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《红外成像》说课稿(省级获奖实验说课案例)红外成像说课稿（省级获奖实验说课案例）一、引言本次说课的主题是红外成像。
红外成像是一种应用红外辐射进行目标探测和成像的技术，具有广泛的应用前景。
在本实验中，学生将通过实际操作和观察，了解红外成像的基本原理和应用。
二、教学目标1. 了解红外成像的基本原理和应用领域；2. 学会使用红外相机进行实时观察；3. 掌握红外成像实验的操作步骤和数据处理方法。
三、教学过程1. 实验准备- 确保实验室环境安全和良好通风；- 准备所需实验器材和材料：红外相机、红外热源、测试样品等。
2. 实验步骤- 将红外相机与显示设备连接，确保正常显示；- 打开红外相机并调整相关参数，如焦距、亮度等；- 将红外热源放置在实验区域，并进行热源温度的调节；- 使用红外相机观察不同材料的红外辐射特性，并记录数据；- 结束实验后，对所得数据进行分析和讨论。
3. 实验结果分析- 根据实验数据，对不同材料的红外成像特性进行比较和分析；- 探讨红外成像在军事、医学、环境监测等领域的应用价值。
4. 学生讨论和思考- 学生自由讨论红外成像的优缺点及其在现实生活中的应用；- 引导学生思考红外成像技术的发展趋势和可能的改进方向。
四、教学反思本实验通过实际操作和观察，使学生真实地接触和了解红外成像技术。
学生在参与实验过程中，积极思考和探索，提高了对红外成像原理和应用的理解。
但在实验中，部分学生对红外相机的操作仍存在困难，需要更加详细地说明和示范。
同时，可以在课后补充相关的课外阅读资料，进一步拓展学生的知识面。
五、课后作业1. 汇总实验数据，并进行数据整理和分析；2. 撰写实验报告，包括实验目的、步骤、结果分析和结论；3. 阅读相关文献，了解红外成像技术的最新发展和应用研究。
六、教学评价本实验设计具有一定的创新思维和实践能力的要求，能够激发学生的研究兴趣和积极性。
通过观察和实验数据分析的方式进行评价，能够客观地评估学生的实验操作水平和对红外成像技术的理解程度。
红外热像图范例带电电力设备红外检测范例及故障案例1 红外热像图拍摄范例℃47.4℃-202040℃50.5℃2040图1-1 变压器一次套管理图1-2 变压器二次套管图1-3 变压器一次避雷器图1-4 变压器二次避雷器℃17.6℃-20-1010图1-5 220kV避雷器、电压感器拍摄在同一张热像图上，便于分析图1-6 220kV避雷器、电压感器拍摄在同一张热像图上，互不遮挡，便于分析℃35.0℃-2020图1-7 220kV211结线母线避雷器、电压互感器图1-8 220kV出线耦合电容器、CVT图1-9 220kV倒置式电流互感器图1-10 220kV正立式电流互感器图1-11 220kV SF 6开关 图1-12 220kVSF 6开关℃26.0℃10152025AR01: 32.8℃图1-13 66kV 间隔内开关、电流互感器拍摄在同一张热像图上，便于分析图1-14 66kV 间隔内开关、电流互感器拍摄在同一张热像图上，便于分析图1-15 干式电流互感器的红外热像图主要分析部位是下部箱体内绕组℃5.0℃-10-55图1-16 66kV 母线避雷器、电容式电压互感器拍摄在同一张热像图上，便于分析℃6.7℃3456LI01LI02LI03图1-17 66kV母线倒挂式避雷器图1-19 66kV电容器组图1-21 66kV电容器组中干式电抗器组图1-18 变电站220kV绝缘子串℃13.8℃图1-20 变电站隔离开关7.0℃23.0℃图1-22 220kV HGIS开关气室图1-23 220kV HGIS母线气室图1-24 220kV HGIS 电压互感器气室图1-25 66kV 电缆升高站电缆端头、避雷器热像图应尽可能将所有接点拍摄在一张热像图上图1-26 10kV 配电变压器图1-27 66kV 电缆升高站电缆终端头、避雷器图1-28 配网柱上真空开关图1-29 配网线路避雷器图1-30 配网变压器台避雷器2电力设备红外检测热像图异常、故障范例2.1变电设备2.1.1变压器1）500kV变压器一次套管本体温度异常图2.1.1-1热像图特征及分析：电网设备状态检测典型案例(2014版)，某500kV变电站进口干式套管，红外检测发现C相比B相高1.6K，怀疑套管介损异常。
停电更换套管，试验介损、电容量均无异常。
红外分析误判断原因：a) 温区压缩范围过小，不到3K；b) 干式套管缺陷热像图温场分布特征为局部本体高温，与热像图特征及分析不符；c) 缺陷判断标准规定为2K～3K，未达到判断标准；d) 没有进行红外复测并与历史红外检测数据做比对分析; d) 没有检查和考虑变压器本体散热对套管的影响，B相套管下部受变压器热气流影响明显温度偏高，局部套管伞裙温度甚至高于本体温度。
本案热像图分析可直接诊断为变压器辐射热源影响，套管无异常。
如要证实分析结论，应环境条件(风向、风速)改变后进行复测。
2）220kV变压器一次套管渗漏油温场分布异常图2.1.1-2-a 图2.1.1-2-b图2.1.1-2-c 图2.1.1-2-d热像图特征及分析：图2-2-a 为2011-03-31日拍摄的热像图，图2-2-b 为2011-10-10日拍摄的热像图，图2-2-c 、图2-2-d 为2011-04-21日拍摄的热像图，套管外观检查未见有渗漏情况，根据三次红外热像图分析，判定C 相套管向变压器油箱渗油，渗漏速度较慢。
3） 220kV 变压器一次套管温场分布异常，怀疑套管内部局部过热℃27.0℃AR01AR02AR03LI01LI02LI03AR04AR05AR06AR07AR08AR09AR10AR11AR12图2.1.1-3-a热像图特征及分析： A 相、B 相套管温场分布不均，与C 相同位置最大温差4.4K 。
升高座温度基本相同。
热像图分析存在的疑点：a) 变压器套管过热应整体过热，本热像图套管只有中下部过热; b) 套管上端三相温度相差不大。
红外复测，三相套管温场分析基本均匀，最大相间同位置温差上、中、下部分别为0.4K 、0.7K 、0.9K （见图2-3-b ），说明套管是被外部热源加热。
现场调查证实为变压器散热器热气流随变化的风向，加热了套管局部区域。
℃35.5℃LI01LI02LI03AR01AR02AR03AR04AR05AR06AR07AR08AR09图2.1.1-3-b4） 变压器三相套管温度有规律升高图2.1.1-4热像图特征及分析：变压器220kV 套管自西向东逐渐升高，相间温差2K 。
为西偏北微风导致变压器本体热气流对套管加热。
5） 220kV 变压器一次三相套管缺油℃28.1℃AR01AR02AR03LI01LI02LI03图2.1.1-5热像图特征及分析：变压器220kV三相一次套管热像图显示中部油温明显不同，误判断套管缺油。
变压器一次三相套管同时缺油的原因只能是套管同时外渗，这样的概率极小，套管油同时内渗的概率同样极小，并且内渗套管的油位不会低于油枕油位，原因应为套管油循环未达到整只套管。
6）220kV变压器一次三相套管缺油图2.1.1-6热像图特征及分析：变压器220kV三相一次套管热像图显示中上部油温明显不同，油位基本相同，应为套管缺油热像特征，但变压器油位计脏污观察不到油位。
本变压器为1980年投运的老旧变压器，停电清扫检查，各套管补油50kg左右。
套管缺油极易发生套管受潮、裸露电容屏局部放电，应结论为严重缺陷。
三相套管均缺油，应为老旧变压器套管多次采油样后没有补过油，生产管理系统应吸取经验教训。
7）220kV变压器二次b相套管整体缺油图2.1.1-7热像图特征及分析：变压器220kV b相二次套管热像图显示整体温度低，误判断该套管整体缺油。
变压器套管整体缺油或无油无此可能，套管整体缺油将导致套管电容屏放电出现高温区，甚至绝缘击穿爆炸。
套管温场异常应为套管尾锥部分油路不暢。
8）500kV变压器一次套管局部发热图2.1.1-8-a 图2.1.1-8-b热像图特征及分析：变压器500kV干式套管下部局部发热，怀疑内部故障。
变压器干式套管存在缺陷一般为固体绝缘开裂，进水受潮放电，缺陷部位本体出现高温区，并且温度相当高。
本支套管伞裙温度高于本体温度，发热部位下部温度高于中上部，且发热区域上部右侧向上倾斜，应为变压器器身辐射影响。
停电试验套管正常。
9）变压器66kV套管A、B相上部温度偏低，怀疑套管缺油图2.1.1-9热像图特征及分析：a) 套管油位线清楚，不缺油; b) 套管油全循环时间因其内部安装条件不同而不同，变压器负荷变化引起的套管温度变化速度不同；c) 没有检查套管油位；d) 没有核对近期拍摄的热像图。
10）66kV 变压器压油式套管缺油℃26.8℃10152025LI01LI02LI03图2.1.1-10-a 2.1.1-10-b热像图特征及分析：变压器套管有不同区域的低温区，与正常套管温度比低6.0K~6.9K 。
11）220kV 变压器66kV 套管缺油20.9℃52.5℃AR01AR02图2.1.1-11热像图特征及分析：变压器66kV b 相套管缺油，经核对，b 相套管油外渗。
12）变压器绕组引线断股或开焊34.1℃58.8℃3540455055AR01AR02AR03AR04AR05AR06AR0734.6℃47.0℃363840424446AR01AR02AR03图2.1.1-12-a 图2.1.1-12-b热像图特征及分析：变压器套管升高座及套管本体均匀过热，最大温差3K~4K ，为变压器引线自套管尾锥以下发生开焊或断股。
如缺陷发生在套管尾锥内，套管间的温差将更大。
13）变压器套管柱头过热℃47.5℃10203040AR01AR02SP01SP02SP03SP04AR03图2.1.1-13热像图特征及分析：变压器套管柱头温度高于设备线夹温度，套管屏蔽罩上部温度高于设备线夹温度。
14）变压器设备线夹接触不良过热图2.1.1-14热像图特征及分析：以变压器设备线夹与引线连接处为中心的发热。
15）变压器设备线夹接触不良过热℃32.1℃AR01AR02AR03AR04图2.1.1-15热像图特征及分析：500kV750MVA变压器，红外检测时带负荷21MW~31MW，一次绕组N端套管设备线夹连接处为中心的发热，与低压绕组套管最大温差13.4K。
变压器负荷为额定负荷的3%左右，如果变压器带50%负荷，变压器一次绕组N端套管设备线夹连接处的温度测算可达到300℃以上。
16）变压器纯瓷套管导电杆下端接触不良过热图2.1.1-16热像图特征及分析：变压器套管整体过热，A相套管升高座过热，温差较大。
本案套管上部最大温差13K，升高座上部温差4.5K。
17）220kV套管导表面温场分布异常图2.1.1-17热像图特征及分析：220kV套管本体多处温场异常，A相套管最高温度为：18.3 ℃; R2最高温度为：17.2 ℃；R3最高温度为：21.8 ℃，温差4.6K，发热点多为套管伞裙下沿。
热像图反应的应为表面污秽，且检测环境高湿。
环境变化后复测或配合停电涂抹防污材料。
电压致热分析温度范围应使用10K~15K间。
18）66kV干式电抗器包峰汇流线接触处发热图2.1.1-18-a 图 2.1.1-18-b热像图特征及分析：66kV干式电抗器包峰汇流线连接处发热，与参考体温差22.2K、23.5K，为汇流线端子接触不良。
19）变压器气体继电器主油管路蝶形阀未开启图2.1.1-19-a图2.1.1-19-b图2.1.1-19-c热像图特征及分析：变压器气体断电器主油管路温度与气体继电器本体、变压器储油柜温度相同，远低于变压器上部油温。
本案图2.1.1-19-a，对应的220kV主变压器在冬季低温状态下气体继电器动作跳闸，热像图为事故后查找判断事故原因时拍摄，事故原因为该主油管路蝶形阀开启位置标识与实际相反。
变压器气体继电器主油管路蝶形阀开启的正常红外热像图图2.1.1-19-c。
20）变压器散热器效率下降图2.1.1-20热像图特征及分析：强油循环变压器散热器油管路进口油温与出口油温的温差下降。
强油循环变压器散热器散热效率正常的油进、出口温差应不低于2K，本案油进、出口温差为0.8K。
21） 变压器散热器效率下降℃37.0℃AR01AR02AR03AR04图2.1.1-21热像图特征及分析：强油循环导向风冷500kV 变压器开启的散热器油管路进口油温与出口油温的温差0.2K 。
应安排对散热器进行清洗。
22）自然风冷变压器散热器蝶形阀未开启图2.1.1-22热像图特征及分析：未开启的变压器散热器自上至下温度平衡，与变压器上部油温有较大温差。
