红外成像技术在电力系统中的应用第1页，共29页，星期日，2025年，2月5日应用红外、紫外测温与成像技术，可以对处于运行状态的电气设备进行故障检测：比如：接触不良、缺油，受潮，松动、绝缘老化、电晕、放电、等多种故障。第2页，共29页，星期日，2025年，2月5日原理凡是温度高于绝对零度（-273.15℃）的物体都会自发地向外发射红外热辐射，而且黑体单位表面积发射的总辐射功率与开氏温度的四次方成正比，温度只要有较小的变化，就会引起物体的辐射功率发生较大变化。只要有温度存在，就有红外线摄影成像的可能。采用红外成像技术检测电力设备热故障第3页，共29页，星期日，2025年，2月5日红外线成像设备的构成红外线滤镜感光器件其它光学和成像系统通过红外线成像设备，就能探测出物体表面所辐射的不为人眼所见的红外线，并描绘出温度场手持式红外线热像仪第4页，共29页，星期日，2025年，2月5日检测热故障的传统方法1.停电测量电阻值（如变压器和电机通过定期测量绕组直流电阻来判断是否存在接头接触不良）。2.在易发热处贴示温片，根据示温片颜色改变，判断是否过热。3.设备带电时用绑有石蜡的绝缘杆，将石蜡和接头相接触，若石蜡熔化则判定为过热点。4.对设备内部热点采用埋设测温电阻法。上述方法的局限性：难以准确量化并确定最高点温度。第5页，共29页，星期日，2025年，2月5日红外成像诊断热故障的机理：当带电设备有了热故障，其特点是过热点为最高温度，形成一个特定的热场，并向外辐射能量。红外成像技术的特点和优势：非接触式检测；在设备运行状态时进行测试；远距离、准确、实时、快速、简便、安全、可靠、直观。第6页，共29页，星期日，2025年，2月5日电力设备热故障分类与热成像检测的有效性电力设备热故障，可分为两类：接触热故障（如导体连接件接触不良，电流流过时发热）设备外部：各种裸露接头、压接管、压板和隔离断路器刀口等。设备内部：设备内部导电回路接触不良、互感器内部接头松动，变压器绕组和电机定子线棒焊接处接触不良等。第7页，共29页，星期日，2025年，2月5日设备元件变质老化：如：阀性避雷器并联电阻劣化或损坏。充油设备当油循环受阻、假油位等，也可能引起热故障或冷故障。如散热器上下阀门未打开，使整个变压器温度上升；而有时个别未打开的散热器又出现温度低的冷故障，强油循环潜油泵损坏等。第8页，共29页，星期日，2025年，2月5日红外成像技术可检测的热故障电力设备内外导流回路热故障；高压设备内部绝缘故障导致的热故障；变压器、互感器等内部充油设备缺油、油循环不畅等引起的热故障；变压器铁芯损耗、涡流损耗增加等引起的热故障；电压分布异常和泄漏电流增大引起的热故障；各种动作设备（如分接开关、断路器、潜油泵等）由于磨损引起的热故障；个别内部热故障还无能为力。第9页，共29页，星期日，2025年，2月5日红外成像技术在电力系统的具体应用外部热故障检测和诊断标准各种裸露接头热故障电力变压器外部热故障绝缘子串热故障电机和其他电力设备热故障第10页，共29页，星期日，2025年，2月5日各种裸露接头热故障检测方法和标准故障类型热点位置设备存在疑点设备存在热隐患设备存在热故障设备存在严重热故障设备存在恶性热故障各种外部裸露接头、将军帽10~1515~2525~4040℃以上60℃以上隔离刀闸关节、套管膨胀器10~1515~2020~3535℃以上55℃以上刀闸刀口10~1515~2020~3535℃以上55℃以上建议处理意见查明原因后处理安排处理必须安排处理马上停电处理一定停电及时处理第11页，共29页，星期日，2025年，2月5日第12页，共29页，星期日，2025年，2月5日2.电力变压器外部热故障检测及标准变压器内部热故障的诊断尚有难度：强油循环使内部热故障的外在原始热场被破坏外表暴露的热故障，可以应用红外成像检测正常变压器的外壳热像图是沿水平线温度均匀分布的温度场：高中低套管的温度三相基本平衡潜油泵不应该有特殊的过热点箱体螺栓的温差不应该过大故障状态下，热像图会发生相应的变化第13页，共29页，星期日，2025年，2月5日箱体同一水平线的最高和最低温度差不应该大于10℃各螺栓中最高的温度点与平均温度之差不