紅外檢測技術(shù)論文

　　紅外檢測與診斷技術(shù)能夠準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備異常發(fā)熱的缺陷，進而在一定程度上及時發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備的事故隱患，下面是由學(xué)習(xí)啦小編整理的紅外檢測技術(shù)論文，謝謝你的閱讀。

　　紅外檢測技術(shù)論文篇一

　　紅外檢測技術(shù)在電廠電氣設(shè)備中的應(yīng)用

　　摘要：詳細說明了紅外熱像儀的工作原理，突出了紅外熱像儀的優(yōu)點，并結(jié)合具體實例介紹了使用好紅外熱像儀可以快速判斷設(shè)備發(fā)熱缺陷，有效提高設(shè)備的安全運行水平，大大降低了設(shè)備缺陷由輕轉(zhuǎn)重的可能性，從而由傳統(tǒng)的定期檢修向狀態(tài)檢修邁進了一大步，大大提高了工作效率，降低了運營成本。

　　關(guān)鍵詞：紅外熱像儀 溫度異常 故障檢測

　　0 引言

　　電廠作為電力系統(tǒng)的源頭環(huán)節(jié)，其發(fā)電變電設(shè)備的安全運行尤為重要。運行一段時間后，在一些薄弱環(huán)節(jié)，電廠發(fā)電變電設(shè)備總會出現(xiàn)一些問題。通常情況下，這些問題會出現(xiàn)在不同的電氣設(shè)備，以及同一設(shè)備的不同部位，受工作原理的影響和制約，電氣設(shè)備故障的表現(xiàn)特征也有很大的差異，通常情況下，這種差異主要表現(xiàn)為：形狀變形、聲音異常、氣味異常等。其中，設(shè)備故障最為常見的表現(xiàn)形式就是溫度異常。在影響設(shè)備安全運行的各種因素中，因電廠電氣設(shè)備異常發(fā)熱造成的故障是最為重要的原因。因此，及時準(zhǔn)確的判斷電氣設(shè)備的運行溫度是保障電氣設(shè)備可靠運行的重要條件。在設(shè)備不停電的情況下，借助紅外檢測與診斷技術(shù)能夠準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備異常發(fā)熱的缺陷，進而在一定程度上及時發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備的事故隱患，以及故障先兆等，及時消除設(shè)備故障，將電氣設(shè)備故障率降到最低，進而確保電氣設(shè)備運行的安全性、可靠性。應(yīng)用紅外熱像儀對運行設(shè)備進行連續(xù)跟蹤，配合分析軟件，可以精確有效的發(fā)現(xiàn)設(shè)備的熱變化及缺陷發(fā)展程度，為分析電氣設(shè)備運行情況提供可靠依據(jù)。

　　1 紅外成像的原理

　　眾所周知，紅外線是電磁波的一種，波長范圍在0.78pm-1000pm之間。理論研究與實踐證明，任何溫度高于絕對溫度(-273℃)的物體，在其表面會不斷地輻射紅外線。紅外成像設(shè)備接收物體表面所輻射的紅外線，電氣設(shè)備的紅外經(jīng)探測器的光電轉(zhuǎn)換進而轉(zhuǎn)變成電能，再經(jīng)過相應(yīng)的電信號處理，一幅電氣設(shè)備的熱圖像在熱像儀的取景器上出現(xiàn)，反應(yīng)物體表面的紅外輻射場，定量的測量物體表面的具體溫度。

　　發(fā)電廠的各類電氣設(shè)備在正常運行的過程中，會產(chǎn)生大量的熱量，通常情況下，這種熱能主要包括：電流和電壓效應(yīng)引起的發(fā)熱。電氣設(shè)備在運行過程中，如果自身存在缺陷或故障，那么在電氣設(shè)備的缺陷或故障部位的溫度就會產(chǎn)生異常。在常年累月的運行中，在環(huán)境變化、污穢覆蓋、有害氣體腐蝕及負載不平衡的作用，造成設(shè)備的導(dǎo)線、接頭、壓接管及其他裸露故障部件出現(xiàn)老化、生銹腐蝕、損壞和接觸不良等現(xiàn)象，進而增大介質(zhì)損耗，以及增大泄露電流和接觸電阻，在一定程度上導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)局部的發(fā)熱，最終引發(fā)設(shè)備故障，與正常狀態(tài)相比，在這些異常部位或故障點就會輻射更多、更強的熱能。紅外熱像儀接收到這些紅外信號將其轉(zhuǎn)換為熱像圖，通過直觀的熱圖像找出圖像中溫度異常點，對其溫度值進行測量，獲得設(shè)備的熱特征狀態(tài)，同時按照狀態(tài)特征和適當(dāng)?shù)呐袚?jù)，對設(shè)備故障進行判斷，以及判斷故障的屬性、位置和嚴重程度等。

　　2 紅外測溫診斷實例

　　2.1 實例1

　　測量日期：2013-03-10儀器型號：GUIDE IR928

　　大唐太原第二熱電廠計劃于2013年3月中旬進行#7機組的計劃小修，本班組進行停機前系統(tǒng)隱患排查時發(fā)現(xiàn)#7機勵磁整流柜二R6電阻無溫度顯示，這6個阻容電阻分布在A、B、C三相的二次回路中，每相2個，用來消除尖峰電壓以保護二次元件不被燒壞。修前如圖一所示。機組小修期間，對此阻容電阻進行檢查，發(fā)現(xiàn)其并聯(lián)電容擊穿造成短路，予以更換處理，使得二次元件的運行更為可靠。處理后如圖二所示，溫度均衡正常。

　　■

　　2.2 實例2

　　測量日期：2013-04-05 儀器型號：GUIDE IR928

　　大唐太原第二熱電廠#7機組小修后并網(wǎng)運行后，對電氣系統(tǒng)溫度普查，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子碳刷溫度偏差大，進而觀察運行，在機組滿負荷200MW時對碳刷進行測溫，發(fā)現(xiàn)#7發(fā)電機轉(zhuǎn)子碳刷南側(cè)靠發(fā)電機側(cè)溫度高，如圖三所示，轉(zhuǎn)子碳刷南側(cè)靠發(fā)電機側(cè)碳刷溫度138℃，轉(zhuǎn)子碳刷南側(cè)靠勵磁機側(cè)碳刷溫度正常，為80℃，環(huán)境溫度45℃，根據(jù)中華人民共和國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T 664-1999，碳刷和集電環(huán)的檢測宜在機組滿負荷時進行。碳刷和集電環(huán)的溫度及溫升限值按BG/T 7064和GB755執(zhí)行，一般溫升限值80℃，溫度限值120℃。當(dāng)溫升或溫度均未超過限值時，對溫度分布不均勻，超過平均溫升30K的碳刷應(yīng)視為不合格。此時的#7發(fā)電機轉(zhuǎn)子碳刷溫升93℃，相對溫升58℃，最高溫度138℃。各項數(shù)字均已超標(biāo)，視為緊急缺陷，立即通知運行人員予以更換，因碳刷溫度不平衡情況較為嚴重，根據(jù)運規(guī)每次更換最多3條，歷時2天將磨損嚴重的碳刷全部更換。更換24小時后重新進行測溫，恢復(fù)正常，碳刷溫度均勻平衡。

　　2.3 實例3

　　測量日期：2013-07-20儀器型號：GUIDE IR928

　　大唐太原第二熱電廠#10機組計劃于8月進行計劃小修，停機前發(fā)現(xiàn)#10機主變低壓側(cè)封母(A、B、C相)伸縮節(jié)處短連片溫度高，如圖四、五所示。A相有一根短連片溫度153.2℃，B相123.6℃，C相103.9℃，低壓側(cè)封閉母線每相有5個短連片，其余溫度均為環(huán)境溫度30℃。由熱像圖可以清楚地看到，高溫短連片的連接螺栓處溫度最高，應(yīng)為安裝問題，導(dǎo)致接地不良，接觸電阻增大引起的發(fā)熱，停機時將高溫短連片拆下，有明顯的電灼傷痕跡。重新打磨后緊固，發(fā)熱點基本消失。

　　■

　　3 紅外檢測的優(yōu)點

　　通過實踐，可以發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)檢測具有以下優(yōu)點。

　　3.1 成像檢測、圖像直觀

　　目前，在市場上使用的熱像儀主要是非致冷焦平面紅外熱像儀，圖像清晰，成像質(zhì)量好。在進行檢測的過程中，只要物體進入熱像儀視場內(nèi)，在顯示屏上就會成像。如果多個溫度異常點出現(xiàn)在視場內(nèi)，異常點的個數(shù)和位置及溫度在熱像圖上都可以清楚地看到。 　　3.2 高靈敏度、高分辨率

　　在靈敏度方面，熱像儀普遍較高，以GUIDE IR928為例，溫度不高于110℃時，其靈敏度可達-1℃～+1℃，溫度高于110℃不高于400℃時，其靈敏度可達-2℃～+2℃。設(shè)備表面的零點幾度的溫差它都可以分辨出，進而在一定程度上對設(shè)備熱狀態(tài)的微小變化進行診斷。因此，可以對設(shè)備的細節(jié)部位進行探測，同時可以進行遠距離檢測。

　　3.3 檢測效率高

　　進入正常工作狀態(tài)后，熱像儀視場只要對準(zhǔn)設(shè)備，在觀察屏幕上立即顯示設(shè)備的熱分布狀態(tài)，如果存在故障點，故障點溫度數(shù)據(jù)可以隨后測出。對于先進的紅外熱像儀來說，采集和存儲的溫度信息每秒高達數(shù)百萬點。

　　3.4 非接觸檢測，檢測面積大

　　在對電氣設(shè)備的熱點故障，通過紅外熱像儀進行檢測時，遠離設(shè)備往往是幾米、幾十米、甚至上百米。這樣，大面積的電氣設(shè)備都可以在紅外熱像儀的視場內(nèi)觀察到。對那些懸空的高壓線，范圍大的變電站，正在運轉(zhuǎn)的大型發(fā)電機組，以及配電控制系統(tǒng)等都可攝入熱像儀取景內(nèi)。先觀察總體情況，發(fā)現(xiàn)熱點再進行重點檢測。

　　3.5 不受電磁干擾

　　以GUIDE IR928為例，紅外熱像儀工作在 8～14μm波段內(nèi)，與電磁頻譜相差甚遠。因此那些強電磁場的地方如輸變電站、高壓線等處，用熱像儀檢測不會受到任何影響，熱圖像始終穩(wěn)定可靠。

　　3.6 適用面廣，效益、投資比高

　　在當(dāng)前電氣設(shè)備預(yù)防性試驗使用的各種測試方法中，如色譜分析、局部放電試驗、泄漏電流和阻性電流測試、直阻測量、耐壓試驗等，每一種方法適用于所有的電氣設(shè)備各類故障的檢測。但是，從檢測方法來講，紅外成像檢測原則上幾乎能夠適用于高壓電氣設(shè)備中大多數(shù)故障的檢測。換而言之，任何一臺關(guān)鍵電氣設(shè)備因突發(fā)性故障帶來的設(shè)備損失和停電造成的間接損失都會遠遠超過紅外熱像儀投資的許多倍。

　　3.7 可用計算機分析處理

　　目前大多數(shù)紅外熱像儀都可和計算機連接，利用圖像處理軟件對熱像圖進行分析處理并存儲于PC卡中，之后還可以對圖中故障點分析處理，并作出報告。

　　4 應(yīng)用紅外熱像儀，實現(xiàn)了電廠維修體制的重大變革

　　狀態(tài)檢修是一種先進的設(shè)備管理模式，根據(jù)設(shè)備實際運行狀況決定是否進行檢修、維護，這種維修體制著眼于緊密追蹤監(jiān)測設(shè)備運行狀況的發(fā)展變化情況，并根據(jù)規(guī)范化的狀態(tài)監(jiān)測結(jié)果，對設(shè)備運行狀況做到心中有數(shù)，應(yīng)修必修，修必修好。熱像儀探測的是設(shè)備表面熱輻射的紅外能，不需要與被測物體接觸，因此任何帶電工作的電氣設(shè)備都可以用紅外熱像儀檢測。紅外熱像儀就是利用電力系統(tǒng)的這一特性，測定電氣設(shè)備表面的溫度分布場及其變化情況，實現(xiàn)無接觸測溫和成像檢測，從而實現(xiàn)對設(shè)備和線路的故障診斷。通過紅外熱像儀的應(yīng)用，實現(xiàn)了電廠維修體制的重大變革，由定期維修向狀態(tài)維修過渡。

　　5 結(jié)束語

　　在當(dāng)前電廠日常電氣設(shè)備檢修中，紅外熱像儀已經(jīng)獲得廣泛應(yīng)用，成為運行、檢修人員發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障不可或缺的重要儀器。通過紅外熱像儀在電廠狀態(tài)檢修中的普遍使用，有效避免了電氣設(shè)備事故的發(fā)生，電廠電氣設(shè)備運行的安全性大大提高，確保了電廠的安全穩(wěn)定運行。

　　參考文獻：

　　[1]DL/T 664-1999，帶電設(shè)備紅外診斷技術(shù)應(yīng)用導(dǎo)則[S].

　　[2]陳家斌.電氣設(shè)備故障檢測診斷方法[M].中國水利水電出版社，2003.1.

　　[3]遲海豐.遠紅外測溫技術(shù)在500kV輸電線路上的應(yīng)用[J].中小企業(yè)管理與科技(上旬刊)，2012(09).

點擊下頁還有更多>>>紅外檢測技術(shù)論文