紅外紫外以及激光成像技術(shù)在在線檢測(cè)中應(yīng)用

1、關(guān)于紅外紫外及激光成像技術(shù)在在線檢測(cè)中的應(yīng)用第一張，PPT共五十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月光譜的劃分紅外線，又稱為紅外熱輻射，也是一種光線，其波長(zhǎng)比可見光中紅色光的還長(zhǎng)（750nm），超出了人眼可以識(shí)別的范圍（ 1800年）。紫外線：波長(zhǎng)介于可見光短波極限與X射線長(zhǎng)波端之間的電磁波或電磁輻射（1802年）。激光：利用光能、熱能、電能、化學(xué)能或核能等外部能量來(lái)激勵(lì)物質(zhì)，使其發(fā)生受激輻射而產(chǎn)生的一種特殊的光。第二張，PPT共五十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月應(yīng)用紅外、紫外和激光測(cè)溫與成像技術(shù)，可以對(duì)處于運(yùn)行狀態(tài)的電氣設(shè)備檢測(cè)的故障：接觸不良、缺油，受潮，松動(dòng)、絕緣老化、電暈、放電、SF6氣體泄漏等多種

2、故障。 第三張，PPT共五十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月紅外線成像的原理基礎(chǔ)：凡是溫度高于開氏零度(絕對(duì)零度：-273.15)的物體都會(huì)自發(fā)地向外發(fā)射紅外熱輻射，而且黑體單位表面積發(fā)射的總輻射功率與開氏溫度的四次方成正比，溫度只要有較小的變化，就會(huì)引起物體的輻射功率發(fā)生較大變化。只要有溫度存在，就有紅外線攝影成像的可能。第一節(jié) 采用紅外成像技術(shù)檢測(cè)電力設(shè)備熱故障 第四張，PPT共五十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月紅外線濾鏡(Infrared Filter)：進(jìn)行紅外線攝影和成像時(shí)需要一個(gè)阻擋可見光及紫外線輻射，同時(shí)又可以透過(guò)紅外線的特殊濾光鏡。作用：類似于帶通濾波器，讓所需要波長(zhǎng)的紅外線通過(guò)，而將其

3、它波長(zhǎng)的光線阻斷。第五張，PPT共五十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月紅外線成像設(shè)備的構(gòu)成紅外線濾鏡感光器件其它光學(xué)和成像系統(tǒng)通過(guò)紅外線成像設(shè)備，就能探測(cè)出物體表面所輻射的不為人眼所見的紅外線，并描繪出溫度場(chǎng)手持式紅外線熱像儀 第六張，PPT共五十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月紅外成像診斷熱故障的機(jī)理：當(dāng)帶電設(shè)備有了熱故障，其特點(diǎn)是過(guò)熱點(diǎn)為最高溫度，形成一個(gè)特定的熱場(chǎng)，并向外輻射能量。紅外成像技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)：非接觸式檢測(cè)；在設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)時(shí)進(jìn)行測(cè)試；遠(yuǎn)距離、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)、快速、簡(jiǎn)便、安全、可靠、直觀。第七張，PPT共五十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月電力設(shè)備熱故障分類與熱成像檢測(cè)的有效性電力設(shè)備熱故障，可分為

4、兩類：接觸熱故障（如導(dǎo)體連接件接觸不良，電流流過(guò)時(shí)發(fā)熱）設(shè)備外部：各種裸露接頭、壓接管、壓板和隔離斷路器刀口等。 設(shè)備內(nèi)部：設(shè)備內(nèi)部導(dǎo)電回路接觸不良、互感器內(nèi)部接頭松動(dòng)，變壓器繞組和電機(jī)定子線棒焊接處接觸不良等。 第八張，PPT共五十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月設(shè)備元件變質(zhì)老化：如：閥性避雷器并聯(lián)電阻劣化或損壞。充油設(shè)備當(dāng)油循環(huán)受阻、假油位等，也可能引起熱故障或冷故障。如散熱器上下閥門未打開，使整個(gè)變壓器溫度上升；而有時(shí)個(gè)別未打開的散熱器又出現(xiàn)溫度低的冷故障，強(qiáng)油循環(huán)潛油泵損壞等。第九張，PPT共五十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月檢測(cè)熱故障的傳統(tǒng)方法 停電測(cè)量電阻值（如變壓器和電機(jī)通過(guò)定期測(cè)量繞組直

5、流電阻來(lái)判斷是否存在接頭接觸不良）。在易發(fā)熱處貼示溫片，根據(jù)示溫片顏色改變，判斷是否過(guò)熱。設(shè)備帶電時(shí)用綁有石蠟的絕緣桿，將石蠟和接頭相接觸，若石蠟熔化則判定為過(guò)熱點(diǎn)。對(duì)設(shè)備內(nèi)部熱點(diǎn)采用埋設(shè)測(cè)溫電阻法。上述方法的局限性：難以準(zhǔn)確量化并確定最高點(diǎn)溫度。第十張，PPT共五十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月紅外成像技術(shù)可檢測(cè)的熱故障 電力設(shè)備內(nèi)外導(dǎo)流回路熱故障；高壓設(shè)備內(nèi)部絕緣故障導(dǎo)致的熱故障；變壓器、互感器等內(nèi)部充油設(shè)備缺油、油循環(huán)不暢等引起的熱故障；變壓器鐵芯損耗、渦流損耗增加等引起的熱故障；電壓分布異常和泄漏電流增大引起的熱故障；各種動(dòng)作設(shè)備（如分接開關(guān)、斷路器、潛油泵等）由于磨損引起的熱故障；個(gè)別內(nèi)

6、部熱故障還無(wú)能為力。第十一張，PPT共五十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月紅外成像技術(shù)在電力系統(tǒng)的具體應(yīng)用 外部熱故障檢測(cè)和診斷標(biāo)準(zhǔn)各種裸露接頭熱故障 電力變壓器外部熱故障 絕緣子串熱故障電機(jī)和其他電力設(shè)備熱故障第十二張，PPT共五十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月各種裸露接頭熱故障檢測(cè)方法和標(biāo)準(zhǔn) 故障類型熱點(diǎn)位置設(shè)備存在疑點(diǎn)設(shè)備存在熱隱患設(shè)備存在熱故障設(shè)備存在嚴(yán)重?zé)峁收显O(shè)備存在惡性熱故障各種外部裸露接頭、將軍帽10151525254040以上60以上隔離刀閘關(guān)節(jié)、套管膨脹器10151520203535以上55以上刀閘刀口10151520203535以上55以上建議處理意見查明原因后處理安排處理必須安排處

7、理馬上停電處理一定停電及時(shí)處理第十三張，PPT共五十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第十四張，PPT共五十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.電力變壓器外部熱故障檢測(cè)及標(biāo)準(zhǔn) 變壓器內(nèi)部熱故障的診斷尚有難度：強(qiáng)油循環(huán)使內(nèi)部熱故障的外在原始熱場(chǎng)被破壞外表暴露的熱故障，可以應(yīng)用紅外成像檢測(cè)正常變壓器的外殼熱像圖是沿水平線溫度均勻分布的溫度場(chǎng)：高中低套管的溫度三相基本平衡潛油泵不應(yīng)該有特殊的過(guò)熱點(diǎn)箱體螺栓的溫差不應(yīng)該過(guò)大故障狀態(tài)下，熱像圖會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化 第十五張，PPT共五十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月箱體同一水平線的最高和最低溫度差不應(yīng)該大于10各螺栓中最高的溫度點(diǎn)與平均溫度之差不應(yīng)大于15平均溫度與環(huán)境溫度之

8、差不應(yīng)大于55潛油泵溫度與本臺(tái)變壓器其他運(yùn)行的潛油泵平均溫度之差不應(yīng)大于30變壓器套管將軍帽溫度對(duì)環(huán)境溫度的溫升不應(yīng)大于70，且三相平衡散熱器閘門未打開、油枕假油位、潛油泵反轉(zhuǎn)等故障的熱像圖也會(huì)出現(xiàn)反常變壓器外部熱故障的經(jīng)驗(yàn)診斷標(biāo)準(zhǔn)：第十六張，PPT共五十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月變壓器套管發(fā)熱故障的紅外熱像圖 第十七張，PPT共五十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第十八張，PPT共五十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月變壓器箱體大蓋螺栓發(fā)熱的紅外熱像圖 WHY?第十九張，PPT共五十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第二十張，PPT共五十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3.絕緣子串紅外成像熱故障檢測(cè)和診斷劣質(zhì)和零值絕緣

9、子是最為常見的故障類型根據(jù)整個(gè)絕緣子串的溫度場(chǎng)圖像判斷良好絕緣子串瓷瓶鋼帽上的溫度分布與其電壓分布相對(duì)應(yīng)，呈不對(duì)稱馬鞍型第二十一張，PPT共五十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月存在劣質(zhì)絕緣子的絕緣子串紅外熱像圖 第二十二張，PPT共五十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第二十三張，PPT共五十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月電纜終端接頭出現(xiàn)裂紋的紅外熱像圖 第二十四張，PPT共五十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第二十五張，PPT共五十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月斷路器觸頭接觸不良故障的熱像圖第二十六張，PPT共五十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第二十七張，PPT共五十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.電流互感器內(nèi)部熱點(diǎn)檢測(cè)和判

10、斷標(biāo)準(zhǔn) 損耗由銅耗、鐵耗和接頭電阻損耗組成,由頂帽以熱量的形式散去采用橫向和縱向相互比較的方法故障判據(jù)：三相互差在20以上，溫度高者內(nèi)部有嚴(yán)重?zé)峁收蠝夭钤?5以上，應(yīng)停電試驗(yàn)檢查相差10以上，應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)對(duì)環(huán)境的溫升也不能大于70（二）內(nèi)部熱故障紅外成像檢測(cè)和診斷標(biāo)準(zhǔn) 第二十八張，PPT共五十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月電流互感器內(nèi)部局部放電和絕緣老化故障的紅外熱像圖 第二十九張，PPT共五十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3.電機(jī)定子繞組接頭紅外檢測(cè)和診斷標(biāo)準(zhǔn) 檢測(cè)時(shí)間：運(yùn)行中檢測(cè)大負(fù)荷停機(jī)或短路試驗(yàn)停機(jī)后進(jìn)行診斷標(biāo)準(zhǔn)：對(duì)包絕緣的接頭，若其表面溫度高于平均值15以上，不合格未包絕緣者，若接頭溫度超過(guò)平

11、均值7以上，則應(yīng)處理（二）內(nèi)部熱故障紅外成像檢測(cè)和診斷標(biāo)準(zhǔn) 第三十張，PPT共五十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月發(fā)電機(jī)定子線圈局部過(guò)熱故障紅外熱像圖 第三十一張，PPT共五十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月避雷器內(nèi)部故障的的紅外熱像圖 第三十二張，PPT共五十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（三）紅外成像檢測(cè)的注意事項(xiàng) 防止太陽(yáng)照射與背景輻射影響陰天、日出前或日落后、最好在晚上防止環(huán)境溫度的影響避開夏冬季，選擇春、秋季防止氣象條件的影響選擇無(wú)霧、無(wú)雨、無(wú)風(fēng)、云天氣進(jìn)行第三十三張，PPT共五十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（三）紅外成像檢測(cè)的注意事項(xiàng) 防止大氣中物質(zhì)的影響大氣中的水汽、CO、CH4和懸浮微粒，造成紅

12、外線衰減應(yīng)選擇較干燥的時(shí)間，且濕度不超過(guò)85%檢測(cè)距離盡量縮短防止發(fā)射率的影響防止電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的影響第三十四張，PPT共五十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第三十五張，PPT共五十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月采用紫外成像技術(shù)檢測(cè)電力設(shè)備放電故障 第三十六張，PPT共五十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月太陽(yáng)盲區(qū)與紫外成像原理 太陽(yáng)盲區(qū)：紫外線(UV)波段內(nèi)一狹窄的、特定的光譜段(240280nm)。在此光譜段內(nèi)，由太陽(yáng)輻射到達(dá)地面的紫外線份量極低，絕大部分被臭氧層吸收電氣設(shè)備發(fā)生放電時(shí)產(chǎn)生的紫外線：波長(zhǎng)處于太陽(yáng)盲區(qū)內(nèi)。第三十七張，PPT共五十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月紫外線成像儀的工作原理 紫外光紫外圖象

13、信號(hào)UV濾片紫外線探測(cè)器第三十八張，PPT共五十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月紫外成像技術(shù)的具體應(yīng)用 檢測(cè)不受日光干擾成像儀具有方便、實(shí)用、靈活、多變的圖像記錄和顯示功能，并能適應(yīng)各種檢測(cè)環(huán)境 第三十九張，PPT共五十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月污染高壓輸電線上發(fā)生電暈的紫外圖象 第四十張，PPT共五十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月絕緣子串發(fā)生電暈時(shí)的紫外圖象 第四十一張，PPT共五十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月合成絕緣子干閃的紫外圖象 第四十二張，PPT共五十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月合成絕緣子濕閃的紫外圖象 第四十三張，PPT共五十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月合成絕緣子污閃的紫外圖象 第四十四張，PPT

14、共五十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月SF6氣體檢漏的激光成像原理 SF6氣體具有極強(qiáng)的紅外吸收特性，產(chǎn)生泄漏時(shí)，造成反向散射激光產(chǎn)生差異，最終引起激光成像出現(xiàn)不同，由此可以發(fā)現(xiàn)有無(wú)SF6氣體泄漏激光成像技術(shù)在SF6氣體泄漏檢測(cè)中的應(yīng)用 第四十五張，PPT共五十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月激光成像技術(shù)檢測(cè)SF6氣體泄漏的特點(diǎn) 設(shè)備帶電運(yùn)行時(shí)就可進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)非接觸式、遠(yuǎn)距離檢漏，最遠(yuǎn)距離可達(dá)15-30m檢漏精度高，可探測(cè)到0.002毫升/秒的泄漏率，便于快速、準(zhǔn)確地找出泄漏點(diǎn)第四十六張，PPT共五十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月SF6氣體激光成像檢漏示例 SF6氣體檢漏激光成像系統(tǒng) SF6斷路器檢漏場(chǎng)景第四

15、十七張，PPT共五十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月7 籠型異步電機(jī)故障的信息融合診斷方法 第四十八張，PPT共五十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月7.1 籠型異步電機(jī)故障 定子鐵芯故障鐵芯短路、振動(dòng)繞組絕緣故障老化、磨損、過(guò)熱、受潮、污染、電暈轉(zhuǎn)子故障轉(zhuǎn)子氣隙偏心、籠條斷裂（斷條）、端環(huán)開裂常見故障轉(zhuǎn)子偏心、斷條、端環(huán)開裂和繞組過(guò)熱（匝間短路） 第四十九張，PPT共五十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月轉(zhuǎn)子斷條故障的特征頻率 定子電流中出現(xiàn)邊頻分量：式中，轉(zhuǎn)差率s（n1-n）/n1100電機(jī)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)速度n160f1/p轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n（r/min）p為電機(jī)磁場(chǎng)極對(duì)數(shù)f1為電源基頻k為正整數(shù)其它檢測(cè)方法振動(dòng)、軸向磁通、轉(zhuǎn)速波動(dòng)等方法 第五十張，PPT共五十四頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月氣隙偏心故障的特征頻率 氣隙偏心:氣隙磁場(chǎng)的不對(duì)稱分布簡(jiǎn)化的氣隙偏心故障特征頻率判據(jù) 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)頻率fr（1-