变电设备专业巡检实施细则红外热像检测要求概要.docx
《变电设备专业巡检实施细则红外热像检测要求概要.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《变电设备专业巡检实施细则红外热像检测要求概要.docx（49页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
变电设备专业巡检实施细则红外热像检测要求概要
变电设备专业巡检实施细则
——红外热像检测要求
内蒙古超高压供电局
二〇一六年四月
目录
1范围1
2规范性引用文件1
3检测条件1
3.1环境要求1
3.2待测设备要求2
3.3人员要求2
3.4安全要求2
3.5仪器要求2
4检测准备3
5检测方法3
5.1一般检测3
5.2精确检测3
6检测数据分析与处理4
6.1判断方法4
6.2判断依据4
6.3缺陷类型的确定及处理方法5
7检测原始数据和记录5
附 录 A（资料性附录）红外热像检测记录表模板6
附 录 B（规范性附录）红外热像检测报告模板7
附 录 C（规范性附录）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8
附 录 D（规范性附录）电流致热型设备缺陷诊断判据10
附 录 E（规范性附录）电压致热型设备缺陷诊断判据11
附 录 F（资料性附录）风速、风级的关系表13
附 录 G（资料性附录）常用材料发射率的参考值14
附 录 H（资料性附录）便携式红外热像仪的基本要求15
附 录 I（资料性附录）手持（枪）式红外热像仪的基本要求18
附 录 J（资料性附录）在线型红外热像仪的基本要求20
附 录 K（资料性附录）电气设备红外缺陷典型图谱21
红外热像检测要求
1 范围
本要求规定了红外热像检测要求、现场检测方法，给出了数据分析经验、红外缺陷典型图谱，并对红外热像检测管理工作提出了具体要求。
本要求适用于国家电网公司所属单位各电压等级主辅设备中具有电流、电压致热效应或者其他致热效应的，包括变压器、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、组合电器及二次回路等的红外热像检测。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改本）适用于本文件。
DL/T644 《带电设备红外检测诊断技术》
DL/T572—95 《电力变压器运行规程》
GB763-90 《交流高压电器在长期工作时的发热》
GB7674《72.5kV及以上气体绝缘金属封闭开关设备》
GB/T12604.9 《无损检测术语红外检测》
GB/T11022 《高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求》
国家电网公司 《输变电设备状态检修试验规程》
国家电网公司 《电力安全工作规程（变电部分）》
3 检测条件
3.1 环境要求
一般检测要求
a）温度:
不宜低于5ºC
b）湿度:
不宜大于85%
c）风速:
一般不大于5m/s
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）检测时风速一般不大于5m/s，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；
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、夜间或晴天日落2h后；
注意事项
a）户外晴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；
b）被检测设备周围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；
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）检测电流致热型设备，最好在高峰负荷下进行。
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。
3.2 待测设备要求
a）设备处于运行状态；
b）设备通电时间不小于6h，最好在24h以上；
c）设备外壳清洁、无覆冰
d）设备上无各种外部作业。
3.3 人员要求
红外检测属于设备带电检测，检测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）具有一定的现场工作经验，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定。
f）应经过上岗培训
3.4 安全要求
a）执行国家电网公司《电力安全工作规程（变电部分）》的相关要求；
b）执行变电站巡视的要求。
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，要防止误碰误动带电设备。
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。
3.5 仪器要求
仅需要进行一般检测时，检测仪器只需满足有最高点温度自动跟踪，采用LED显示屏，可无取景器，操作简单，仪器轻便，图像比较清晰、稳定，具体可参见附录I。
需进行精确检测时，所用仪器的测量精度和温度范围满足现场测试要，性能指标较高，具有较高的温度分辨率及空间分辨率，具有大气条件的修正模型，操作简单，要求图像清晰、稳定，有日镜取景器，分析软件功能丰富。
具体参见附录H。
3.5.1 主要技术指标
a）空间分辨率：
不大于1.5毫弧度（标准镜头配置）
b）温度分辨率：
不大于0.1℃
c）帧频：
高于25Hz
d）像素：
不低于320X240
3.5.2 功能要求
a）满足有最高点温度自动跟踪。
b）采用LED显示屏，操作简单，仪器轻便，图像比较清晰、稳定。
c）具有大气条件的修正模型。
d）有日镜取景器，分析软件功能丰富。
e）探测器类型是焦平面、非制冷。
f）温度单位设置可℃和ºF相互转换
g）可以大气透过率修正、光学透过率修正、温度非均匀性校正。
h）有测量点温、温差功能、温度曲线，显示区域的最高温度。
i）可以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。
j）电源必须可充电锂电池，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。
4 检测准备
a）检测前，应了解相关设备数量、型号、制造厂家、安装日期等信息以及运行情况，制定相应的技术措施。
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，并记录全所电流致热型设备的负荷电流。
e）按相关安全生产管理规定办理工作许可手续。
5 检测方法
5.1一般检测
a）仪器在开机后需进行内部温度校准，待图像稳定后对仪器的参数进行设置
b）根据被测设备的材料设置辐射率。
c）设置仪器的色标温度量程，一般宜设置在环境温度加10K~20K左右的温升范围。
d）仪器参数设置完成后即可开始工作，一般先远距离对所有被测设备进行全面扫描，
e）选择彩色显示方式，调节图像使其具有清晰的温度层次显示，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。
f）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。
g）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，
h）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准确检测.
5.1 精确检测
a）将大气温度、相对湿度、测量距离等补偿参数输入，进行必要修正，并选择适当的测温范围。
b）正确选择被测设备的辐射率，特别要考虑金属材料表面氧化对选取辐射率的影响，辐射率选取具体可参见附录G。
c）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。
d）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。
e）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，以提高仪器对被测设备表面细节的分辨能力及测温准确度，必要时，可使用中、长焦距镜头。
f）记录异常设备的实际负荷电流和发热相、正常相及环境温度参照体的温度值。
g）为了准确测温或方便跟踪，应事先设备几个不同的方向和角度，确定最佳检测位置，并可做上标记，以供今后的复测用，提高互比性和工作效率。
6 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故障特征，判断出设备的缺陷类型。
6.1 判断方法
a）表面温度判断法：
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中高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定（详细规定见附录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。
对于电压致热型设备，应结合本标准的6.1.3条进行判断；对于电流致热型设备，应结合本标准的6.1.4条进行判断。
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。
特别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。
e）档案分析判断法分析同一设备不同时期的温度场分布，找出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。
6.2 判断依据
a）电流致热型设备的判断依据
电流致热型设备的判断依据详细见附录D。
b）电压致热型设备的判断依据
电压致热型设备的判断依据详细见附录E。
c）综合致热型设备的判断
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。
7 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：
指设备存在过热，有一定温差，温度场有一定梯度，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。
当发热点温升值小于15K时，不宜采用附录D的规定确定设备缺点的性质。
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，可暂定为一般缺陷，加强监视。
严重缺陷：
指设备存在过热，程度较重，温度场分布梯度较大，温差较大的缺陷。
这类缺陷应尽快安排处理。
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；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。
危急缺陷：
指设备最高温度超过GB/T11022规定的最高允许温度的缺陷。
这类缺陷应立即安排处理。
对电流致热型设备，应立即降低负荷电流或立即消缺；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。
电压致热型设备的缺陷一般定为严重及以上的缺陷。
8 检测原始数据和记录
在检测过程中，应随时保存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）建立记录表，记录表格式见附录A.1。
对记录的数据图谱应及时编号存档。
在检修工作完成的5个工作日内完成检测记录整理，做好缺陷和注意状态设备的红外检测分析诊断，诊断结论和分析处理结果要记录在案，缺陷和异常应填写红外检测报告，并及时上报主管部门。
红外检测报告格式见附录B.1。
附 录 A
（资料性附录）
红外热像检测记录表模板
红外热像检测记录表模板见表A.1。
表A.1红外热像检测记录表模板
变电所名称：
天气：
温度：
湿度：
检测日期：
序号
间隔名称
设备名称
缺陷部位
表面温度
正常温度
环境温度
负荷电流
图谱编号
备注（辐射系数/风速/距离等）
测试仪器型号
编号
校验单位
校验日期
检测人员：
记录人员：
附 录 B
（规范性附录）
红外热像检测报告模板
红外热像检测报告模板见表B.1。
表B.1红外热像检测报告模板
变电所红外检测报告
天气温度 ℃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（℃）：
A：
B：
C：
环境参照体温度（℃）：
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（必要时）：
备注：
审核人员 检测人员：
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
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见表C.1
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℃
周围空气温度不超过40℃时的温升K
触头（见说明4）
（l）裸铜或裸铜合金
1）在空气中
2）在SF6（六氟化硫）中（见说明5）
3）在油中
（2）镀银或镀镍（见说明6）
l）在空气中
2）在SF6（六氟化硫）中（见说明5）
3）在油中
（3）镀锡（见说明6）
l）在空气中
2）在SF6（六氟化硫）中（见说明5）
3）在油中
75
105
80
105
105
90
90
90
90
35
65
40
65
65
50
50
50
50
用螺栓或与其等效的联结（见说明4）
（l）裸铜、裸铜合金或裸铝合金
l）在空气中
2）在SF6（六氟化硫）中（见说明5）
3）在油中
（2）镀银或镀镍
l）在空气中
2）在SF6（六氟化硫）中（见说明5）
3）在油中
（3）镀锡
l）在空气中
2）在SF6（六氟化硫）中（见说明5）
3）在油中
90
115
100
115
115
100
105
105
100
50
75
60
75
75
60
65
65
60
其他裸金属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、镀镍或镀锡
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℃
周围空气温度不超过40℃时的温升K
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）
l）Y
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
80
90
115
60
80
140
见说明13
除触头外，与油接触的任何金属或绝缘件
100
60
可触及的部件
l）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，同一部件可以属于本表列出的几种类别。
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本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:
SF6是指纯SF6或SF6与其他无氧气体的混合物。
注1：
由于不存在氧气，把SF6开关设备中各种触头和连接的温度极限加以协调看来是合适的。
在SF6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SF6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。
注2：
裸铜和镀银触头在SF6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，不然触头应该被看作是“裸露”的。
说明7:
当使用表C.1中没有给出的材料时，应该研究他们的性能，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，应当特别注意油的汽化和氧化。
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 D
（资料性附录）
电流致热型设备缺陷诊断判据
电流致热型设备缺陷诊断判据见表D.1。
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
温差不超过15K，未达到严重缺陷的要求
热点温度＞80℃或δ≥80%
热点温度＞110℃或δ≥95%
δ相对温差，如附录J的图J.7、图J.8和图J.16所示
金属导线
以导线为中心的热像，热点明显
松股、断股、老化或截面积不够
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
温差不超过15K，未达到严重缺陷的要求
热点温度＞90℃或δ≥80%
热点温度＞130℃或δ≥95%
如附录J的图J.42所示
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、设备线夹等）
如附录J的图J.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J的图J.43所示
刀口
以刀口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J的图J.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
温差不超过10K，未达到严重缺陷的要求
热点温度＞55℃或δ≥80%
热点温度＞80℃或δ≥95%
测量接触电阻
内外部的温差约为50K~70K，如附录J的图J.46和图J.48所示
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
内外部的温差为40K～60K,如附录J的图J.47所示
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
电流互感器
内连接
以串并联出线头或大螺杆出线夹为最高温度的热像或以顶部铁帽发热为特征
螺杆接触不良
温差不超过10K，未达到严重缺陷的要求
热点温度＞55℃或δ≥80%
热点温度＞80℃或δ≥95%
测量一次回路电阻
内外部的温差为30K~45K,如附录J的图J.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J的图J.31和图J.33所示
电容器
熔丝
以熔丝中部靠电容侧为最热的热像
熔丝容量不够
检查熔妙
环氧管的遮挡，如附录J的图J.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
检查熔丝座
如附录J的图J.13所示
附 录 E
（资料性附录）
电压致热型设备缺陷诊断判据
电压致热型设备缺陷诊断判据见表E.1。
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
10kV浇注式
以本体为中心整体发热
铁芯短路或局部放电增大
4
伏安特性或局部放电量试验
油浸式
以瓷套整体温升增大，且瓷套上部温度偏高
介质损耗偏大
2~3
介质损耗、油色谱、油中含水量检测
含气体绝缘的，如附录J的图J.6所示
电压互感器（含电容式电压互感器的互感器部分）
10kV浇注式
以本体为中心整体发热
铁芯短路或局部放电增大
4
特性或局部放电量试验
油浸式
以整体温升偏高，且中上部温度大
介质损耗偏大、匝间短路或铁芯损耗增大
2~3
介质损耗、空载、油色谱及油中含水量测量
铁芯故障特征相似，温升更明显
耦合电容器
油浸式
以整体温升偏高或局部过热，且发热符合自上而下逐步的递减的规律
介质损耗偏大，电容量变化、老化或局部放电
2~3
介质损耗测量
如附录J的图J.10、图J.11、图J.12和图J.17所示
移相电容器
热像一般以本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高度左右，其表面温升略高，整体发热或局部发热
介质损耗偏大，电容量变化、老化或局部放电
采用相对温差判别即δ>20%或有不均匀热像，如附录J的图J.14和图J.15所示
高压套管
热像特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
升级会员 