在室内或晚上检测应避开灯光的直射，宜闭灯检测。
精确检测要求
除满足一般检测的环境要求外，还满足以下要求：
a）风速一般不大于0.5m/s：
b）检测期间天气为阴天、多云天气、夜间或晴天日落2h后：
c）避开强电磁场，防止强电磁场影响红外热像仪的正常工作；
d）被检测设备周囤应具有均衡的背景辐射，应尽量避开附近热辐射源的干扰，某些设备被检测时还应避开人体热源等的红外辐射。
待测设备要求
a）待测设备处于运行状态；
b）精确测温时，待测设备连续通电时间不小于6h,最好在24h以上；
c）待测设备上无其他外部作业；
d）电流致热型设备最好在髙峰负荷下进行检测：
否则，一般应在不低于30%的额定负荷下进行,同时应充分考虑小负荷电流对测试结果的影响。
人员要求
进行电力设备红外热像检测的人员应具备如下条件：
a）熟悉红外诊断技术的基本原理和诊断程序：
b）了解红外热像仪的工作原理、技术参数和性能；
c）掌握热像仪的操作程序和使用方法：
d）了解被测设备的结构特点、工作原理、运行状况和导致设备故障的基本因素；
e）具有一左的现场工作经验，熟悉并能严格遵守电力生产和工作现场的相关安全管理规左；
0应经过上岗培训并考试合格。
安全要求
a）应严格执行f《电力安全工作规程（变电部分）》、《电力安全工作规程（配电部分）》及《电力安全工作规程（线路部分）》的相关要求：
b）应在良好的天气下进行，如遇雷、雨、雪、雾不得进行该项工作，风力大于5m/s时，不宜进行该项工作；
c）检测时应与设备带电部位保持相应的安全距离；
d）进行检测时，要防止误碰误动设备：
e）行走中注意脚下，防止踩踏设备管道；
f）应有专人监护，监护人在检测期间应始终行使监护职责，不得擅离岗位或兼任其他工作。
仪器要求
红外测温仪一般由光学系统、光电探测器、信号放大及处理系统、显示和输出、存储单元等组成。
红外测温仪应经具有资质的相关部门校验合格，并按规定粘贴合格标志。
主要技术指标
便携式红外热像仪的基本要求：
a）空间分辨率：
不大于1.5亳弧度（标准镜头配置）；
b）温度分辨率：
不大于0.1°C：
c）帧频：
不低于25Hz：
d）像素：
一般检测不低于160X120,精确检测不低于320X240；
e）测温准确度应不大于±2°C或±2%（取绝对值大者）；
0测温一致性应满足测温准确度的要求。
手持（枪）式红外热像仪主要指标：
a）空间分辨率：
不大于1.9亳弧度（标准镜头配巻）；
b）温度分辨率：
不大于0.15°C；
c）帧频：
髙于25Hz：
d）像素：
不低于160X120o
功能要求
a）满足有最髙点温度自动跟踪。
b）采用优质显示屏，操作简单，仪器轻便，图像比较淸晰、稳泄。
c）可采用目镜取景器，分析软件功能丰富。
d）温度单位设置可。
C和。
F相互转换。
e）可以大气透过率修正、光学透过率修正、温度非均匀性校正。
f）有测量点温、温差功能、温度曲线，显示区域的最高温度。
g）可以修正红外热像图及各种参数，各参数应包括：
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。
h）电源必须采用可充电锂电池，一组电池连续工作时间不小于2小时，电池组应不少于两组。
i）能够对不同的被测试设备外壳材料进行相关参数的调整。
a）检测前.应了解相关设备数址型号、制造厂家、安装日期等信息以及运行情况，制左相应的技术措施。
b）配备与检测工作相符的图纸、上次检测的记录、标准化作业工艺卡。
c）检查环境、人员、仪器、设备满足检测条件。
d）了解现场设备运行方式，并记录待测设备的负荷电流。
e）按相关安全生产管理规泄办理工作许可手续。
3检测方法
检测原理图
图1探测器成像原理示意图
检测步骤
3.2.1一般检测
a）仪器开机，进行内部温度校准，待图像稳立后对仪器的参数进行设置。
b）根据被测设备的材料设苣辐射率，作为一般检测，被测设备的辐射率一般取0.9左右。
c）设宜仪器的色标温度量程，一般宜设垃在环境温度加10K~20K左右的温升范用。
d）开始测温，远距离对所有被测设备进行全而扫描，宜选择彩色显示方式，调节图像使其具有淸晰的温度层次显示，并结合数值测温手段，如热点跟踪、区域温度跟踪等手段进行检测。
应充分利用仪器的有关功能，如图像平均、自动跟踪等，以达到最佳检测效果。
e）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。
0发现有异常后，再有针对性地近距离对异常部位和重点被测设备进行精确检测。
g）测温时，应确保现场实际测量距离满足设备最小安全距离及仪器有效测虽距离的要求。
3.2.2精确检测
a）为了准确测温或方便跟踪，应事先设垃几个不同的方向和角度，确左最佳检测位置，并可做上标记，以供今后的复测用，提髙互比性和工作效率。
b）将大气温度、相对湿度、测疑距离等补偿参数输入，进行必要修正，并选择适当的测温范用。
c）正确选择被测设备的辐射率，特别要考虑金属材料表而氧化对选取辐射率的影响，辐射率选取具体可参见附录G。
d）检测温升所用的环境温度参照物体应尽可能选择与被测试设备类似的物体，且最好能在同一方
向或同一视场中选择。
e）测量设备发热点、正常相的对应点及环境温度参照体的温度值时，应使用同一仪器相继测量。
f）在安全距离允许的条件下，红外仪器宜尽量靠近被测设备，使被测设备（或目标）尽量充满整个仪器的视场，以提髙仪器对被测设备表面细肖的分辨能力及测温准确度，必要时，可使用中、长焦距镜头。
g）记录被检设备的实际负荷电流、额泄电流、运行电压，彼检物体温度及环境参照体的温度值。
检测验收
a）检査检测数据是否准确、完整；
b）恢复设备到检测前状态：
c）发现检测数据异常及时上报相关运维管理单位。
4检测数据分析与处理
对不同类型的设备采用相应的判断方法和判断依据，并由热像特点进一步分析设备的缺陷特征，判断出设备的缺陷类型。
判断方法
a）表而温度判断法：
主要适用于电流致热型和电磁效应引起发热的设备。
根据测得的设备表面温度值，对照GB/T11022中髙压开关设备和控制设备各种部件、材料及绝缘介质的温度和温升极限的有关规泄（详细规泄见附录C）,结合环境气候条件、负荷大小进行分析判断。
b）同类比较判断法：
根据同组三相设备、同相设备之间及同类设备之间对应部位的温差进行比较分析。
c）图像特征判断法:
主要适用于电压致热型设备。
根据同类设备的正常状态和异常状态的热像图，判断设备是否正常。
注意尽量排除各种干扰因素对图像的影响，必要时结合电气试验或化学分析的结果，进行综合判断。
d）相对温差判断法：
主要适用于电流致热型设备。
特別是对小负荷电流致热型设备，采用相对温差判断法可降低小负荷缺陷的漏判率。
对电流致热型设备，发热点温升值小于15K时，不宜采用相对温差判断法。
e）档案分析判断法：
分析同一设备不同时期的温度场分布，找岀设备致热参数的变化，判断设备是否正常。
f）实时分析判断法：
在一段时间内使用红外热像仪连续检测某被测设备，观察设备温度随负载、时间等因素变化的方法。
判断依据
a）电流致热型设备的判断依据详细见附录Do
b）电压致热型设备的判断依据详细见附录Eo
c）当缺陷是由两种或两种以上因素引起的，应综合判断缺陷性质。
对于磁场和漏磁引起的过热
可依据电流致热型设备的判据进行处理°
缺陷类型的确定及处理方法
根据过热缺陷对电气设备运行的影响程度将缺陷分为以下三类：
一般缺陷
a）指设备存在过热，有一立温差，温度场有一立梯度，但不会引起事故的缺陷。
这类缺陷一般要求记录在案，注意观察其缺陷的发展，利用停电机会检修，有计划地安排试验检修消除缺陷。
b）当发热点温升值小于15K时，不宜采用附录D的规左确左设备缺陷的性质。
对于负荷率小、温升小但相对温差大的设备，如果负荷有条件或机会改变时，可在增大负荷电流后进行复测,以确定设备缺陷的性质，当无法改变时，可暂泄为一般缺陷，加强监视。
严重缺陷
a）指设备存在过热，程度较重，温度场分布梯度较大，温差较大的缺陷。
这类缺陷应尽快安排处理。
b）对电流致热型设备，应采取必要的措施，如加强检测等，必要时降低负荷电流。
c）对电压致热型设备，应加强监测并安排其他测试手段，缺陷性质确认后，立即采取措施消缺。
d）电压致热型设备的缺陷一般泄为严重及以上的缺陷。
危急缺陷
a）指设备最髙温度超过GBfT11022规立的最髙允许温度的缺陷。
这类缺陷应立即安排处理。
b）对电流致热型设备，应立即降低负荷电流或立即消缺。
c）对电压致热型设备，当缺陷明显时，应立即消缺或退出运行，如有必要，可安排其他试验手段,进一步确定缺陷性质。
5检测原始数据和报告
原始数据
在检测过程中，应随时保存有缺陷的红外热像检测原始数据，存放方式如下：
a）建立文件夹名称：
变电站名+检测日期（如：
瓶窑变20150101）：
b）文件名：
按仪器自动生成编号进行命名，依次顺序左为20150101001.20150101002、20150101003……,并通过附录A与相应间隔的具体设备对应（如衢城1751线CTA相、衢城1751线CTB相）。
检测报告
检修工作结束后，应在15个工作日内将试验报告整理完毕并录入系统，记录格式见附录A。
对于存在缺陷设备应提供检测异常报告，报告格式见附录B。
附录B
（规范性附录）红外热像检测异常报告
B.1红外热像检测异常报告
表B.1XXX变电站红外检测异常报告
天气—温度—°C湿度%检测日期:
年—月—日
发热设备名称：
检测性质：
具体发热部位：
三相温度（C）：
A：
B：
C：
环境参照体温度（9）:
风速（m/S）:
温差（K）：
相对温差（%）：
负荷电流（A）：
额定电流（A）/电压（kV）：
测试仪器（厂家/型号）：
红外图像：
（图像应有必要信息的描述.如测试距离、反射率、测试具体时间等）
可见光图（必婆时人
备注：
审核人编制人：
附录c
（资料性附录）
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
C.1高压开关设备和控制设备各部件、材料和绝缘介质的温度和温升极限
表C・1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
部件、材料和绝缘介质的类别
（见说明1、说明2和说明3）
最大值
温度C
周困空气富度不超过
409时的温升K
触头（见说明4）
（1）裸铜或裸铜合金
1）在空气中
75
35
2）在SF6（六氟化硫）中（见说明5）
105
65
3）在油中
80
40
（2）镀银或镀報（见说明6）
1）在空气中
105
65
2）在SF6（六氛化硫）中（见说明5）
105
65
3）在油中
90
50
（3）镀锡（见说明6）
1）在空气中
90
50
2）在SF6（六氛化硫）中（见说明5）
90
50
3）在油中
90
50
用螺栓或与其等效的联结（见说明4）
（1）裸羽、裸铜合金或裸铝合金
1）在空气中
90
50
2）在SF6（六氛化硫）中（见说明5）
115
75
3）在汕中
100
60
（2）镀银或镀银
1）在空气中
115
75
2〉在SF6（六氟化硫）中（见说明5）
115
75
3）在油中
（3）镀锡
100
60
1）在空气中
105
65
2）在SF6（六烦化硫〉中（见说明5）
105
65
3）在油中
100
60
其他裸金屈制成的或其他镀层的触头.联结
见说明7
见说明7
用螺钉或螺栓与外部导体连接的端子（见说明8）
1）裸的
2）镀银.镀傑或镀锡
3）其他镀层
90
105见说明7
50
65见说明7
油断路器装置用油（见说明9和说明10）
90
50
用作弹簧的金属零件
见说明11
见说明11
部件、材料和绝缘介质的类别
（见说明1、说明2和说明3）
最大值
温度C
周困空气富度不超过
409时的温升K
绝缘材料以及与下列等级的绝缘材料接紈的金属材料（见说明12）
DY
2）A
3）E
4）B
5）F
6）瓷漆：
油基
合成
7）H
8）C其他绝缘材料
90
105
120
130
155
100
120
180
见说明13
60
65
SII
90
115
60
SII
140见说明13
除触头外，与油接触的任何金屈或绝缘件
100
60
可触及的部件
1）在正常操作中可触及的
2）在正常操作中不需触及的
70
80
30
40
说明1：
按其功能，同一部件可以屈于木表列出的几种类别C在这种情况下，允许的最岛温度和温升值是相关类别中的帰低值。
说明2:
对真空开关装宜，温度和富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木表给出的温度和温升值。
说明3:
应注意保证周囤的绝缘材料不遭到损坏。
说明4:
"1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，允许的温度和溫升应该是：
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中的最岛允许值的表面材料的值。
说明5:
SF6是抬纯SF6或SF6与其他无氧气体的混合物。
注1:
由于不存在氧气.把SF&开关设备中各种触头和连接的温度极限加以协遍看來是合适的°在SFs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银零件的值。
在镀锡零件的持殊悄况下，由于摩擦腐蚀效应.即使在SF6无氧的条件下，提商其允许温度也是不合适的。
因此镀锡零件仍取原来的值。
注2:
裸铜和镀银触头在SR中的温升正在考虑中。
说明6:
按照设备有关的技术条件，即在关合和开断试验（如果有的话）后、在短时耐受电流试验后或在机械耐受试验后，有镀层的触头在接触区应该有连续的镀层•不然鮭头应该被看作是••裸露“的。
说明7:
肖使用表C1中没有给出的材料时.应该研究他们的性能，以便确定最岛的允许温升。
说明&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.应当特别注意油的汽化和氣化。
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GBrril021中给出。
说明13:
仅以不损害周罔的零部件为限。
附录D
（资料性附录）
电流致热型设备缺陷诊断判据
D.1电流致热型设备缺陷诊断判据
表D.1电流致热型设备缺陷诊断判据
设备类别和部位
热像特征
故障特征
缺陷性质
处理建议
备注
一般缺陷
严重缺陷
危急缺陷
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
接触不良
温差超过
15K,未达到严重缺陷的要求
热点温度
>809或
6$80%
热点温度
>110"C或&0
95%
6相对温差，如附录
K的图K.7.
图K.8和图
K.16所示
金属导线
以导线为中心的热像.热点明显
松股、断股.老化或戳面积不够
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
接触不良
温差超过
15K,未达到严重缺陷的要求
热点溫度
>909或
5N80%
热点温度
>130C或&2
95%
如附录K的图K.42所示
输电导线的连接湍（耐张线夹、接续管、修补管、并沟线夹、跳线线夹、T型线夹、设备线夹等）
如附录K的图K.41所示
隔离开关
转头
以转头为中心的热
像
转头接触不
良或断股
如附录K的图K.43所示
触头
以峨头压接弹簧为
中心的热像
弹簧压接不良
测量
接触电阻
如附录K的图K.45所示
断路器
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
温差超过
10K,未达到严重缺
陷的要求
热点温度
>55或
6N80%
热点温度
>80*C或
6N95%
测量
接触电阻
内外部的温差约为50K-70K,如附录K的图K.46和图K.48所示
中间触头
以下法兰和顶脩为中心的热像.下法兰温度大于顶帽温度
内外部的温差为40K〜60K,如附录K的图K.47所示
设备类别和部位
热像待征
故障特征
缺陷性质
处理建议
条注
一般缺陷
严重缺陷
危急缺陷
电流互感
器
内连接
以串并联出线头或大螺杆出线夹为最岛温度的热像或以顶部铁帽发热为特征
螺杆接触不
良
温差超过
10K,未达到严重缺陷的要求
热点温度
>559或
6M80%
热点温度
>80*C或
6N95%
测1一次回路电阻
内外部的温差为30K〜45K,如附录K的图
K.9所示
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
如附录K的图K・31和图K・33所示
电容器
熔丝
以熔丝中部靠电容
侧为最热的热像
熔丝容虽:
不
够
检査熔丝
环氧管的遮挡，如附录K的图K・
13所不
熔丝座
以熔丝座为最热的热像
熔丝与熔丝
座之间接触
不良
检査
熔丝
座
如附录K的图K・13所示
相对温差计算公式:
Q=（右・r2）/r,xlOO%=（7]一人）/（7；—兀）x100%
英中珀和T{——发热点的温升和温度：
:
*2和匚一一正常相对应点的温升和温度;
7i——环境温度参照体的温度。
附录E
（资料性附录）
电压致热型设备缺陷诊断判据
E.1电压致热型设备缺陷诊断判据
表E.1电压致热型设备缺陷诊断判据
设备类别
热像特征
故障特征
温差K
处理建议
备注
电流互感器
10kV浇注式
以木体为中心整体发热
铁心短路或局部
放电増大
4
伏安特性或局部放电虽试验
油浸式
以瓷套整体温升増大•且瓷套上部温度偏高
介质损耗偏大
2〜3
介质损耗、油色谱、油中含水址检测
含气体绝缘的，如附录K的图
K.6所示
（含电容式电压互感器的互感器部
分）
10kV浇注
式
以木体为中心整体发热
铁心短路或局部
放电増大
4
特性或局部放电虽试验
油浸式
以整体温升偏岛•且中上
部温度大
介质损耗倫大、匝
间短路或铁心损
忆增大
2〜3
介质损耗.空戦、油色谱及油中含水量测」
铁心故障特征相似,温升更明显
耦合电容器
油浸式
以整体温升偏商或局部过热•且发热符合自上而下逐步的递减的规律
介质损耗偏大,电
容址变化、老化或
局部放电
2〜3
介质损耗测
§
如附录K的图K.10s图K.11、图K・12和图K・17所示
移相电容器
热像一般以木体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2/3商度左右，其表面温升略商，整体发热或局部发热
介质损耗偏大，电
容址变化、老化或
局部放电
采用相对温差判
别即6>20%或有不均匀热像.如附录K的图K.14
和图K・15所示
高压套管
热像持征呈现以套管整体发热热像
介质损耗偏大
介质损耗测
量
穿墙套管或电缆
头套管温差更小
热像为对应部位呈现局部发热区故障
局部放电故障.油路或气路的堵塞
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
如附录K的图
K.30.图K.31和
图K.36所示
氧化锌避宙器
10〜60kV
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节温度递减•引起整体发热或局部发热为界常
阀片受潮或老化
0.5~1
直流和交流试验
合成套比瓷套温差更小，
升级会员 