红外成像仪在电厂中的应用

红外成像仪在电厂中的应用

李晓东

广州恒运企业集团股份有限公司，广东广州510730

【摘要】红外成像技术是一种诊断热缺陷的高科技技术，具有非接触性、直观、准确、形象、使用范围广等优点，给电厂设备运行的状态检测提供了一种先进性手段。红外成像仪在电厂里的应用具有非常重要的意义，可提高设备运行的可靠性，降低维修成本，减少事故的概率，带来较高的经济效益。本文就电气检修过程中应用红外成像仪作了红外检测与分析、检测的特点实际应用进行了介绍。

【关键词】红外成像仪；检测；巡检

1前言

恒运发电厂自设备巡检以来，就引入了红外检测工作。从以往的测温枪点射到现在的成像，多次利用测温设备发现了设备的隐患缺陷，有效的预防了事故的发生，防止大事件的发生。并经过多年的工作经验积累，总结了红外检测的优缺点，编制了各类型设备温度正常与非正常、潜伏期的界限，并就成果进行了较好的应用。

红外测温仪具有不取样、不接触、直观、准确、应用范围广的优点，一般响应时间为微秒级甚至为毫秒级。测温范围-130℃至600℃，由于取设备表面红外辐射能力，不用接触。所以，不会干扰被测温度以及磁场电场。最终，以彩色或黑白的图像输出，比单点测温提供更为完整的信息。

2红外检测标准的掌握

根据DL/T664-2016《带电设备红外诊断应用规范》红外检测分为一般和精确检测。一般检测适用于用红外热像仪对电气设备进行大面积检测，精确检测主要用于检测电压致热型和部分电流致热型设备的内部缺陷，以便对设备的故障进行精确判断。电流致热型缺陷发展成事故后，是电气设备事故的主体，所以是检测的重中之重。一般检测环境条件要求较低，只要避开遮挡物，日光下也可进行检测。检测一般在高峰负荷下进行，最少不低于30%的额定电流情况下，同时还应考虑负荷的大小对检测结果的影响程度。精确检测需要拍摄全部设备的成像图，使用计算机软件，进一步的进行分析，可以代替一般检测。但是被检测设备周围应具有均衡的背景辐射，应尽量避开附近热辐射源的干扰，某些设备被检测时还应避开人体热源等的红外辐射。

3红外检测对人员的要求

红外检测操作人员应掌握设备使用的基本原理，熟悉电厂设备的基本运作及运行状态，掌握检测技术相关规程。并还需要掌握目前已经成熟的红外检测经验和案例，并能使用分析软件进行红外图谱的分析。并还需要掌握使用热成像的性能，调整需要修正的参数。

4红外成像图的拍摄

图像是分析软件的基础，更能准确的判断故障。因此，成像应做到如下几点：要有认真工作的态度和爱岗敬业的工作作风；能熟练操作设备，了解仪器的性能；会设置各类参数，并在检测时根据现场条件调整参数；按照各类型设备的特点，确定检测的重点；发热异常图像的精确拍摄。检测中，发现热点进行合适角度的成像，尽可能照到有参照的附近同类设备，但不易过远，并有局部图。没有发热设备的不必成像，可减少不必要的分析量，检测周期宜一月一次，可结合巡检同时进行，减少不必要的工作量。

5电流致热型设备的检测及分析

设备的长时间运行，带有额定电流的设备。由于绝缘老化、电场分布不均匀、介电强度下降等会导致连接处或整体发热，是电流制热型的原因，这种缺陷大多是内部异常情况，对应的故障大多是重大缺陷，是巡检的重中之重。

5.1电流致热型设备巡检环境条件

环境温度一般不低于5℃，相对湿度一般不大于85%；天气以阴天、多云为宜，夜间图像质量为佳；不应在雷、雨、雾、雪等气象条件下进行，户外晴天要避开阳光直接照射或反射进入仪器镜头，在室内或晚上检测应避开灯光的直射，宜闭灯检测；设备通电时间不小于6h，最好在24h以上；避开强电磁场，防止强电磁场影响红外热像仪的正常工作。必要时，可以进行多次复测，如有困难，可采取侧向拍摄，将不必要的设备结构裁掉，但每次检测点要基本一致，具有可分析性。

5.2电流致热型设备的现场操作

仪器在开机后需进行内部温度校准，待图像稳定后即可开始工作。一般先远距离对所有被测设备进行全面扫描，发现有异常后，再有针对性地近距离对异常部位和重点被测设备进行准确检测。有伪彩色显示功能的仪器，宜选择彩色显示方式，调节图像使其具有清晰的温度层次显示，并结合数值测温手段，环境温度发生较大变化时，应对仪器重新进行内部温度校准。

检测温升所用的环境温度参照体应尽可能选择与被测设备类似的物体，在安全距离允许的条件下，红外仪器宜尽量靠近被测设备，使被测设备尽量充满整个仪器的视场。为了准确测温或方便跟踪，应事先设定几个不同的方向和角度，确定最佳位置，做上标记，供今后复测用，提高互比性和工作效率。将大气温度、相对湿度、测量距离等补偿参数输入，进行必要修正，并选择适当的测温范围。

5.3电流致热型设备的分析处理

根据现场巡检测试情况，进行汇总，对照电流致热型设备缺陷诊断表，将故障分为一般、严重、紧急缺陷。对于一般缺陷应于一个月内处理，而对于紧急缺陷应立即汇报并进行处理。例如：金属部件的连接，接头和线夹。一般是由于接触不良故障而引起发热。当温度＞110℃或者δ≥95%且热点温度＞80℃时定位紧急缺陷；δ≥35%，但热点温度未达到严重缺陷温度值为一般缺陷；介于两者中间的为严重缺陷，宜3天内处理，并及时进行跟踪。

6红外检测技术实际应用

7结论

红外技术是诊断电气设备隐患故障强有力的保障，这种非接触时面成像的测量手段，能在带电情况下进行检测，从而减少不必要的停电时间。另外对设备不会产生任何伤害，可以完全掌握实际状况的变化。但今后的发展，更需要实现免人工的计算器在线检测系统，能全天24小时的检测设备，根据大数据的分析，完全从根本上消除了电气设备的发热故障。

参考文献：

[1]刘刚.红外成像制导图像处理技术[M],科学出版社,2018.12.

[2]DL/T664-2016,带电设备红外诊断应用规范.

[3]董其国.红外诊断技术在电力设备种的应用,机械工业出版社,1988.08

[4]牟新刚.红外探测器成像与信息处理,重庆大学出版社,2017.03