紅外診斷四步學(xué)習(xí)法

賈洋+閆曉鋒+陳書(shū)明+田瑞萍

摘 要：在電力系統(tǒng)中，運(yùn)用紅外診斷技術(shù)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的缺陷和隱患，對(duì)保障設(shè)備電網(wǎng)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行有舉足輕重的作用。雖然大多數(shù)人對(duì)紅外診斷技術(shù)有初步的了解和認(rèn)識(shí)，但是，缺乏對(duì)其中重點(diǎn)、難點(diǎn)的理解，所以，此套學(xué)習(xí)法的創(chuàng)新點(diǎn)在于，它是根據(jù)實(shí)際工作中對(duì)紅外診斷技術(shù)應(yīng)用的需要梳理工作中的重點(diǎn)、歸納操作難點(diǎn)，化繁為簡(jiǎn)、化零為整，總結(jié)出了一套易于操作、行之有效的工作方法。

關(guān)鍵詞：紅外診斷技術(shù)；電網(wǎng)；測(cè)量；四步學(xué)習(xí)法

中圖分類號(hào)：TM507 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）17-0048-02

近年來(lái)，在電力系統(tǒng)中，紅外診斷技術(shù)被廣泛應(yīng)用，特別是使用該技術(shù)可以及早發(fā)現(xiàn)設(shè)備中存在的缺陷，消除故障隱患，保證設(shè)備和電網(wǎng)能夠良好、穩(wěn)定地運(yùn)行。然而，在實(shí)際工作中，對(duì)紅外診斷技術(shù)和紅外熱像儀的使用還有很多誤區(qū)，這些可能會(huì)錯(cuò)判、漏判設(shè)備存在的缺陷，特別是我公司實(shí)行變電運(yùn)維集中監(jiān)控管理模式以來(lái)，新的挑戰(zhàn)擺在我們面前——如何用少量的人管理更多的工作站。在過(guò)去的“倒班住站”工作模式下，紅外診斷數(shù)量明顯高于現(xiàn)在集中監(jiān)控管理模式下的診斷數(shù)量，這就要求我們?cè)跍p少診斷次數(shù)的前提下高質(zhì)量地完成紅外診斷工作，對(duì)紅外診斷水平提出了更高的要求。因此，針對(duì)實(shí)際工作的需要，通過(guò)自發(fā)的學(xué)習(xí)、分析和討論，歸納總結(jié)出一套簡(jiǎn)單、易懂又容易掌握的紅外診斷技術(shù)快速培訓(xùn)方法——“一素二測(cè)三判四講”紅外診斷四步學(xué)習(xí)法。

1 “一素”

“一素”是指影響紅外診斷的因素。要想深入了解“一素”，就要先簡(jiǎn)單認(rèn)識(shí)紅外診斷技術(shù)原理。

1.1 紅外診斷技術(shù)原理

任何物體都會(huì)不停地向外輻射紅外熱能，物體的溫度越高，輻射能量越大。在一般情況下，如果電力設(shè)備出現(xiàn)故障或缺陷，設(shè)備相關(guān)部位的溫度場(chǎng)就會(huì)發(fā)生變化，而紅外熱像儀拍攝的紅外圖譜能直觀地將其溫度顯示出來(lái)。

紅外診斷技術(shù)就是通過(guò)熱像儀檢測(cè)設(shè)備的輻射能量判斷設(shè)備表面的溫度和溫度場(chǎng)分布，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的缺陷。

Wε+Wρ=Wex. （1）

式（1）中：Wε——物體自身向外輻射的能量；

Wρ——物體反射外界的能量；

Wex——物體向外輻射的總量。

ε+ρ=1. （2）

式（2）中：ε——輻射系數(shù)；

ρ——反射系數(shù)。

1.2 影響紅外診斷的因素

1.2.1 大氣吸收

因?yàn)榇髿庵械臍怏w分子、塵埃和懸浮粒子等對(duì)一定波長(zhǎng)的紅外輻射有吸收、散射的作用，所以，物體的紅外輻射通過(guò)大氣后會(huì)發(fā)生衰減。因此，要求在無(wú)雷、雨、霧、雪，塵埃較少，空氣濕度不高于85%的環(huán)境下進(jìn)行紅外檢測(cè)。

1.2.2 風(fēng)力

因?yàn)轱L(fēng)是設(shè)備散熱的條件之一，它可以加速熱量的散發(fā)，因此，在一般檢測(cè)時(shí)，風(fēng)速應(yīng)不大于5 m/s，3級(jí)以下風(fēng)；精確檢測(cè)時(shí)，風(fēng)速不大于0.5 m/s，1級(jí)以下風(fēng)。

1.2.3 環(huán)境溫度

因?yàn)榈蜏乜梢愿纳圃O(shè)備的散熱條件，加速熱量的散發(fā)，但也有可能會(huì)發(fā)生缺陷漏判的情況，因此，要求應(yīng)在不低于5 ℃的環(huán)境下進(jìn)行紅外檢測(cè)。

1.2.4 檢測(cè)距離

檢測(cè)距離對(duì)紅外診斷的影響有兩方面：①檢測(cè)距離越遠(yuǎn)，大氣對(duì)紅外輻射衰減的影響越大。②檢測(cè)距離越遠(yuǎn)，發(fā)熱物體在紅外熱像儀中的成像面積越小，覆蓋像元的數(shù)量越少。表面溫度不均勻的物體，紅外熱像儀測(cè)量值較低。因此，在滿足安全距離的情況下，紅外熱像儀應(yīng)盡量靠近被檢設(shè)備，使被檢設(shè)備出現(xiàn)在整個(gè)視場(chǎng)中。另外，拍攝遠(yuǎn)距離的桿塔線路時(shí)，應(yīng)使用長(zhǎng)焦鏡頭。

1.2.5 檢測(cè)角度

根據(jù)紅外輻射的空間分布規(guī)律，檢測(cè)角度會(huì)影響視場(chǎng)角和輻射投影面積，對(duì)紅外熱像儀接收目標(biāo)的紅外輻射量會(huì)有影響。因此，應(yīng)從多角度檢測(cè)，選擇最佳的檢測(cè)角度。選擇角度應(yīng)盡量使測(cè)試儀的軸線與被測(cè)設(shè)備的平面垂直，如果存在偏差，偏差應(yīng)不大于30°。

1.2.6 輻射率

使用紅外熱像儀檢測(cè)物體時(shí)，必須選擇合適的輻射率，不同輻射率的熱像儀所測(cè)得的溫度也是不同的。因此，在電力系統(tǒng)中，對(duì)帶電設(shè)備進(jìn)行一般外部故障巡檢時(shí)，可將輻射率選為0.9.

精確診斷帶電設(shè)備時(shí)，可以參考以下數(shù)值選取：瓷套類選0.92，帶漆部位金屬類選0.94，金屬導(dǎo)線和金屬連接選0.9，氧化黃銅類可選0.6（刀閘觸頭），強(qiáng)氧化鋁類可選0.35（電氣設(shè)備與金屬連接的部位）。

1.2.7 太陽(yáng)輻射

當(dāng)被測(cè)的電氣設(shè)備處于太陽(yáng)光輻射下時(shí)，由于太陽(yáng)光的反射和漫反射在3～14 μm的波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)，而這一波長(zhǎng)區(qū)域與紅外熱像儀的波長(zhǎng)區(qū)域相同，所以，會(huì)極大地影響紅外熱像儀的圖像質(zhì)量和測(cè)溫精度。同時(shí)，由于太陽(yáng)光照射造成被測(cè)物體溫升，溫升會(huì)疊加在被測(cè)設(shè)備的穩(wěn)定溫升上，因此，應(yīng)在陰天、多云的環(huán)境下進(jìn)行紅外檢測(cè)，最好選擇夜晚，在日落后2 h檢測(cè)，這樣，紅外檢測(cè)的效果相對(duì)要好得多。在晴天檢測(cè)時(shí)，要避開(kāi)陽(yáng)光直接照射或反射入鏡，如果在太陽(yáng)下檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)發(fā)熱點(diǎn)，應(yīng)多角度檢測(cè)，排除設(shè)備反光造成的假象。

1.2.8 鄰近物體輻射

與檢測(cè)設(shè)備相鄰的設(shè)備如果溫度較高，就會(huì)對(duì)其產(chǎn)生明顯的影響。因此，要盡量避開(kāi)附近熱輻射源對(duì)檢測(cè)設(shè)備的干擾，注意檢測(cè)的角度，避免鄰近物體熱輻射的反射，尤其是當(dāng)目標(biāo)物體表面發(fā)射率較小時(shí)，更應(yīng)該注意。

1.2.9 設(shè)備工況

對(duì)電流致熱型設(shè)備來(lái)說(shuō)，故障設(shè)備的發(fā)熱情況與設(shè)備的實(shí)際負(fù)荷有較大的關(guān)系。因此，在檢測(cè)電流致熱的設(shè)備時(shí)，最好在設(shè)備負(fù)荷高峰狀態(tài)下進(jìn)行，一般要求不低于額定負(fù)荷的30%.同時(shí)，設(shè)備運(yùn)行時(shí)間不應(yīng)少于6 h，最好在24 h以上，這樣溫度就會(huì)平衡。

2 “二測(cè)”

“二測(cè)”指的就是紅外圖譜拍攝和紅外測(cè)溫。

2.1 紅外圖譜拍攝流程

紅外圖譜的拍攝流程是：①測(cè)量前，先預(yù)熱紅外熱像儀，并設(shè)置參數(shù)，參數(shù)包括發(fā)射率、測(cè)溫范圍、空氣溫度、濕度和測(cè)量距離。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境條件滿足要求后，開(kāi)始進(jìn)行一般測(cè)溫。②一般測(cè)溫輻射率選擇0.9，測(cè)量距離調(diào)為15 m，先用紅外熱像儀掃描所有的應(yīng)測(cè)部位，找出異常發(fā)熱部位并記下，然后對(duì)發(fā)熱部位和重點(diǎn)檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行精確測(cè)溫。③在精確測(cè)溫時(shí)，調(diào)整相應(yīng)輻射率和測(cè)量距離（一般為3 m），應(yīng)從至少3個(gè)不同的方向和角度檢測(cè)發(fā)熱設(shè)備，找到最熱的位置進(jìn)行精確測(cè)溫、拍攝。在拍攝時(shí)，應(yīng)充分利用儀器的相關(guān)功能——區(qū)域測(cè)溫、自動(dòng)跟蹤等，以達(dá)到最佳的檢測(cè)效果。拍攝時(shí)，應(yīng)至少拍攝2張圖譜，一張中包含同類兩相或者三相設(shè)備，以便進(jìn)行同類對(duì)比；另一張則在保證發(fā)熱相安全的前提下近距離拍攝，求得真實(shí)的溫度值。同時(shí)，在拍攝的過(guò)程中，應(yīng)合理地選擇拍攝距離，盡量讓設(shè)備出現(xiàn)在整個(gè)儀器的視場(chǎng)中。另外，要拍攝相應(yīng)的可見(jiàn)光照片，最好先聚焦后固定畫(huà)面，最后再拍攝。④針對(duì)不同的檢測(cè)對(duì)象選擇不同的環(huán)境溫度參照體，并記錄環(huán)境參照溫度，而用來(lái)采集環(huán)境溫度的物體就被稱為環(huán)境溫度參照體。它可能不具備當(dāng)時(shí)真實(shí)的環(huán)境溫度，但它具有與被測(cè)物相似的物理特性，并與被測(cè)物處于相似的環(huán)境中，可以選擇未運(yùn)行的刀閘或未運(yùn)行的絕緣瓷柱作為參照體。⑤如果發(fā)熱設(shè)備是電流致熱型，應(yīng)及時(shí)記錄當(dāng)時(shí)的實(shí)際負(fù)荷電流；如果發(fā)熱設(shè)備為電壓致熱型，應(yīng)記錄其實(shí)際運(yùn)行時(shí)的電壓。同一發(fā)熱設(shè)備只有在負(fù)荷或電壓相近的情況下才能正確判斷其熱缺陷的發(fā)展趨勢(shì)。⑥選擇合理構(gòu)圖法。十字星構(gòu)圖適用于刀閘等軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)；九宮格構(gòu)圖適用于變壓器等四四方方的結(jié)構(gòu)；A型結(jié)構(gòu)構(gòu)圖適用于設(shè)備解體后的照片。

2.2 紅外測(cè)溫診斷中需掌握的重點(diǎn)

圖1為FLIR T330熱像儀圖。

圖1 FLIR T330熱像儀

電流致熱型故障是因?yàn)闇厣郎夭畋容^高，所以，紅外熱像儀基本上都可以很好地識(shí)別。但是，電壓致熱型故障或電流致熱的內(nèi)部故障，它們所表現(xiàn)到設(shè)備表面的溫升和溫差很小，可能只有-271.15～-270.15 ℃，此時(shí)，如果是自動(dòng)調(diào)節(jié)溫標(biāo)范圍，由于色標(biāo)范圍太大，所以幾乎無(wú)法發(fā)現(xiàn)故障；如果是手動(dòng)將色標(biāo)范圍調(diào)節(jié)到-263.15 ℃左右，就很容易發(fā)現(xiàn)故障，特別是對(duì)拍攝清晰的油枕、油位有很好的效果。

下面簡(jiǎn)要敘述一下紅外診斷測(cè)溫的難點(diǎn)——對(duì)電壓致熱型

故障來(lái)說(shuō)，如何正確調(diào)節(jié)色標(biāo)。調(diào)節(jié)色標(biāo)的方法是先查看環(huán)境溫度，假設(shè)環(huán)境溫度為10 ℃，再查看帶負(fù)荷的正常設(shè)備的溫度，假如正常設(shè)備的溫度為17 ℃，那么，色標(biāo)取8～19 ℃為佳，在這個(gè)基礎(chǔ)上根據(jù)需要再作相應(yīng)的調(diào)整。

3 “三判”

“三判”指紅外圖譜的發(fā)熱分析、判斷方法，具體可以分為6種。

3.1 表面溫度判斷法

表面溫度判斷法主要適用于電流致熱型和電磁效應(yīng)引起發(fā)熱的設(shè)備。根據(jù)測(cè)得的設(shè)備表面溫度值，對(duì)照664上的電流致熱型判據(jù)，結(jié)合氣候條件、負(fù)荷大小等條件分析、判斷。

3.2 相對(duì)溫差判斷法

相對(duì)溫差判斷法主要適用于電流致熱型發(fā)熱，特別是對(duì)小負(fù)荷電流致熱型設(shè)備，采用此法可以降低小負(fù)荷電流致熱型缺陷漏判的概率。綜合致熱型發(fā)熱也可以參考此方法，相對(duì)溫差的計(jì)算公式為：

△=（T2-T1）/（T2-T0）. （3）

式（3）中：T2——被測(cè)設(shè)備的溫度；

T1——正常相或正常同類設(shè)備的溫度；

T0——環(huán)境溫度參考體的溫度。

3.3 同類比較法

同類比較法是對(duì)同組三相設(shè)備、同相設(shè)備之間和同類設(shè)備之間對(duì)應(yīng)部位的溫度差進(jìn)行比較、分析。電壓、電流致熱型發(fā)熱設(shè)備都適用此方法，但是，在使用過(guò)程中還應(yīng)結(jié)合其他方法綜合判斷。

3.4 圖像特征判斷法

圖像特征判斷法主要適用于電壓致熱型設(shè)備。根據(jù)同類設(shè)備正常狀態(tài)和異常狀態(tài)的熱像圖判斷設(shè)備是否正常。例如，變壓器漏磁引起的螺栓發(fā)熱、穿墻套管發(fā)熱、絕緣子的低值或零值發(fā)熱、避雷器內(nèi)部受潮或外部出現(xiàn)裂紋發(fā)熱、污穢絕緣子發(fā)熱，等等。

3.5 檔案分析法

檔案分析法是用來(lái)分析同一設(shè)備不同時(shí)期的溫度場(chǎng)分布情況，找出設(shè)備致熱參數(shù)的變化，判斷設(shè)備是否正常。

3.6 實(shí)時(shí)分析法

實(shí)時(shí)分析法是在一段時(shí)間內(nèi)使用紅外熱像儀連續(xù)檢測(cè)某被測(cè)設(shè)備，觀察設(shè)備溫度隨負(fù)載、時(shí)間等因素變化的方法。

4 “四講”

“四講”就是指利用每周安全會(huì)的時(shí)間，每位小組成員輪流作講師，講解自己本周內(nèi)對(duì)紅外診斷技術(shù)的學(xué)習(xí)心得，通過(guò)相互交流達(dá)到一人學(xué)習(xí)全站受益的效果。

5 結(jié)束語(yǔ)

紅外診斷四步學(xué)習(xí)法可以讓工作人員更好地理解紅外診斷技術(shù)，特別是對(duì)紅外診斷中的難點(diǎn)——如何使用熱像儀檢測(cè)電壓致熱型發(fā)熱有了一定的掌握，并且能夠靈活運(yùn)用6種診斷方法綜合分析、定性圖譜，為今后高效、穩(wěn)定地開(kāi)展運(yùn)維工作提供有力的保障。

〔編輯：白潔〕

Infrared Diagnosis Step four Learning Method

Jia Yang， Yan Xiaofeng， Chen Shuming， Tian Ruiping

Abstract： In the electric power system， the use of infrared diagnosis technology can timely found the flaws of the equipment and hidden trouble， power grid safe and stable operation of security equipment has a pivotal role. Although most people have a preliminary knowledge of infrared diagnosis technology and knowledge， but a lack of understanding of the emphases and difficulties of， so， this learning method of the innovation point is that it is on the application of the infrared diagnosis technology based on the actual work needs to have been the focus of carding， inductive operation difficulties， change numerous for brief， peers， summarizes a set of easy operation， effective working method.

Key words： infrared diagnosis technology； grid； measurement； step four learning method

“二測(cè)”指的就是紅外圖譜拍攝和紅外測(cè)溫。

2.1 紅外圖譜拍攝流程

紅外圖譜的拍攝流程是：①測(cè)量前，先預(yù)熱紅外熱像儀，并設(shè)置參數(shù)，參數(shù)包括發(fā)射率、測(cè)溫范圍、空氣溫度、濕度和測(cè)量距離。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境條件滿足要求后，開(kāi)始進(jìn)行一般測(cè)溫。②一般測(cè)溫輻射率選擇0.9，測(cè)量距離調(diào)為15 m，先用紅外熱像儀掃描所有的應(yīng)測(cè)部位，找出異常發(fā)熱部位并記下，然后對(duì)發(fā)熱部位和重點(diǎn)檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行精確測(cè)溫。③在精確測(cè)溫時(shí)，調(diào)整相應(yīng)輻射率和測(cè)量距離（一般為3 m），應(yīng)從至少3個(gè)不同的方向和角度檢測(cè)發(fā)熱設(shè)備，找到最熱的位置進(jìn)行精確測(cè)溫、拍攝。在拍攝時(shí)，應(yīng)充分利用儀器的相關(guān)功能——區(qū)域測(cè)溫、自動(dòng)跟蹤等，以達(dá)到最佳的檢測(cè)效果。拍攝時(shí)，應(yīng)至少拍攝2張圖譜，一張中包含同類兩相或者三相設(shè)備，以便進(jìn)行同類對(duì)比；另一張則在保證發(fā)熱相安全的前提下近距離拍攝，求得真實(shí)的溫度值。同時(shí)，在拍攝的過(guò)程中，應(yīng)合理地選擇拍攝距離，盡量讓設(shè)備出現(xiàn)在整個(gè)儀器的視場(chǎng)中。另外，要拍攝相應(yīng)的可見(jiàn)光照片，最好先聚焦后固定畫(huà)面，最后再拍攝。④針對(duì)不同的檢測(cè)對(duì)象選擇不同的環(huán)境溫度參照體，并記錄環(huán)境參照溫度，而用來(lái)采集環(huán)境溫度的物體就被稱為環(huán)境溫度參照體。它可能不具備當(dāng)時(shí)真實(shí)的環(huán)境溫度，但它具有與被測(cè)物相似的物理特性，并與被測(cè)物處于相似的環(huán)境中，可以選擇未運(yùn)行的刀閘或未運(yùn)行的絕緣瓷柱作為參照體。⑤如果發(fā)熱設(shè)備是電流致熱型，應(yīng)及時(shí)記錄當(dāng)時(shí)的實(shí)際負(fù)荷電流；如果發(fā)熱設(shè)備為電壓致熱型，應(yīng)記錄其實(shí)際運(yùn)行時(shí)的電壓。同一發(fā)熱設(shè)備只有在負(fù)荷或電壓相近的情況下才能正確判斷其熱缺陷的發(fā)展趨勢(shì)。⑥選擇合理構(gòu)圖法。十字星構(gòu)圖適用于刀閘等軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)；九宮格構(gòu)圖適用于變壓器等四四方方的結(jié)構(gòu)；A型結(jié)構(gòu)構(gòu)圖適用于設(shè)備解體后的照片。

2.2 紅外測(cè)溫診斷中需掌握的重點(diǎn)

圖1為FLIR T330熱像儀圖。

圖1 FLIR T330熱像儀

電流致熱型故障是因?yàn)闇厣郎夭畋容^高，所以，紅外熱像儀基本上都可以很好地識(shí)別。但是，電壓致熱型故障或電流致熱的內(nèi)部故障，它們所表現(xiàn)到設(shè)備表面的溫升和溫差很小，可能只有-271.15～-270.15 ℃，此時(shí)，如果是自動(dòng)調(diào)節(jié)溫標(biāo)范圍，由于色標(biāo)范圍太大，所以幾乎無(wú)法發(fā)現(xiàn)故障；如果是手動(dòng)將色標(biāo)范圍調(diào)節(jié)到-263.15 ℃左右，就很容易發(fā)現(xiàn)故障，特別是對(duì)拍攝清晰的油枕、油位有很好的效果。

下面簡(jiǎn)要敘述一下紅外診斷測(cè)溫的難點(diǎn)——對(duì)電壓致熱型

故障來(lái)說(shuō)，如何正確調(diào)節(jié)色標(biāo)。調(diào)節(jié)色標(biāo)的方法是先查看環(huán)境溫度，假設(shè)環(huán)境溫度為10 ℃，再查看帶負(fù)荷的正常設(shè)備的溫度，假如正常設(shè)備的溫度為17 ℃，那么，色標(biāo)取8～19 ℃為佳，在這個(gè)基礎(chǔ)上根據(jù)需要再作相應(yīng)的調(diào)整。

3 “三判”

“三判”指紅外圖譜的發(fā)熱分析、判斷方法，具體可以分為6種。

3.1 表面溫度判斷法

表面溫度判斷法主要適用于電流致熱型和電磁效應(yīng)引起發(fā)熱的設(shè)備。根據(jù)測(cè)得的設(shè)備表面溫度值，對(duì)照664上的電流致熱型判據(jù)，結(jié)合氣候條件、負(fù)荷大小等條件分析、判斷。

3.2 相對(duì)溫差判斷法

相對(duì)溫差判斷法主要適用于電流致熱型發(fā)熱，特別是對(duì)小負(fù)荷電流致熱型設(shè)備，采用此法可以降低小負(fù)荷電流致熱型缺陷漏判的概率。綜合致熱型發(fā)熱也可以參考此方法，相對(duì)溫差的計(jì)算公式為：

△=（T2-T1）/（T2-T0）. （3）

式（3）中：T2——被測(cè)設(shè)備的溫度；

T1——正常相或正常同類設(shè)備的溫度；

T0——環(huán)境溫度參考體的溫度。

3.3 同類比較法

同類比較法是對(duì)同組三相設(shè)備、同相設(shè)備之間和同類設(shè)備之間對(duì)應(yīng)部位的溫度差進(jìn)行比較、分析。電壓、電流致熱型發(fā)熱設(shè)備都適用此方法，但是，在使用過(guò)程中還應(yīng)結(jié)合其他方法綜合判斷。

3.4 圖像特征判斷法

圖像特征判斷法主要適用于電壓致熱型設(shè)備。根據(jù)同類設(shè)備正常狀態(tài)和異常狀態(tài)的熱像圖判斷設(shè)備是否正常。例如，變壓器漏磁引起的螺栓發(fā)熱、穿墻套管發(fā)熱、絕緣子的低值或零值發(fā)熱、避雷器內(nèi)部受潮或外部出現(xiàn)裂紋發(fā)熱、污穢絕緣子發(fā)熱，等等。

3.5 檔案分析法

檔案分析法是用來(lái)分析同一設(shè)備不同時(shí)期的溫度場(chǎng)分布情況，找出設(shè)備致熱參數(shù)的變化，判斷設(shè)備是否正常。

3.6 實(shí)時(shí)分析法

實(shí)時(shí)分析法是在一段時(shí)間內(nèi)使用紅外熱像儀連續(xù)檢測(cè)某被測(cè)設(shè)備，觀察設(shè)備溫度隨負(fù)載、時(shí)間等因素變化的方法。

4 “四講”

“四講”就是指利用每周安全會(huì)的時(shí)間，每位小組成員輪流作講師，講解自己本周內(nèi)對(duì)紅外診斷技術(shù)的學(xué)習(xí)心得，通過(guò)相互交流達(dá)到一人學(xué)習(xí)全站受益的效果。

5 結(jié)束語(yǔ)

紅外診斷四步學(xué)習(xí)法可以讓工作人員更好地理解紅外診斷技術(shù)，特別是對(duì)紅外診斷中的難點(diǎn)——如何使用熱像儀檢測(cè)電壓致熱型發(fā)熱有了一定的掌握，并且能夠靈活運(yùn)用6種診斷方法綜合分析、定性圖譜，為今后高效、穩(wěn)定地開(kāi)展運(yùn)維工作提供有力的保障。

〔編輯：白潔〕

Infrared Diagnosis Step four Learning Method

Jia Yang， Yan Xiaofeng， Chen Shuming， Tian Ruiping

Abstract： In the electric power system， the use of infrared diagnosis technology can timely found the flaws of the equipment and hidden trouble， power grid safe and stable operation of security equipment has a pivotal role. Although most people have a preliminary knowledge of infrared diagnosis technology and knowledge， but a lack of understanding of the emphases and difficulties of， so， this learning method of the innovation point is that it is on the application of the infrared diagnosis technology based on the actual work needs to have been the focus of carding， inductive operation difficulties， change numerous for brief， peers， summarizes a set of easy operation， effective working method.

Key words： infrared diagnosis technology； grid； measurement； step four learning method

“二測(cè)”指的就是紅外圖譜拍攝和紅外測(cè)溫。

2.1 紅外圖譜拍攝流程

紅外圖譜的拍攝流程是：①測(cè)量前，先預(yù)熱紅外熱像儀，并設(shè)置參數(shù)，參數(shù)包括發(fā)射率、測(cè)溫范圍、空氣溫度、濕度和測(cè)量距離。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境條件滿足要求后，開(kāi)始進(jìn)行一般測(cè)溫。②一般測(cè)溫輻射率選擇0.9，測(cè)量距離調(diào)為15 m，先用紅外熱像儀掃描所有的應(yīng)測(cè)部位，找出異常發(fā)熱部位并記下，然后對(duì)發(fā)熱部位和重點(diǎn)檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行精確測(cè)溫。③在精確測(cè)溫時(shí)，調(diào)整相應(yīng)輻射率和測(cè)量距離（一般為3 m），應(yīng)從至少3個(gè)不同的方向和角度檢測(cè)發(fā)熱設(shè)備，找到最熱的位置進(jìn)行精確測(cè)溫、拍攝。在拍攝時(shí)，應(yīng)充分利用儀器的相關(guān)功能——區(qū)域測(cè)溫、自動(dòng)跟蹤等，以達(dá)到最佳的檢測(cè)效果。拍攝時(shí)，應(yīng)至少拍攝2張圖譜，一張中包含同類兩相或者三相設(shè)備，以便進(jìn)行同類對(duì)比；另一張則在保證發(fā)熱相安全的前提下近距離拍攝，求得真實(shí)的溫度值。同時(shí)，在拍攝的過(guò)程中，應(yīng)合理地選擇拍攝距離，盡量讓設(shè)備出現(xiàn)在整個(gè)儀器的視場(chǎng)中。另外，要拍攝相應(yīng)的可見(jiàn)光照片，最好先聚焦后固定畫(huà)面，最后再拍攝。④針對(duì)不同的檢測(cè)對(duì)象選擇不同的環(huán)境溫度參照體，并記錄環(huán)境參照溫度，而用來(lái)采集環(huán)境溫度的物體就被稱為環(huán)境溫度參照體。它可能不具備當(dāng)時(shí)真實(shí)的環(huán)境溫度，但它具有與被測(cè)物相似的物理特性，并與被測(cè)物處于相似的環(huán)境中，可以選擇未運(yùn)行的刀閘或未運(yùn)行的絕緣瓷柱作為參照體。⑤如果發(fā)熱設(shè)備是電流致熱型，應(yīng)及時(shí)記錄當(dāng)時(shí)的實(shí)際負(fù)荷電流；如果發(fā)熱設(shè)備為電壓致熱型，應(yīng)記錄其實(shí)際運(yùn)行時(shí)的電壓。同一發(fā)熱設(shè)備只有在負(fù)荷或電壓相近的情況下才能正確判斷其熱缺陷的發(fā)展趨勢(shì)。⑥選擇合理構(gòu)圖法。十字星構(gòu)圖適用于刀閘等軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)；九宮格構(gòu)圖適用于變壓器等四四方方的結(jié)構(gòu)；A型結(jié)構(gòu)構(gòu)圖適用于設(shè)備解體后的照片。

2.2 紅外測(cè)溫診斷中需掌握的重點(diǎn)

圖1為FLIR T330熱像儀圖。

圖1 FLIR T330熱像儀

電流致熱型故障是因?yàn)闇厣郎夭畋容^高，所以，紅外熱像儀基本上都可以很好地識(shí)別。但是，電壓致熱型故障或電流致熱的內(nèi)部故障，它們所表現(xiàn)到設(shè)備表面的溫升和溫差很小，可能只有-271.15～-270.15 ℃，此時(shí)，如果是自動(dòng)調(diào)節(jié)溫標(biāo)范圍，由于色標(biāo)范圍太大，所以幾乎無(wú)法發(fā)現(xiàn)故障；如果是手動(dòng)將色標(biāo)范圍調(diào)節(jié)到-263.15 ℃左右，就很容易發(fā)現(xiàn)故障，特別是對(duì)拍攝清晰的油枕、油位有很好的效果。

下面簡(jiǎn)要敘述一下紅外診斷測(cè)溫的難點(diǎn)——對(duì)電壓致熱型

故障來(lái)說(shuō)，如何正確調(diào)節(jié)色標(biāo)。調(diào)節(jié)色標(biāo)的方法是先查看環(huán)境溫度，假設(shè)環(huán)境溫度為10 ℃，再查看帶負(fù)荷的正常設(shè)備的溫度，假如正常設(shè)備的溫度為17 ℃，那么，色標(biāo)取8～19 ℃為佳，在這個(gè)基礎(chǔ)上根據(jù)需要再作相應(yīng)的調(diào)整。

3 “三判”

“三判”指紅外圖譜的發(fā)熱分析、判斷方法，具體可以分為6種。

3.1 表面溫度判斷法

表面溫度判斷法主要適用于電流致熱型和電磁效應(yīng)引起發(fā)熱的設(shè)備。根據(jù)測(cè)得的設(shè)備表面溫度值，對(duì)照664上的電流致熱型判據(jù)，結(jié)合氣候條件、負(fù)荷大小等條件分析、判斷。

3.2 相對(duì)溫差判斷法

相對(duì)溫差判斷法主要適用于電流致熱型發(fā)熱，特別是對(duì)小負(fù)荷電流致熱型設(shè)備，采用此法可以降低小負(fù)荷電流致熱型缺陷漏判的概率。綜合致熱型發(fā)熱也可以參考此方法，相對(duì)溫差的計(jì)算公式為：

△=（T2-T1）/（T2-T0）. （3）

式（3）中：T2——被測(cè)設(shè)備的溫度；

T1——正常相或正常同類設(shè)備的溫度；

T0——環(huán)境溫度參考體的溫度。

3.3 同類比較法

同類比較法是對(duì)同組三相設(shè)備、同相設(shè)備之間和同類設(shè)備之間對(duì)應(yīng)部位的溫度差進(jìn)行比較、分析。電壓、電流致熱型發(fā)熱設(shè)備都適用此方法，但是，在使用過(guò)程中還應(yīng)結(jié)合其他方法綜合判斷。

3.4 圖像特征判斷法

圖像特征判斷法主要適用于電壓致熱型設(shè)備。根據(jù)同類設(shè)備正常狀態(tài)和異常狀態(tài)的熱像圖判斷設(shè)備是否正常。例如，變壓器漏磁引起的螺栓發(fā)熱、穿墻套管發(fā)熱、絕緣子的低值或零值發(fā)熱、避雷器內(nèi)部受潮或外部出現(xiàn)裂紋發(fā)熱、污穢絕緣子發(fā)熱，等等。

3.5 檔案分析法

檔案分析法是用來(lái)分析同一設(shè)備不同時(shí)期的溫度場(chǎng)分布情況，找出設(shè)備致熱參數(shù)的變化，判斷設(shè)備是否正常。

3.6 實(shí)時(shí)分析法

實(shí)時(shí)分析法是在一段時(shí)間內(nèi)使用紅外熱像儀連續(xù)檢測(cè)某被測(cè)設(shè)備，觀察設(shè)備溫度隨負(fù)載、時(shí)間等因素變化的方法。

4 “四講”

“四講”就是指利用每周安全會(huì)的時(shí)間，每位小組成員輪流作講師，講解自己本周內(nèi)對(duì)紅外診斷技術(shù)的學(xué)習(xí)心得，通過(guò)相互交流達(dá)到一人學(xué)習(xí)全站受益的效果。

5 結(jié)束語(yǔ)

紅外診斷四步學(xué)習(xí)法可以讓工作人員更好地理解紅外診斷技術(shù)，特別是對(duì)紅外診斷中的難點(diǎn)——如何使用熱像儀檢測(cè)電壓致熱型發(fā)熱有了一定的掌握，并且能夠靈活運(yùn)用6種診斷方法綜合分析、定性圖譜，為今后高效、穩(wěn)定地開(kāi)展運(yùn)維工作提供有力的保障。

〔編輯：白潔〕

Infrared Diagnosis Step four Learning Method

Jia Yang， Yan Xiaofeng， Chen Shuming， Tian Ruiping

Abstract： In the electric power system， the use of infrared diagnosis technology can timely found the flaws of the equipment and hidden trouble， power grid safe and stable operation of security equipment has a pivotal role. Although most people have a preliminary knowledge of infrared diagnosis technology and knowledge， but a lack of understanding of the emphases and difficulties of， so， this learning method of the innovation point is that it is on the application of the infrared diagnosis technology based on the actual work needs to have been the focus of carding， inductive operation difficulties， change numerous for brief， peers， summarizes a set of easy operation， effective working method.

Key words： infrared diagnosis technology； grid； measurement； step four learning method