紅外檢測技術及項目管理研究

摘 要:本文主要介紹了紅外線檢測方法及缺陷的定義;介紹了目前成功開展的項目;介紹了開展檢測的項目管理工作;及多年實踐研究中得出的現場紅外檢測的關鍵因素。

前言:紅外檢測技術能夠在電網輸電設備運行狀態下，迅速、形象的發現發熱點及其嚴重程度。該檢測技術能夠快速、準確的巡檢出包括金具、復合絕緣子等各種線路設備內部過熱故障，為保障電網的安全運行發揮了巨大的作用。

關鍵詞:紅外檢測研究

中圖分類號:TN216文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)09(c)-0014-02

1 紅外線檢測方法、判斷標準及缺陷定義

1．1 紅外檢測方法的確定

由于紅外線熱成像受人員素質和環境因素影響較大，必然帶來熱缺陷的判斷誤差。在檢測工作中應加強管控，降低消極因素影響，提高積極因算影響，保證檢測效果。

DL/T664-2008《帶電設備紅外診斷技術應用導則》(以下簡稱《導則》)規定電流型致熱設備的缺陷類型用相對溫差值來判斷，即兩個對應測點之間的溫差與其中較熱點的溫升之比的百分數。相對溫差δt，可用下式求出:

式中:和T1——發熱點的溫升和溫度;和T2——正常相對應點的溫升和溫度;

T0——環境溫度參照體的溫度。

這種方法從發熱的內因出發，克服了一些環境因素及負荷電流的影響，有較大的指導價值，但對一般的熱缺陷數值不直觀，具有一定的局限性。

根據多年積累的經驗，同類比較判斷法在高壓輸電線路上的初步檢測較為適合，即根據故障熱點同相導線或線夾溫度的相對差，來判斷故障情況，能夠在現場簡單、快速的判斷缺陷，適合現場一線工人使用。

T1——發熱點的溫度;

T2——正常相對應點的溫度;

初步缺陷判斷后，再對熱成像圖象及歷史數據比較進行綜合分析，為缺陷定性及處理提供決策［1］。

1．2 檢查判斷標準

聯結金具溫度:根據《架空送電線路運行規程》中規定，接續金具溫度高于導線溫度10℃，跳線聯板溫度高于導線溫度10℃，應進行處理。導線表面溫度:規程規定導線允許發熱的溫度為70℃。1980年，蘇聯國際大電網會議認為，從導線的耐熱角度，鋼芯鋁絞線可以采用150℃，但為了避免接頭氧化而損壞，在連續運行的條件下，溫度必須不超過70℃。復合絕緣子:正常復合絕緣子串的溫度分布差別很小，所以當發現絕緣子串某部分有較明顯的溫升即應視為缺陷［2］。

1．3 缺陷的定義

根據多年的經驗，建議缺陷的定義為:一般缺陷:導線、導線連接器或引流線聯板過熱溫度不超過該點外一米處導線溫度10℃，即＜10℃(做好記錄，加強監視)。嚴重缺陷:導線、導線連接器或引流線聯板過熱溫度超過該點外一米處導線溫度10℃，即≥10℃;復合絕緣子串部分有較明顯的溫升，溫差在2℃以上的，即≥2℃。危急缺陷:指過熱點最高溫度超過設備規程規定的最高允許溫度，即T1≥70℃;復合絕緣子串部分有較明顯的溫升，溫差在10℃以上的，即≥10℃。

2 紅外線檢測項目

2．1 復合絕緣子的檢測

電網復合絕緣子的內部缺陷檢測缺乏手段，曾發生多起接頭過熱、脆斷的及絕緣子閃絡故障，造成導線掉線事故。經實驗表明，復合絕緣子出現內部缺陷后，一般都出現了由于局部放電，造成該部位溫度升高現象，紅外線檢測技術能夠及時準確的發現該類型缺陷。

復合絕緣子故障特征:過熱部分的棒芯積污明顯，其他部分積污一般，尤其是遠離過熱的傘裙較干凈。高壓端過熱部分的傘裙老化嚴重，尤其是過熱的棒芯護套結成磚狀硬塊。經過解剖發現過熱部分硅橡膠老化嚴重，很容易撕裂，棒芯表面已經粉化。過熱部分已經喪失憎水性，其他部分還能結珠。

2．2 瓷質絕緣子的檢測

《架空送電線路運行規程》規定，懸式絕緣子絕緣電阻小于500MΩ為劣質絕緣子。理論認為，當劣質絕緣子為低絕緣電阻值時，它的發熱功率大于正常絕緣子的發熱功率，其溫升比正常絕緣子高，其紅外線圖象絕緣子鋼帽應呈明亮色。

但在多年實際檢測中發現，利用紅外線儀較難檢測出零低值絕緣子。分析為，現場散熱較快;零值絕緣子在絕緣子串的不同部位，分布電壓影響較大;測試距離、背景、天氣及絕緣子表面反射等因素影響。

2．3 金具的檢測

現場檢測經驗表明，金具過熱原因有施工造成的金具連接不良，導線接頭連接不好，螺栓沒有壓緊;線夾結構或施工不慎等原因使導線在線夾斷口受傷斷股;導線接頭氧化腐蝕，使接觸部位連接電阻過大而發熱;線夾或導線內部結構不好產生渦流效應發熱。通過紅外熱像檢測，從熱圖像中，便可直觀地判斷運行設備是否存在熱故障，并且根據溫度分布可準確地確定熱故障的位置，檢修時就能有的放矢，進行重點處理。根據經驗，缺陷主要在耐張線夾、跳線線夾、接續管等連接金具。

3 紅外線檢測項目管理

紅外檢測在實踐中要利用有效的管理方法對檢測項目有效管理，提高和改善管理人員的工作效率，實現管理的有效控制，確保人員、設備安全。

3.1 組織管理

運行單位作為紅外檢測的項目實施單位，應將檢測過程分為計劃(制定檢測的管理制度、范圍原則、進度計劃、團隊建設)、控制(進度、成本、質量)、執行(指導與管理檢測執行)、收尾四個過程，根據它們的內在聯系，設計流程，使線路檢修過程形成閉環管理。

3.2 進度管理

制定輸電線路紅外檢測的進度計劃，在實施的過程中檢查實際進度是否按計劃要求進行，通過不斷進行進度監控，掌握進度計劃的實施狀況，對出現的偏差分析原因，采取調配人員、調整測試時間等措施，使項目按預定的進度目標進行。

3.3 成本管理

成本管理是為了保障檢測實際使用的資源如車輛、人員適當并且不超過預定計劃的管理過程。制定輸電線路紅外檢測合理配置計劃，做好經濟效益分析，通過全過程成本管理，使檢測工作能夠達到預定工作量和工期要求的同時優化資源配置，保證檢測作業不影響其它工作。

3.4 質量管理

在質量方面領導和控制組織的協調活動，圍繞著使檢測工作質量能滿足電網不斷發展的要求，而開展的策劃、組織、計劃、實施、檢查和監督、審核等所有管理活動的總和。運行單位應做好檢測質量管理，建立質量保證體系，制定質量控制標準，質量管理組織、特別對安全質量控制進行研究。

3.5 風險管理

開展輸電線路紅外檢測項目風險分析和風險對策的研究，從不同視角對檢測作業項目存在風險作出分析，例如人身安全、培訓不足、檢測質量、設備損壞、資源不足等，將項目風險降到最低。形成事后設備狀態的分析評估報告用于下一周期的計劃依據。

3.6 評估總結

做好評估總結，把實際工作情況與計劃不斷比較以提煉經驗教訓，對采用紅外檢測方式后設備的運行狀態進行分析，為下一周期檢修的計劃提供依據［3］。

4 紅外線檢測關鍵因素

距離的影響:遠距離應加長焦鏡頭，一般應選用7度或12度鏡頭后基本能滿足現場要求。根據經驗，一般12度鏡頭有效距離為20-30m，7度鏡頭有效距離應控制在40m內使用。

天氣的影響:現場熱成像測試應避免嚴重的雨、雪、霧等天氣。選用儀器應有大氣條件的修正模型，可將大氣溫度、相對濕度、測量距離等補償參數輸入，進行修正，并選擇適當的測溫范圍。

背景的影響:對比同一點在陽光下及日落后的測試結果，表明室外檢測不必須在不見陽光的情況下進行，但必須保證其測試時不是陽光最強烈的中午，且測試角度不能正對陽光，不能有強光反射到儀器上。

被測物體材料輻射率的影響:在現場實際測量中必須按要求設置不同被測物體的反射率。(可參考下列數值選取:瓷套類選0.92，帶漆部位金屬類選0.94，金屬導線及金屬連接選0.9)。

儀器使用應注意的問題:應注意將儀器放置有暖氣的室內，在運送途中，及上塔期間應將儀器放置在保溫包內(并在包內放置溫度計，保證溫度大于5℃)。

檢測管理應注意的問題:紅外檢測是狀態檢修的重要部分，鑒于其對檢測計劃、進度、質量、人員、裝備及數據管理的要求較高，在實踐中要利用有效的管理方法對檢測項目有效管理，提高和改善管理人員的工作效率，實現管理的有效控制，確保人員、設備安全。

5 結語

紅外線熱成像檢測能夠在輸電設備運行狀態下，迅速、形象地顯示設備的運行狀態，明確的發現發熱點及其嚴重程度。

紅外線熱成像檢測對金具過熱尤其是導線線夾、導線接頭過熱檢測最為有效，對復合絕緣子老化過熱檢測也較為成功，但根據現場經驗，對劣化瓷絕緣子檢測較為困難。

紅外線熱成像檢測中受人員素質及環境因素影響較大，必然帶來熱缺陷的判斷誤差。所以在檢測中必須通過加強全過程項目管理，采用正確的檢測方法，避免人員素質、環境因素影響，降低檢測數據的誤差。

參考文獻

[1]DL 664-2008帶電設備紅外診斷應用規范.

[2]DL/T 741-2001 架空送電線路運行規程.

[3]程鐵信，李敏杰，郭濤.項目管理理論方法與實踐.北京:中國電力出版社，2008.