红外成像技术在变电站电气设备中
的应用
随着电力系统的不断发展，变电站的电气设备已经成为电力系统的核心组成部分。然而，随着变电站的规模越来越大，设备数量也不断增加，电气设备的维护和检修难度也日益加大。为了提高变电站电气设备的安全性和可靠性，红外成像技术在变电站电气设备中的应用变得越来越广泛。
红外成像技术是一种通过红外热像仪采集物体的热辐射图像，从而了解物体温度分布情况的技术。利用红外成像技术可以非接触、快速、全面地对电气设备进行检测。变电站的电气设备通常工作在高压、高温和高湿等恶劣环境下，红外成像技术可以有效地检测出设备的异常温度，为设备的维护和检修提供强有力的支持。
在变电站的电气设备中，红外成像技术可以应用于以下几个方面：
1. 检测设备温度异常
变电站的电气设备通常都运行在高温和高电流的环境下，如果设备工作温度过高，则可能出现设备故障的风险。通过红外成像技术可以快速检测设备的温度分布情况，发现设备温度异常所在，并及时采取措施，避免设备出现故障。
2. 寻找电击火花和接触不良
电击火花和接触不良是变电站电气设备偶尔会出现的故障，这些故障可能会导致设备运行不稳定甚至引起爆炸。利用红外成像技术可以检测出设备的火花和热点异常，发现接触不良等问题，并及时进行处理。
3. 评估设备的热稳定性
设备的热稳定性是判断设备是否正常运行的重要指标。通过红外成像技术可以对设备进行全面的温度分布检测，评估设备的热稳定性，及时发现设备的问题并进行处理。
总的来说，红外成像技术在变电站电气设备中的应用，可以提高变电站电气设备的安全性和可靠性。通过红外成像技术的检测和评估，可以及时发现设备存在的问题，及时进行处理，避免设备出现故障或者爆炸等事故。因此，在变电站电气设备中的红外成像技术应用将越来越受到重视，成为变电站设备的重要保障之一。
红外热成像仪在变电运维工作中的应用 摘要：目前，我国是经济迅猛发展的新时期，电力资源成为了人们日常生活中 必不可少的一部分，因此保证电力的可靠供应显得尤为重要。红外测温技术在电 网运行与维护过程中发挥着至关重要的作用，红外热成像仪不接触带电设备便能 够快速实时地检测出带电设备中存在的缺陷，既保证了缺陷能够迅速消除，又保 证了电网持续可靠供电。鉴于此，在介绍红外热成像仪原理和变电设备中发热缺 陷常见形式的基础上，对带电红外检测技术在变电运维工作中的应用进行了分析，以期提升运维工作质量。 关键词：红外测温；可靠性；检测；变电运维 引言 作为一项带电检测技术，红外测温技术在电网检测和维护过程中发挥着重要作用，在缺 陷的预知、状态检修、排查故障、监控工作等方面有着很高的实用性。在变电运维工作中引 进红外测温技术，能够精准地发现设备运行过程中出现的异常和缺陷。 1红外测温技术在变电运维中的工作原理和优势 （1）红外测温技术的工作原理。红外测温技术主要借助相应的电力设备对热辐射进行 采集，然后利用自身功能对热辐射进行转换，形成一种图像信号，通过温度变化，对设备的 实际工作状态进行判断。由于不同物质的温度大不相同，致使其在红外检测设备扫描下获取 的回馈信息存在一定的偏差，而设备转换所生成的图像也各种各样，大不相同，这就是红外 测温技术在变电运维中的基本原理。（2）红外测温技术的优势。一般情况下，红外测温技 术优势主要体现在使用方便、原理简单、独立工作、提升工作效率四个方面。红外测温技术 所使用的设备体积相对比较小，并且轻便，从而致使其在使用操作方面比较便捷。原理简单 主要是指红外测温技术通过热成像进行作业，这样不仅提高工作效率，还可以提升安全性。 在通信设备正常运行使用的情况下，红外测温技术将获取的信息直接转换，然后利用数字设 备对其进行显示，从而保证工作的有效性。 2红外热成像技术在变电运维中的实际应用 2.1红外测温在隔离开关处的测温 隔离开关的发热主要是由以下两种原因造成的，①隔离开关暴露在空气中，致使刀口 发生氧化，两个触头接触面会形成一层氧化膜，从而增加了接触电阻，进而导致发热现象。 ②由于在倒闸操作过程中，可能会出现合闸不到位的情况，使隔离开关动静触头接触面积不 足和压力不足，导致局部发热甚至因为电流过大烧蚀焊接，无法分开，严重者可能产生电弧，造成相间或者对地短路。所以运维人员可以利用红外测温技术在一定程度发现发热部位，及 时消除缺陷。 2.2采用精益化评价 在变电设备运维评价过程中，应当落实多元化评价策略，既要定期针对设备状态进行检测，也要跟进设备的动态变化，实现全方位精益化评价。以故障诊断为例，首先可以采用温 度辨别方法，运用红外测温仪测量变电设备的变电温度，将测得数值与标准阈值进行对比， 以判断设备是否出现发热问题，但红外测温技术针对聚焦变电配件不具有适用价值，倘若盲
红外诊断技术在电网的几种典型应用 红外诊断技术是利用红外线探测设备对电力设备运行状态进行无损检测和分析的方法。红外诊断技术具有非接触性、高效率、高精度等优点，已经广泛应用于电力设备的巡检和 维护中。本文将从变电站、输电线路、发电设备三个方面介绍红外诊断技术在电网中的典 型应用。 一、变电站中的应用 变电站是电网中重要的能源交换和输配电站，它与发电厂、消费者等各个环节相连。 变电站中的电力设备经常遭受高压大电流冲击，容易出现绝缘损伤和接触不良等故障。传 统的巡检方法需要关闭设备进行检测，耗时且不安全。而红外诊断技术可以实现在线检测，不需要停机，大大提高了检测的效率。变电站中常用的红外检测对象包括变压器、断路器、电缆接头等。在红外图像中，灰度值越高表示温度越高，因此可以通过红外图像分析的方 式查找设备的异常热源，快速定位损伤部位。 输电线路是电力传输的重要环节，它连接发电厂和变电站，负责将电力从高压输送到 低压。输电线路通常由铁塔、导线及附属设备组成，遭受日晒雨淋和雷电等外界因素的影响。这些外界因素可能导致设备的绝缘破坏、电缆老化等故障。传统的巡检方法需要人员 爬上铁塔进行检测，不仅效率低下还存在安全隐患。而利用红外诊断技术可以直接对整条 输电线路进行巡检，快速检测出异常区域，并利用图像分析技术对异常原因进行分析。 发电设备是电网的核心，包括汽轮机、水轮机、发电机等。这些设备在高温高压等复 杂环境下运行，很容易出现转子不平衡、轴承故障、绕组绝缘老化等故障。传统的巡检方 法需要停机拆卸设备进行检测，影响设备的正常运行。而利用红外诊断技术可以在设备运 行时进行远程监测，快速检测出异常信号并精确定位，从而实现预防性检测和维护，确保 设备的安全稳定运行。
红外热成像技术在电气设备预防性检测 上地应用 摘要：近年来，随着红外热成像技术地快速发展，它在发现和消除电气设备 故障隐患及保证电气设备安全运行上发挥了积极作用。本文主要介绍了红外热成 像技术的工作原理，开展红外热成像预防性检测的必要性及热隐患判断依据，重 点阐述了A公司如何规范化使用红外热成像技术的实施细则，并结合实际应用案 例分析。 关键字：红外热成像技术、热隐患、预防性检测 0引言 目前，A公司所管辖380V及以上电压等级变配电所已达320多座，为确保如 此多变配电所内电气设备地平稳运行，及时发现故障或事故隐患，A公司自2020 年底开始引进红外热成像技术，应用于电气设备地预防性检测。经过两年多地不 断摸索与学习，电气部门总结出了一套适合公司现状地红外热成像技术应用经验，红外热成像检测在保证电气设备安全运行上正发挥着越来越大地作用。 1红外热成像技术的工作原理及必要性 红外热成像技术是根据所有物体都发热这一事实来实现的。尽管电气设备从 外表看不出什么，但其仍有冷热之分。红外热成像仪通过非接触式探测红外能量，将其转化为电信号，进而在显示器上生成热图像和温度值。借助热图上的颜色可 以看到温度的分布，红色、粉红代表比较高的温度，蓝色和绿色表示较低的温度。根据电气设备的冷暖色温，即可直观地判断电气设备运行状态正常与否。 红外热成像技术作为一种先进的在线检测手段，具有远距离、不接触、准确、实时、快速、热图像直观的特点[1]，在运行设备不停电不停机不解体的情况下能 快速实时地检测和诊断设备运行状况，及时有效地发现和诊断运行中电力设备的
故障隐患和事故先兆，并通过对红外热成像图的分析，确定故障点，以便及时采 取措施，减少并避免电力设备因高温过热故障所引发的突发性设备事故[2]。 2电气设备红外热成像热隐患判断依据 根据测得的设备表面的温度值，对照GB/T 11022-2020《高压交流开关设备 和控制设备标准的共用技术要求》的有关规定，定义不同程度的电气设备表面温 度或温差对应设备的不同缺陷性质[3]。 危急热缺陷（Ⅰ）：电气设备表面温度超过90℃，或温升超过75℃或相对 温差超过55℃。 严重热缺陷（Ⅱ）：电气设备表面温度超过75℃，或温升超过65℃或相对 温差超过50℃。 一般热缺陷（Ⅲ）：电气设备表面温度超过60℃，或温升超过30℃或相对 温差超过25℃。 热隐患（Ⅳ）：电气设备表面温度超过50℃，或相对温差超过20℃。 电气部门根据上述国家标准为上行标准，制定了适用于本公司的电气设备热 隐患判断依据： （1）三相连接端子温差在5℃以上，需停电检查。 （2）表面温度在90℃以上或温升在50℃以上，需停电检查。 3电气部门红外热成像检测实施细则 目前，电气部门共有红外热成像仪六台，总降班使用Mikron热成像仪，一、五、七、烯一、烯三班使用FLUKE Ti25系列热成像仪。 为规范电气部门各班组正确、有效地使用红外热成像仪开展电气设备预防性 检测工作，结合两年多来的实际应用经验，电气部门编制了高效、便于实施与管 理的红外热成像检测实施细则。
红外检测技术在电力线路运行中的应用 红外检测技术是一种利用红外辐射进行物体探测的技术，它在电力线路运行中有着广泛的应用。以下是红外检测技术在电力线路运行中的几个主要应用： 1. 电力设备检测：红外检测技术可以用于检测电力设备的运行状态和故障情况。通过红外热像仪对电力设备进行扫描，可以快速准确地识别出设备的热点、温度异常和潜在故障，有助于提前发现和预防设备故障，保障电力运行的安全稳定。 2. 输电线路巡视：红外检测技术可以用于输电线路的巡视和检测。通过从直升机或无人机上使用红外热像仪对输电线路进行扫描，可以及时发现输电线路上的异常情况，如杆塔的损坏、绝缘子的老化、线路的短路等，以及潜在的火灾风险。这样可以及时采取措施修复和防范，保障输电线路的正常运行和供电安全。 3. 电力负载监测：红外检测技术可以用于电力负载的监测和分析。通过使用红外热像仪对发电机、变压器、配电柜等设备进行连续监测，可以实时观测设备的热量分布和温度变化，识别出负载异常和过载情况。这样可以帮助运维人员及时调整和分配电力负载，保持电力系统的平衡和稳定。 4. 局部放电检测：红外检测技术可以用于局部放电的检测和监测。通过红外热像仪对电力设备表面进行扫描，可以检测出潜在的局部放电现象，如设备的漏电、击穿等。这些局部放电将产生热量，通过红外热像仪可以直观地观察到热点的位置和分布，有助于早期发现和修复设备的故障，提高设备的可靠性和安全性。 红外检测技术在电力线路运行中的应用非常广泛，不仅可以提高设备的运行安全性和可靠性，还可以帮助及时发现和修复潜在故障，保障电力系统的正常运行和供电安全。随着技术的不断进步和发展，红外检测技术在电力行业中的应用还将继续扩大和深化。
红外检测技术在电力系统中的应用 摘要：电力设备的正常工作是确保电力系统安全稳定运行的基础。为了确保电力系统安全、经济和稳定的运行，必须定期对电力设备进行检修，及时排除设备出现的各种故障。本文论述了电力设备各种故障在红外线下的表象特征以及红外检测诊断电气设备故障的因素，并对红外技术的应用中出现的问题做简要的分析。 关键词:红外技术；电力设备；故障诊断；应用分析 1 红外诊断技术在电力生产中的应用 红外技术是研究红外辐射的产生、传递、转换、探测和应用的一门技术。红外技术在电力生产中得到了广泛的应用。为了使电力设备能够正常的运行，改变原有电力设备的固定修建模式，应用红外技术技对设备状态进行检修成为一种趋势。随着新工艺和新技术的普遍采用，红外测温技术在电力系统的应用越来越广泛，能够及时发现电力设备出现的故障，为设备状态检修提供准确的信息。红外诊断技术可以在电力设备正常运行的状态下，通过红外温度扫描成像的方式进行远距离在线诊断，这种技术能够更加有效的检测出与运行电压、负荷电流有关的设备缺陷。电力电气设备由于故障的原因会引起设备运行温度的异常变化，由此可根据设备温度的变化来测定设备故障，而红外测温技术为测量设备异常温度提供了先进的方法，在电力行业得到了广泛应用。 1.1 红外测温诊断与传统停电预防性试验的区别 电力生产具有连续性的特点，突发性和频发性是设备出现故障的表现。停电进行检测和实验必然会生产和生活带来许多不便。而红外测温诊断技术不需要停电就可以对内部热故障进行诊断。红外诊断要对高压运行设备的温度场分析和热像图谱的研究，主要掌握各种设备运行中的热像图谱。各种设备的热像与电阻、电流和电压分析有关，还受到附近磁场影响。由于红外线不能穿透高压绝缘和金属外壳，只能通过电气设备上的温度分布来分析判断。
电力检修设备故障检测中红外线成像技术的应用 摘要：随着电网规模的不断扩大，各种设备故障也不断增加，因此对电气设备 运行状态进行监测，及时检测电气设备故障，维持电气设备的正常稳定运行，确 保供电安全可靠至关重要。传统电气设备故障检修，需要设备停电，进行定时试 验检测，耗时耗力，浪费能源。基于红外热成像技术的电气设备故障检修技术， 能够在不停电、不断电的情况下，对电气设备运行状态进行监测，实时对设备进 行诊断和故障分析，确保故障及时发现并排除，保证供电可靠。 关键词：电力设备故障；红外线成像 1电气设备故障特征 1.1随机性 随机性体现在设备故障的发生是随机的。 1.2阶段性 阶段性体现了故障发展的时间过程，一般分为三个过程：潜伏期的故障几乎 没有特征，对设备的影响也是微乎其微，也难以察觉和检测，可以说是故障开始 的时间。 发展期体现在损伤程度很明显，从宏观上看体现在缺陷的形貌特点，故当故 障的危害性还没达到严重程度的时候，我们能够采用适当的方法对故障进行检测。发展期所得到的时间函数规律能够采用对应的数学模型描述，能够作为预测寿命 的判断方法。 损坏期体现在随着劣化因子増强，导致劣化零件达到了它的极限，故障恶化 导致零部件发生失效的阶段。事故I临危报警依靠损坏期的特征信息判定。损坏 期经历的阶段时间不均等，经历的时间很短，故障严重程度就会很大，故这种故 障很难紧急处理成功，所以有必要对这类故障实时监测。 1.3隐蔽性 隐蔽性体现故障从开始，各个阶段特征慢慢变化，不易被察觉。故障从发生 开始，潜伏期内故障特征微弱难以被发觉，此时一般的仪器检修也无法判断出故障。从发展期开始，故障特征逐渐变化，而这种变化也是微观变化，整个故障的 演变和发展都是从微观到宏观的一个过程，因此使用一定的技术很难预防性地诊 断出设备故障，直到设备故障开始影响运行，影响电力系统稳定才被发现。红外 技术就具有预防性地诊断故障，判断故障发展阶段和严重性，提高设备寿命。 1.4多发性 多发性是故障继发和并发的组合。就是一种故障形成并达到某种严重程度就 会导致另一种甚至好几个故障。 2电力检修设备故障检测中红外线成像技术的应用 2.1红外成像技术概述 红外成像技术主要是将被测设备的辐射转变为数值形式来反映物体红外辐射 的大小。由于电能的测量较为便捷和精确，因此一般是采用将被测物体的红外辐 射能转化为电能进行检测。目前电力设备检测中使用的红外成像设备主要包括红 外测温仪、红外热电视、红外热像仪等设备，其中又以红外热像仪在电力设备实 际检测中应用范围最为广阔。红外成像技术与其他电力设备故障诊断方法相比具 有以下优点：（1）能够实现在线检测，无需接触设备、采样、解体设备、停运 设备，仪器使用方法简单；（2）检测时间短、效率高，检测一个大型变电站仅 需要花费数个小时；（3）能够直观的观察到故障所在部位以及故障严重程度；
电力设备状态检修及故障诊断中红外技 术的应用分析 摘要：红外测温技术在当前科学技术的发展下得到了广泛的应用，效果显著，大大提高了电力设备的可靠性性能。本文首先介绍了红外检测技术的原理和特点，重点介绍了红外诊断技术的内容和判断方法。利用红外测温技术实现变电站设备 故障诊断，可以有效地保证我国电力系统的稳定发展和运行。 关键词：电力设备；状态检修；故障诊断；红外技术 1红外成像的原理及红外成像测温仪的系统组成 所有红外成像设备主要有以下几个部分组成。首先是光学系统，作用是接收 物体发射的红外线，并且通过调制器转变为利于解析的辐射信号。其次，通过光 电探测器的配合，将获取到的光信号转化为电信号。接着是信号放大器及信号处理。它的作用是通过解析电信号传达的信息，转化为可以让人们理解的数据，这 样最后通过显示输出的部分表达出测试结果。总之，通过使用红外成像测温仪， 可以更加方便的监测物体实际温度的变化。 2红外诊断技术检测故障类型 2.1外部热故障 所谓的外部热故障指的是，在现实的环境中暴露出电力设备发热的部分，这 样通过红外热像仪就能够对设备表面的热状态分布情况进行直接的观测，并快速 的确定发热位置。其中出现热故障的主要原因是由于设备部件中的接触电阻突然 异常加大，而导致其电阻出现异常加大的原因主要有两个方面：一方面是在加工 或者是安装设备连接件的时候存在不规范操作，零件出现了松动或者是老化现象；另一方面是由于电力设备部件长期暴露在现实环境中，受到各种因素的严重破坏，或者是其接触表面过于粗糙、不平整或者是出现氧化问题。
2.2内部热故障 对于电力设备自身来说，一直都是处于封闭的状态中，如果设备的内部出现 发热现象的话，红外热像仪是很难检测出来，因此就难以准确的对故障位置进行 判断。如果想获取相关信息的话，则只能够通过观察设备表面热分布图来获取。 一是电力设备内部出现接触不良等问题；二是设备的内部产生了较大介质损耗； 三是设备内部的电压分布不良；四是设备使用时间过长，而且受潮、老化现象严 重等各个方面的原因，都会导致设备的内部出现发热现象。在检测的过程中，设 备内部的高压电缆头、避雷器、耦合电容器等零部件能够借助红外热像仪进行检测。在诊断设备内部缺陷的时候，对检测人员的要求比较高，需要具备较为丰富 的经验。 3电力设备热故障诊断方法和缺陷判断依据 3.1热故障诊断方法 3.1.1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 度值进行分析判断。 3.1.2相对温差判断法 主要适用于电流致热型设备，特别是对于检测时电流（负荷）较小，且按照 表面温度判断法未能确定设备缺陷类型的电流致热型设备。 3.1.3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。 3.1.4同类比较判断法 根据同类设备之间对应部位的表面温差进行比较分析判断。档案（或历史） 热像图也多用同类比较判断。
红外热成像技术及其在电力设备检测与诊断中的应用 引言 太阳发出的辐射中除可见光线外，还有一种人眼看不见的“热线”，这种看不见的“热线”位于红色光外侧，叫做红外线。这种红外线，又称红外辐射，是指波长为0.78～1000μm的电磁波。其中波长为0.78 ～1.5μm 的部分称为近红外，波长为1.5 ～10μm的部分称为中红外，波长为10～1000μm的部分称为远红外线。而波长为2.0 ～1000μm的部分，也称为热红外线。红外线辐射是自然界存在的一种最为广泛的电磁波辐射，它在电磁波连续频谱中的位置是处于无线电波与可见光之间的区域。这种红外线辐射是，基于任何物体在常规环境下都会产生自身的分子和原子无规则的运动，并不停地辐射出热红外能量。分子和原子的运动愈剧烈，辐射的能量愈大;反之，辐射的能量愈小。温度在绝对零度以上的物体，都会因自身的分子运动而辐射出红外线。 红外热成像技术的发展 从1800年，英国物理学家赫胥尔发现了红外线后，开辟了人类应用红外技术的广阔道路。在第二次世界大战中，德国人用红外变像管，研制出了主动式夜视仪和红外通信设备，为红外技术的发展奠定了基础。 二次世界大战后，首先由美国德克萨斯仪器公司（TI）在1964年首次开发研制成功第一代用于军事领域的红外成像装置，称之为红外寻视系统（FLIR）。它是利用光学机械系统对被测目标的红外辐射扫描，由光子探测器接收两维红外辐射，经光电转换及处理，最后形成热图像视频信号，并在荧屏上显示。 六十年代中期，瑞典AGA公司和瑞典国家电力局，在红外寻视装置的基础上，开发了具有温度测量功能的热红外成像装置。这种第二代红外成像装置，通常称为热像仪。 七十年代，法国汤姆荪公司又研制出，不需致冷的红外热电视产品。 1986年，瑞典研制出工业用的实时成像系统，它无须液氮或高压气，而以热电方式致冷，可用电池供电;1988年又推出全功能热像仪，它将温度的测量、修改、分析、图像采集、存储合于一体，重量小于7kg，使仪器的功能、精度和可靠性都得到了显著的提高。
红外成像测温技术在变电站中的应用研究 文章对红外测温技术进行介绍，在分析其原理和特点的基础上，研究红外测温技术在变电站中的应用情况和在故障诊断时的注意事项，以供参考。 标签：红外成像测温技术；变电站；应用 1引言 变电站是电力系统中的供配电枢纽，起到电压升降以及电力分配等重要作用，在目前我国用电负荷不断增加以及对电力供应稳定性要求逐渐提高的背景下，变电站的稳定运行对电力系统的作用也越来越重要。而且近年来随着电力相关技术的快速发展，变电站在不断应用新技术和新设备的形势下逐渐向智能化和自动化方向发展，智能变电站也成为目前变电站的主要发展趋势，无人值守模式正在普及并且向无人值班模式过渡发展。其中对于无人值守模式来说，其最重要的技术支持就是状态监测技术，通过状态检测技术可以实时掌握电力系统的运行状况，对系统运行中的设备故障隐患进行预测和诊断，从而可以制定检修策略来对隐患进行排除以确保电力系统的稳定运行。在电力系统运行过程中的常见故障就是设备发热以及发热所引起的一系列故障，其主要的状态检测方法就是红外测温技术，下面就对红外成像测温技术在变电站中的应用进行详细分析和研究。 2红外测温技术概述 2.1红外测温技术的原理 大自然中的任何物体在常规环境下都会不停地向外辐射红热外能力，而且物体中原子远动越激烈其放出的红外辐射能量就越高，红外测温技术就是利用物体的这一原理，通过相应技术对物体所辐射出的红外热能量进行测量，这样就可以对物体表面的温度实时变化情况进行掌握。目前针对物体的红外测温设备主要有红外热像仪、红外热电视以及红外测温仪等。其中红外热像仪就是对物体表面所辐射出的红外热能量进行测量之后，通过图像的形式进行表示，而且对于不同的红外热能量所代表的不同温度通过不同的颜色进行代表。红外热电视其实也是红外热像仪中的一种，就是利用物体所辐射出的红外热能量通过热释电摄像管进行接收，然后将所测量物体表面上的热辐射分布的不可见热图像转变为视频信号，然后通过显示屏显示的方式进行表示。红外测温仪则是由光学系统、光电探测器、信号放大器以及信号处理、显示输出等部分组成，其体积比较小、便于携带，而且操作也较为方便，是进行设备巡检中比较常用的红外测温辅助工具。 2.2红外测温技术的特点 传统的测温技术主要有热电阻、热电偶等接触式测温技术，红外测温技术与这些传统的测温技术相比，其优点主要体现在以下几个方面：一是具有便捷的特点。通常红外测温的探头具有较小的体积，便于进行安装和在现场进行测量，对
红外热成像技术在电气设备检测中的应用研 究 红外热成像技术是一种基于物体表面的热辐射能识别和计量物体表面热量分布的检测技术。它能够快速、无损地检测出电气设备中的异常热源问题，该技术在电气设备检测的实践中得到了广泛应用。 一、红外热成像技术的原理和特点 红外热成像技术是基于物体表面的热辐射能识别和计量的检测技术，它把物体表面辐射的红外线能量转化成电信号，再通过电子处理器处理成可视化信息。这种技术能够快速、无损地检测出电气设备中的异常热源问题，检测非常方便，而且检测结果直观。 二、红外热成像技术在电气设备检测中的应用 1、电力系统检测 在电力系统中，红外热成像技术可以检测电力设备故障中的发热情况，比如高压线路、变压器、电缆头等问题。例如变压器故障，由于变压器绕线中存在接触点问题或者乱纤维、重叠导致局部发热，可以使用红外热成像技术检测出来，避免出现故障，从而提高电力系统的可靠性和安全性。 2、工业设备检测 在工业生产中，大量的机器设备中都会存在潜在的故障情况，而这些故障很大程度上存在于机器内部难以观察的地方。这时候可以使用红外热成像技术，通过检测物体表面的热量变化来发现和诊断机器的潜在故障，及时处理问题，避免出现产生生产延误或者周期性停机的情况。 3、建筑设计检测
在建筑设计中，为了保证建筑房屋的保温性和密封性，需要对建筑中的绝缘体能够进行严密的监测，但是传统的测量方法不仅费时费力，而且破坏空间结构。而红外热成像技术检测方法在建筑绝缘材料中的热工性能和密封情况等方面，用居民透视图的方式快速测量出来，保证了建筑的安全性和图纸设计的合理性。 三、红外热成像技术在电气设备检测中的发展趋势 红外热成像技术在电气设备检测中的应用是不断发展的，有着以下的趋势： 1、精度更高 随着热成像仪的升级，精度越来越高，能够处理更多的信息。同时，新的可视化功能也能够提升检测精度，使得检测出来的问题更精准。 2、更广泛的应用 红外热成像技术在电气设备中的应用不仅仅是局限于电力系统和工业设备的检测，还可以应用在安防、医疗等领域上，因此未来这种技术的应用范围会更广泛。 3、更高效和智能 未来的红外热成像技术将会更加高效和智能，能够根据不同设备的需求，自主化、智能化的完成检测工作，极大提高检测工作的效率和准确率。 四、总结： 红外热成像技术在电气设备检测方面的应用具有很大的优势，它能够检测出电气设备异常热源问题，而且检测结果直观，同时红外热成像技术的精度不断升级，越来越高效和智能，未来将会在更广泛的领域得到应用。
红外成像技术在变电站电气设备中的应用 【摘要】应用红外线成像测试仪器将电气设备故障点及时地查出，尽快地将故障排除，以使电气设备及时恢复正常工作，确保电网安全稳定地运行，为设备状态化检修提供可靠依据。 【关键词】红外线成像技术在线检测故障点 近年来，随着变电设备的日益更新，设备性能和结构越来越先进，传统的检修模式以不能适应当前的运行方式，状态化检修已提上工作日程；故,运行在线检测和故障诊断，显得尤为重要，其对提高电气设备可靠性、经济性运行，降低维修成本，都有非常重要的意义；红外成像检测技术是在线检测的有效手段之一。 一、红外成像技术在变电站电气设备中的应用。 公司在红外线成像技术应用方面早在1995年就开始了，工区2001年红外成像技术检测正式列为试验手段之一，在红外成像检测技术应用的8年中，红外成像设备从TVS-100（日本西北航空）～SATHY6000（广州飒特）～ThermaCAMP60（美国FLIR）～ThermaCAME320（美国FLIR），P60是目前国内民用技术应用较为先进的产品；红外技术应用以来，对公司所辖白银地区、靖远地区、皋兰地区、景泰地区和会宁地区的变电站利用红外成像技术进行检测和诊断，发现了大量的电气设备缺陷，主要的电气设备缺陷类型有：隔离开关接头、握手（动静触头）、引流线、顶帽发热、支持瓷瓶发热，多油断路器油箱内部发热，少油断路器羊角叉、中间触头、接线板发热，高压电力电缆接头、过负荷发热、绝缘损坏发热，变压器接头发热、将军帽发热、大箱沿体发热，互感器接头发热，导线接头发热等。另外，红外成像技术的应用，还可以替代了母线零值绝缘子串的带电检测以及变压器、避雷器、互感器等的带电在线检测和诊断。 1、在隔离开关中的应用。 （1）在……总变进行红外成像测试时，发现1112丙刀闸C相靠CT侧引流线发热，表面温度：A相：34℃，B相：47℃，C相：120.1℃，I=400A，环境温度：22℃，环境湿度：29%，相间温差：86.1℃，相对温差：87.8%。处理时发现1112丙刀闸C相靠CT侧引流线断股，表面氧化也较严重。 （2）在……变进行红外成像测试时，发现3501丙刀闸开关侧接线板发热，表面温度：A相：22℃，B相：326℃，C相：22℃，I=75A，环境温度：21℃，环境湿度：30%，相间温差：304℃，
红外线热成像技术在电力系统中的应用 摘要：随着电网的飞速发展，电源结构多元化、电力线路越来越长，为保证巡 检质量，红外热成像技术应运而生。 关键词：红外热成像；电力系统 0引言 电力设备的红外检测诊断技术作为一项简便快捷的设备状态检测手段具有不 停电、不取样、不接触、灵敏度高、快速、安全、应用范围广特点。目前各电厂 已开始应用红外热成像仪在发电机、组合电器、电动机、热力管道、阀门、封闭 母线、继电保护控制盘柜、电路板、电缆接头，到变电站内的开关、刀闸、PT、CT、变压器、避雷器、套管、架空引线、绝缘子串等各种设备开展状态检测。利 用红外热像仪长期认真的观察和诊断，有效地减少设备扩大性检修，提高检修效率。 1红外线热成像仪使用管理办法 1.1人员接受有关的红外热像检测技术的培训合格后，此条件作为单独巡视升压站、线路资格中的一条。 1.2红外检测仪器定期进行校验，每2年校验或比对一次，确保设备测量的准确性、可靠性。 1.3新建、扩改建或大修投运的电气设备，红外检测应在投运（24小时）后，不超过1个月内进行，并对主要设备进行精确测温，对原始数据及图像进行存档。 1.4正常运行的设备遵循每月定期普查、高温高负荷等情况下的特殊巡查相结合的原则，每月编制电气设备红外热成像评估报告。 1.5大小修前对继电保护装置和远动控制设备、二次端子箱、锅炉炉墙保温、汽机热力管道保温、安全阀门内漏等情况进行红外热成像检测评估。 2红外热成像技术原理 物体表面温度如果超过绝对零度即会辐射出电磁波，随着温度变化，电磁波 的辐射强度与波长分布特性也随之改变，波长介于0.75μm到1000μm间的电磁 波称为“红外线”，而人类视觉可见的“可见光”介于0.4μm到0.75μm。 其中波长为0.78—2.0微米的部分称为近红外，波长为2.0—1000微米的部分 称为热红外线。红外线在地表传送时，会受到大气组成物质(特别是H2O、CO2、CH4、N2O、O3等)的吸收，强度明显下降，仅在短波3μ—5μm及长波8—12μm 的两个波段有较好的穿透率(Transmission)，通称大气窗口(Atmosphericwindow)， 大部份的红外热像仪就是针对这两个波段进行检测，计算并显示物体的表面温度 分布。 2电力系统中的热源点 红外热成像技术对电力设备运行状态检测中以其设备不停运，不取样，不解体，运行工况真实，快速的对电力设备的热状态进行红外成像，借助红外成像诊 断技术可以及时发现对发热故障进行定位，定性和定量诊断，真正做到防患于未然，提高电力设备的安全可靠性进、确保了电力供应质量。热成像仪是利用红外 探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器 的光敏元件上，从而获得红外热像图，这种热像图与物体表面的热分布场相对应。通俗地讲热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。热图像 的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。 2.1电气设备的外部热故障
红外热成像技术在电力设备故障检测中的应 用研究 第一章引言 随着电力设备的广泛应用，故障检测和预防变得越来越重要。传统的检测方法，如物理检查和电气测试，需要耗费大量人力和物力，并且存在很多局限性。因此，需要寻找一种更加有效、更加可靠的方法来检测电力设备故障。在这种情况下，红外热成像技术成为了一种被广泛应用的检测技术。 第二章红外热成像技术的原理和特点 红外热成像技术是一种通过测量物体表面的热辐射来确定物体表面温度的技术。它基于物体表面与环境的热交换，利用红外热像仪将物体表面的热辐射转换为一个热图像，并将其显示在显示器上。通过分析热图像，可以确定物体表面的温度分布，并根据温度分布来判断物体是否存在异常。红外热成像技术有以下几个特点： 1. 非接触性。红外热成像技术不需要物理接触待测试的物体，因此可以避免物理接触可能带来的风险和损害。 2. 高精度、高灵敏度。红外热成像技术能够在比较低的温度差下，精准地检测物体表面的温度变化。
3. 高效性。红外热成像技术可以快速、准确地捕捉和显示物体表面的热图像，并且具有实时性。 4. 热安全性。红外热成像技术不会对物体造成任何影响，也不会对人体产生辐射伤害。 第三章红外热成像技术在电力设备故障检测中的应用 红外热成像技术已被广泛应用于电力设备故障检测。主要应用于以下方面： 1. 检测电路板和电缆故障。电子元器件和电缆在使用过程中可能会出现过热、短路等故障，这些故障会导致电器设备无法正常工作。通过红外热成像技术，可以快速诊断出故障点，避免设备损坏和生产中断。 2. 检测变压器故障。变压器是电力传输中的核心设备，一旦出现故障会导致电力传输出现问题。红外热成像技术可以用于检测变压器内部绕组、油箱和铁芯等部位的温度分布情况，及早发现异常现象。 3. 检测电力设备老化。电力设备在长时间运行后会出现老化现象，表现为温度差异较大、绝缘性能下降等。通过使用红外热成像技术，可以检测设备的表面温度分布状况，分析设备的老化程度。 第四章红外热成像技术在电力设备故障检测中应用的案例分析
变电站主变压器红外热成像监控方案 一、方案背景 主变压器，简称主变，是变电站中主要用于输变电的总降压变压器，也是变电站的核心部分。主变压器的容量一般比较大，并且要求工作的可靠性高，一旦出现故障就会造成重大的损失。轻则可能会造成设备故障；重则会引发火情，危及正常的运输安全。变压器主变主要有如下故障： 散热器堵塞造成主变压器油温升高 固体材料绝缘效果下降引起的故障 在主变出现故障的前夕都伴随着自身温度的升高，因此为了采取有效的防护措施，根据主变的温度进行判断是一个有效的手段。当温度达到某一高温值时，即判定变电站的主变工作异常，需要采取相应的措施排除安全隐患。 本公司为多家电力行业客户提供了行之有效的红外热成像可行性红外监控方案，深入解决了多家电力行业客户的难题，获得了客户的广泛信赖，更多详细方案介绍、业绩及技术咨询可至本公司官网，本公司致力于为电力行业贡献更多力量，携手电力行业客户共赢未来。 二、传统解决方案 为了能够准确掌握的变电站主变的工作状况，及时发现问题规避因为变电站主变工作异常所到来的财产及安全损失，各电站采取多种措施，其中通过测温传感器对主变的温度进行测量，来判断主变的工作状态。 目前，变电站的主变圧器的测温是对接消防水炮的，当主变的温度过高时会自动触发消防水炮对主变进线喷水降温。当测温传感器测温不准确或者异常时，导致的消防水炮触发所
带来的损失是很严重的，因此需要一套更为有效的方法对主变的温度进行测量。 当前检测方法的不足： ➢局部测温，不能通过全面的主变温度场信息进行其工作状态的判定； ➢温度误判调动消防水炮处理的损失较大。 三、红外热像仪方案 在设计电站在线式热成像测温系统时，我们采用了前端红外热像仪+后端处理软件的系统解决方案。前端红外热像仪+后端处理软件的系统解决方案可进行视频图像的存储，并通过显示器实时显示。前端采集和后端显示分离的设计方式也让工作人员远离危险工作区的现场，在控制室就可以知道设备的运行状态，安全、高效。 3.1、双光监测方式 变电站主变监测采用红外光+可见光双光谱监测方式，通过红外光对主变的温度场进行监测，当出现异常温度时就给出告警的信号，提醒工作人员采取有效的措施；可见光监测加以辅助，实时监测视场范围内的情况，使得工作人员能够更为清楚地看到变电站主变的周边情况，做出正确的判定。 双光红外热像仪下的主变
红外热成像仪应用于电力设备故障诊断 摘要：电力设备故障的不同会造成不同程度的损害，可能造成设备的损伤或 停产，也可能发生较为严重的电气事故，推广使用红外热成像仪在电力设备故障 检测中的应用，有利于将电气事故消灭在萌芽状态。 关键词：红外线；成像仪；电力设备 1 前言 红外热成像诊断是一种对电力设备热故障进行诊断的重要技术。利用这种技术，可以准确了解电力设备的状态，具有检测误差小、诊断范围广、自动跟踪温 度最高点等特点，提供的图谱非常清晰。 2 红外热成像技术概述 红外热成像技术的发展最早可以追溯到1964年美国德克萨斯仪器公司制造 出的红外前视系统。我国开始研究红外热成像技术是从上世纪70年代开始的， 到了80年代已经取得了一定的进展，研制生产出了一批红外热成像仪器。 3 红外热像仪结构 与测温仪相比，红外热像仪具有更出色的功能和丰富的功能，在精确测量温度的 同时，还创建了温度分布图来显示温度变化并显示物体的红外信息，并且更直观，更全面地进行分析。热像仪可以处理图像，便于分析和诊断。热像仪具有强大的 抗干扰能力，高分辨率和完整功能，强大的信息收集，存储，处理和分析功能， 可准确，快速地测量温度。红外热像仪是红外技术的重要组成部分，但是红外热 像仪相对昂贵并且消耗大量功率。 与温度计相比，热像仪具有更多的信号处理器和支架指示器。 其主要结构还包括光学器件，红外探测器，扫描机构，信号处理电路，显示记录 系统和其他辅助电路。这与测温仪没有太大区别，但是红外热像仪中最主要的部 分是转换和分析检测器以及信号处理器。红外探测器是系统范围内信号转换的关 键核心设备，也是对检测结果影响最重要的方面。热像仪其主要的工作原理和测 温仪相似，通过光学系统将辐射产生的信号传递到探测器上面。红外检测器将发 射的信号转换为电图像或视频信号以进行放大和过滤非。它消除了噪声干扰，将
红外热成像技术在电力设备带电检测中的应用 摘要：本文首先介绍了红外热成像技术基本原理和过热缺陷判断中常用到的参数，然后，论述了红外检测操作的流程方法和注意事项，在此基础上，结合现场 实例，利用红外热成像技术对设备的发热缺陷进行检测和诊断，为现场红外热像 带电检测工作提供参考。 关键词：红外热像；电力设备；带电检测；故障诊断 0.引言 红外热成像技术作为一种带电检测和在线监测手段，广泛地应用于电力系统 设备过热检测、SF6气体泄漏检测、智能机器人巡检中[1-2]，可以及时准确地发 现设备存在的缺陷，为状态评价和状态检修提供依据。本文介绍了一种红外热成 像带电检测技术，通过红外热成像仪对带电设备发热部位进行精确测量和诊断， 从而有效防止设备故障，提高电网可靠性。 1.红外检测基本原理和概念 物体表面温度如果超过绝对零度即会辐射出电磁波，随着温度变化，电磁波 的辐射强度与波长分布特性也随之改变。其中，波长介于0.75μm到1000μm间 的电磁波为“红外线”。自然界中，一切物体都可以辐射红外线。 根据斯蒂芬—波尔兹曼定律，物体红外辐射功率与温度的变化规律如下： （1） 式中—单位表面积发射的总辐射功率；—物体表面发射率；—玻尔兹曼常数；—绝对温度。发射率受到材料性质、表面状态（粗糙程度、氧化膜、积污）和物 体温度等多方面因素影响。 红外热像检测实质就是利用红外辐射功率和温度的对应关系将设备发射的红 外辐射进行探测和显示处理的过程。设备发射的红外辐射功率经过大气传输和衰 减后，由检测仪器光学系统接收并聚焦在红外探测器上，红外辐射信号功率转换 成便于直接处理的电信号，经过放大处理，以数字或二维热图象的形式显示目标 设备表面的温度值或温度场分布。 设备过热缺陷类型和严重程度往往通过温升、温差和相对温差表示[3]。 2.红外热成像现场检测 （1）测量环境参照体温度。环境温度参照体应尽可能选择与被测设备相应 部分类似的物体，且最好能在同一方向或同一视场中选择。 2）记录环境条件、运行条件，并设置仪器参数。记录被检设备实际负荷电流、额定电流和运行电压，记录大气温度、相对湿度，并设置环境参照体温度、 目标设备发射率和测量对象的距离。发射率应根据设备表面材料选取，精确检测 中要考虑金属材料表面氧化对辐射率的影响。结合仪器的空间分辨率和目标大小 选择合适的距离。 3）红外热成像现场检测。选择合适的角度，确定最佳检测位置，并可作上 标记以便复测使用，提高互比性和工作效率。调整焦距保证图像轮廓清晰，调整 明亮度、对比度、温度范围，使图像具有层次感。 4）图像储存及后处理。图像数据，包括参数、亮度、对比度等均可使用分 析软件等进行修正，但焦距和图像的清晰度无法后期修改，所以需在现场保证对 焦准确、图像清晰。 3.实例分析 断路器、隔离开关和接地开关的触头部位，出线套管的端部、T型等金属连