高壓輸電線路紅外檢測研究報告

1、-. z. / / v .現(xiàn)代檢測技術(shù)研究報告學(xué)生*：學(xué) 號： 27 專業(yè)班級：指導(dǎo)教師：高壓輸電線紅外檢測的方法及難點高壓輸電線路作為電力系統(tǒng)的主要動脈，其運行狀態(tài)直接決定電力系統(tǒng)的平安和效益，而紅外檢測具有不停電、遠(yuǎn)距離以及不接觸不解體等特點，也給電力系統(tǒng)線路狀態(tài)監(jiān)測提供了一種先進手段。本文結(jié)合實際工作經(jīng)歷，從自然環(huán)境、儀器的選擇以及檢測人員等影響高壓輸電線路紅外檢測精度的因素進展相應(yīng)的分析，希望能夠為紅外檢測技術(shù)在高壓輸電線路中更平安、準(zhǔn)確的應(yīng)用提供一些參考。一、高壓輸電線紅外檢測的方法1.1、外表溫度判別法根據(jù)測得的設(shè)備外表溫度值，根據(jù)國家的有關(guān)規(guī)定。按溫度超標(biāo)的程度來確定設(shè)備缺陷的性

2、質(zhì)。這種方法簡單、直觀、實用性鞍強，但是當(dāng)線路負(fù)荷較小，敞障點發(fā)熱不明顯時，就會出現(xiàn)漏判、誤判的情況。一般只用于簡單的外部熱故障的判斷。1.2、相對溫差判斷法所謂相對溫差是指設(shè)備狀況(指設(shè)備型號、安裝地點、環(huán)境溫度、外表狀況和負(fù)荷電流等)一樣或根本一樣的兩個對應(yīng)測點之間的溫差，與其中校熱測點溫升的比值，通常用百分?jǐn)?shù)值來表示。相對溫差一般只用于電流型致熱設(shè)備的判斷，這種方法可以排除負(fù)荷及環(huán)境溫度不同時對紅外診斷結(jié)果的影響。1.3、同類比擬法同類比擬法是指在同類設(shè)備之聞進展比擬，所謂同類設(shè)備的含義是指同一回路的同型設(shè)備和同一設(shè)備的三相，即它們的工況、環(huán)境溫度及背景一樣的同型設(shè)備。具體做法就是對同類

3、設(shè)備的對應(yīng)部位溫度值進展比擬，可以比擬容易地判斷出設(shè)備是否正常。1.4、檔案分析法分析同一設(shè)備的不同時期的檢測數(shù)據(jù)(例如溫升、相對溫差和熱圖譜等)，找出設(shè)備致熱參數(shù)的變化趨勢和變化速率以判斷設(shè)備是否正常。使用這種方法的前提是已有被診斷設(shè)備的紅外檢測檔案。1.5、熱圖譜分析法根據(jù)同類設(shè)備在異常狀態(tài)和正常狀態(tài)的熱圖譜差異來判斷設(shè)備是否正常。這是一種行之有效的精細(xì)診斷方法，也是目前對電壓致熱設(shè)備采取的最常用的方法。二、檢測環(huán)境造成的檢測難點2.1受大氣吸收的影響因為大氣的吸收作用，總是受到一些能量衰減，在紅外檢測時，紅外輻射的傳輸過程中，及時選擇的波長區(qū)域是紅外線穿透能力最強的*圍內(nèi)，也是不可能完全

4、通過的。諸如這種能量上的衰減，其中一個主要原因是由于大氣吸收的影響，大氣吸收程度是一個不定值，它是隨空氣的濕度不同而產(chǎn)生相應(yīng)的變化。2.2受風(fēng)力的影響在風(fēng)力比擬大，且當(dāng)被測的對象處在空曠的室外環(huán)境下運行時，因為收到風(fēng)速對流冷卻的相應(yīng)影響，使一些存在發(fā)熱缺陷的設(shè)備的熱量，這些熱量在風(fēng)力加速中，逐漸散發(fā)出去。如此一來，熱缺陷設(shè)的溫度就會下降。比方在1.6m/s左右時，因為受到正面風(fēng)力這一方面強制對流冷卻的相應(yīng)影響，這使得接觸的那局部的發(fā)熱溫度下降50%左右。2.3受太陽光輻射的影響當(dāng)被測的對象正處在太陽輻射下，這時候太陽光的漫反射與反射大概在4-15um波長區(qū)，而且，它們的分布比例也不穩(wěn)定，這主要

5、是這一波長區(qū)域跟紅外測溫儀器工作的波長區(qū)域很近，從而很大方面影響紅外探測器。與此同時，太陽光的照射造成的被測物溫度變化，也將疊加在被測的對象的溫度變化上。三、儀器選擇造成的檢測難點3.1 受測溫*圍的影響測溫儀的一個主要性能指標(biāo)是測溫*圍的大小，通常儀器最大的測溫*圍里，還包含了幾個比擬小的測溫*圍。而在對高壓輸電線路連接器進展檢測的時候，連接器的溫度一般不會太高，它在保證檢測的精度時，會先用較低的一擋的*圍，在檢測到一些發(fā)熱的接頭高于該溫度的*圍后，會進展相應(yīng)的調(diào)整。3.2 受材料輻射率調(diào)整的影響輻射率對紅外檢測有著很大的影響，而影響材料輻射率的因素主要有外表粗糙、材料的種類以及材料的厚度、

6、理化構(gòu)造等。所以，在對不同種類的材料進展紅外檢測時，應(yīng)該根據(jù)不同材料設(shè)置不同的輻射率參數(shù)。3.3 其它因素的影響除上述兩種外，還應(yīng)該對儀器中的大氣、環(huán)境溫度以及相對濕度和檢測距離等做出相應(yīng)的調(diào)整。而這些也不一定意味著每拍攝一*紅外圖像時，都要對所有參數(shù)進展調(diào)整，這只要了解了各個參數(shù)對檢測的結(jié)果影響的比重就可以根據(jù)實際的操作情況來進展相應(yīng)的調(diào)整。我們在平常的檢測中，一般只需要依據(jù)實際情況，稍微的對其進展相應(yīng)的調(diào)整就可以了。四、 其它方面造成的檢測難點4.1 受檢測人員的影響從事電氣設(shè)備的專業(yè)檢測人員，首先應(yīng)該了解紅外檢測技術(shù)的診斷程序以及其根本條件，應(yīng)該懂得紅外測溫儀的工作原理、性能以及技術(shù)參數(shù)

7、，對儀器的的調(diào)試方法和操作程序應(yīng)該熟悉掌握。同時應(yīng)加強技術(shù)人員的專業(yè)技術(shù)的培訓(xùn)，真正的靠合格技術(shù)上崗。電氣設(shè)備紅外熱像檢測是保證電力生產(chǎn)、平安以及效勞的一項帶電檢測技術(shù)，且儀器的操作過程較為復(fù)雜，對其數(shù)據(jù)的分析和處理也很繁瑣，而儀器有很昂貴，因此，只有保證檢測人員的素質(zhì)，才是保證檢測質(zhì)量的最有效途徑4.2 受負(fù)荷大小的影響設(shè)備在運行中的負(fù)荷因為經(jīng)常變動，負(fù)荷的不同，嚴(yán)重地影響設(shè)備缺陷部位的溫度。在負(fù)荷較小時，缺陷較小，反之，顯露的就比擬顯著。故障設(shè)備發(fā)熱的情況跟設(shè)備實際負(fù)荷有很大的聯(lián)系，然而到目前為止，還沒有權(quán)威性的公式來說明故障設(shè)備發(fā)熱的情況與設(shè)備實際負(fù)荷有很大的聯(lián)系，所以在檢測的過程中，應(yīng)

8、該記錄好當(dāng)時所檢測線路的運行負(fù)荷，再結(jié)合調(diào)度中心，盡量在設(shè)備的負(fù)荷較高的時候進展檢測，而在負(fù)荷較小的情況下，檢測到相應(yīng)的故障點時，也應(yīng)該注意對危險點進展相應(yīng)的跟蹤和重復(fù)檢測。4.3 受故障判別方法的影響現(xiàn)在的紅外檢測故障的判別方法，主要有相對溫差發(fā)、同類比擬法、臺帳分析法、絕對溫差法以及境界溫升法等，許多文獻資料，也對這幾種判別方法分別進展優(yōu)劣勢的研究分析。這些判別的方法雖然不同，但結(jié)合實際工作情況而言，絕對溫差法在高壓輸電線路連接器檢測中，最為有效。因為絕對溫差法消除了太陽輻射造成的相應(yīng)附加溫升的影響，同時也將其本身的同向性，環(huán)境溫度、風(fēng)速、濕度以及檢測距離等參數(shù)帶來的的不準(zhǔn)確性也減小了。五

9、、方案描述5.1系統(tǒng)描述本系統(tǒng)主要作用為采用紅外技術(shù)診斷輸電線路設(shè)備發(fā)熱缺陷及故障。具體實現(xiàn)方式為：首先使用紅外相機遠(yuǎn)程實時監(jiān)控高壓輸電線路的重要組件。通過以太網(wǎng)將采集圖像傳輸?shù)奖O(jiān)控總部，然后通過總部計算機上的相應(yīng)圖像處理軟件，對現(xiàn)場傳送過來的圖像進展實時分析。假設(shè)紅外熱像儀視場角內(nèi)關(guān)注區(qū)域(ROI)的任意點的溫度高于預(yù)先確定的預(yù)警溫度，則會觸發(fā)警報。在問題演化為代價高昂的故障前，控制室操作人員可通過溫度警報系統(tǒng)告知維護人員。系統(tǒng)示意圖如下：高壓輸電線路紅外檢測系統(tǒng)示意圖5.2相機選型短波紅外和長波紅外通常就是指探測波譜*圍為35m和814m的紅外熱像儀。探測波譜*圍為35m短波紅外熱像儀通常

10、為制冷型紅外熱像儀，材料一般為：碲鎘汞、銻化銦、鉑化硅等。分辨率較高。但制冷元件的本錢高，導(dǎo)致價格貴，且制冷元件的故障率較高。探測波譜*圍為814m的長波紅外熱像儀通常為非制冷紅外熱像儀，材料一般為：氧化釩、硅摻雜或多晶硅等。本錢較低，輕便小巧，維護方便。結(jié)論：選擇814m的長波紅外熱像儀。備選長波紅外相機：FLIR A65/A35系列：機器視覺檢測用緊湊型紅外熱像儀 ；FLIR A315/A615系列： 用于機器視覺的紅外熱像儀 ；FLIR A310/A300系列：用于重要設(shè)備監(jiān)控的紅外熱像儀；參數(shù)共性：工程內(nèi)容EMCEN61000-6-2抗干擾通用標(biāo)準(zhǔn)-工業(yè)環(huán)境的無線電設(shè)備抗擾度限值和測量

11、方法即GB/T17799.2EN61000-6-3抗輻射通用標(biāo)準(zhǔn)-家用、商業(yè)、輕工業(yè)環(huán)境干擾限值和測量方法即GB/T17799.3以太網(wǎng)PoE千兆以太網(wǎng)，IEEE 802.3/RJ-45支持協(xié)議符合GigE Vision標(biāo)準(zhǔn)，支持GenICam協(xié)議參數(shù)差異：型號價格測量*圍測量精度分辨率代理廠商FLIR A65￥128000-25C135C-40C - +550C5C或讀數(shù)的5%640512像素*睿勤FLIR A35￥46620-25C135C-40C - +550C5C或讀數(shù)的5%320256像素*譜盟FLIR A315￥1980000400C2C或讀數(shù)的2%320240像素*博爾森FILR

12、 A615￥238000-202000C2C或讀數(shù)的2%320240像素*譜盟FLIR A310￥14000020C120C0 C 350C0.05C320240像素*亞泰FLIR A300￥8200020C120C0 C 350C2C320240像素*庚圣注：價格信息來源：阿里巴巴及淘寶網(wǎng)結(jié)論：FILR A615 測量*圍過大，鋼芯鋁絞線允許長期工作溫度為 90C。FLIR A310測量精度為0.05C，過于敏感，不必要。其他分辨率較低。因此最終選擇FLIR A65紅外熱像儀。本局部主要負(fù)責(zé)研究高壓輸電線紅外檢測的方法及難點。六、結(jié)論與建議4.1 在高壓輸電線路紅外檢測時，還應(yīng)顧慮一些被檢測的連接器它自身所承受的機械荷載。比方直線管的發(fā)熱現(xiàn)象，就是因為長期承受很大的荷載所引起的。因此，發(fā)現(xiàn)此類問題時，要及時處理，防止再次發(fā)生。4.2 高壓輸電線路作為電力系統(tǒng)的重要組成局部，輸電線路的連接器以及接頭等的性能在*一方面也決定了電力系統(tǒng)的送電性能以及其平安運行。紅外測溫儀的出現(xiàn)，為解決上述問題提供了快速有效的監(jiān)視手段。4.3 可以利用直升飛機在巡線時的有利時機，對其進展相對全面的