1、-. z. / / v .現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)研究報(bào)告學(xué)生*：學(xué) 號(hào)： 27 專業(yè)班級(jí)：指導(dǎo)教師：高壓輸電線紅外檢測(cè)的方法及難點(diǎn)高壓輸電線路作為電力系統(tǒng)的主要?jiǎng)用}，其運(yùn)行狀態(tài)直接決定電力系統(tǒng)的平安和效益，而紅外檢測(cè)具有不停電、遠(yuǎn)距離以及不接觸不解體等特點(diǎn)，也給電力系統(tǒng)線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)提供了一種先進(jìn)手段。本文結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)歷，從自然環(huán)境、儀器的選擇以及檢測(cè)人員等影響高壓輸電線路紅外檢測(cè)精度的因素進(jìn)展相應(yīng)的分析，希望能夠?yàn)榧t外檢測(cè)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(cè)的方法1.1、外表溫度判別法根據(jù)測(cè)得的設(shè)備外表溫度值，根據(jù)國(guó)家的有關(guān)規(guī)定。按溫度超標(biāo)的程度來(lái)確定設(shè)備缺陷的性

2、質(zhì)。這種方法簡(jiǎn)單、直觀、實(shí)用性鞍強(qiáng)，但是當(dāng)線路負(fù)荷較小，敞障點(diǎn)發(fā)熱不明顯時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)漏判、誤判的情況。一般只用于簡(jiǎn)單的外部熱故障的判斷。1.2、相對(duì)溫差判斷法所謂相對(duì)溫差是指設(shè)備狀況(指設(shè)備型號(hào)、安裝地點(diǎn)、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(gè)對(duì)應(yīng)測(cè)點(diǎn)之間的溫差，與其中校熱測(cè)點(diǎn)溫升的比值，通常用百分?jǐn)?shù)值來(lái)表示。相對(duì)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(shí)對(duì)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(jìn)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(duì)同類

3、設(shè)備的對(duì)應(yīng)部位溫度值進(jìn)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(shí)期的檢測(cè)數(shù)據(jù)(例如溫升、相對(duì)溫差和熱圖譜等)，找出設(shè)備致熱參數(shù)的變化趨勢(shì)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(cè)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(lái)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(duì)電壓致熱設(shè)備采取的最常用的方法。二、檢測(cè)環(huán)境造成的檢測(cè)難點(diǎn)2.1受大氣吸收的影響因?yàn)榇髿獾奈兆饔?，總是受到一些能量衰減，在紅外檢測(cè)時(shí)，紅外輻射的傳輸過(guò)程中，及時(shí)選擇的波長(zhǎng)區(qū)域是紅外線穿透能力最強(qiáng)的*圍內(nèi)，也是不可能完全

4、通過(guò)的。諸如這種能量上的衰減，其中一個(gè)主要原因是由于大氣吸收的影響，大氣吸收程度是一個(gè)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(cè)的對(duì)象處在空曠的室外環(huán)境下運(yùn)行時(shí)，因?yàn)槭盏斤L(fēng)速對(duì)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(lái)，熱缺陷設(shè)的溫度就會(huì)下降。比方在1.6m/s左右時(shí)，因?yàn)槭艿秸骘L(fēng)力這一方面強(qiáng)制對(duì)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(yáng)光輻射的影響當(dāng)被測(cè)的對(duì)象正處在太陽(yáng)輻射下，這時(shí)候太陽(yáng)光的漫反射與反射大概在4-15um波長(zhǎng)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(zhǎng)區(qū)域跟紅外測(cè)溫儀器工作的波長(zhǎng)區(qū)域很近，從而很大方面影響紅外探測(cè)器。與此同時(shí)，太陽(yáng)光的照射造成的被測(cè)物溫度變化，也將疊加在被測(cè)的對(duì)象的溫度變化上。三、儀器選擇造成的檢測(cè)難點(diǎn)3.1 受測(cè)溫*圍的影響測(cè)溫儀的一個(gè)主要性能指標(biāo)是測(cè)溫*圍的大小，通常儀器最大的測(cè)溫*圍里，還包含了幾個(gè)比擬小的測(cè)溫*圍。而在對(duì)高壓輸電線路連接器進(jìn)展檢測(cè)的時(shí)候，連接器的溫度一般不會(huì)太高，它在保證檢測(cè)的精度時(shí)，會(huì)先用較低的一擋的*圍，在檢測(cè)到一些發(fā)熱的接頭高于該溫度的*圍后，會(huì)進(jìn)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(duì)紅外檢測(cè)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(duì)不同種類的材料進(jìn)展紅外檢測(cè)時(shí)，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(duì)儀器中的大氣、環(huán)境溫度以及相對(duì)濕度和檢測(cè)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(shí)，都要對(duì)所有參數(shù)進(jìn)展調(diào)整，這只要了解了各個(gè)參數(shù)對(duì)檢測(cè)的結(jié)果影響的比重就可以根據(jù)實(shí)際的操作情況來(lái)進(jìn)展相應(yīng)的調(diào)整。我們?cè)谄匠５臋z測(cè)中，一般只需要依據(jù)實(shí)際情況，稍微的對(duì)其進(jìn)展相應(yīng)的調(diào)整就可以了。四、 其它方面造成的檢測(cè)難點(diǎn)4.1 受檢測(cè)人員的影響從事電氣設(shè)備的專業(yè)檢測(cè)人員，首先應(yīng)該了解紅外檢測(cè)技術(shù)的診斷程序以及其根本條件，應(yīng)該懂得紅外測(cè)溫儀的工作原理、性能以及技術(shù)參數(shù)

7、，對(duì)儀器的的調(diào)試方法和操作程序應(yīng)該熟悉掌握。同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)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(cè)是保證電力生產(chǎn)、平安以及效勞的一項(xiàng)帶電檢測(cè)技術(shù)，且儀器的操作過(guò)程較為復(fù)雜，對(duì)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(cè)人員的素質(zhì)，才是保證檢測(cè)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(yùn)行中的負(fù)荷因?yàn)榻?jīng)常變動(dòng)，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(shí)，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(shí)際負(fù)荷有很大的聯(lián)系，然而到目前為止，還沒(méi)有權(quán)威性的公式來(lái)說(shuō)明故障設(shè)備發(fā)熱的情況與設(shè)備實(shí)際負(fù)荷有很大的聯(lián)系，所以在檢測(cè)的過(guò)程中，應(yīng)

8、該記錄好當(dāng)時(shí)所檢測(cè)線路的運(yùn)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(shí)候進(jìn)展檢測(cè)，而在負(fù)荷較小的情況下，檢測(cè)到相應(yīng)的故障點(diǎn)時(shí)，也應(yīng)該注意對(duì)危險(xiǎn)點(diǎn)進(jìn)展相應(yīng)的跟蹤和重復(fù)檢測(cè)。4.3 受故障判別方法的影響現(xiàn)在的紅外檢測(cè)故障的判別方法，主要有相對(duì)溫差發(fā)、同類比擬法、臺(tái)帳分析法、絕對(duì)溫差法以及境界溫升法等，許多文獻(xiàn)資料，也對(duì)這幾種判別方法分別進(jìn)展優(yōu)劣勢(shì)的研究分析。這些判別的方法雖然不同，但結(jié)合實(shí)際工作情況而言，絕對(duì)溫差法在高壓輸電線路連接器檢測(cè)中，最為有效。因?yàn)榻^對(duì)溫差法消除了太陽(yáng)輻射造成的相應(yīng)附加溫升的影響，同時(shí)也將其本身的同向性，環(huán)境溫度、風(fēng)速、濕度以及檢測(cè)距離等參數(shù)帶來(lái)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(shí)現(xiàn)方式為：首先使用紅外相機(jī)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控高壓輸電線路的重要組件。通過(guò)以太網(wǎng)將采集圖像傳輸?shù)奖O(jiān)控總部，然后通過(guò)總部計(jì)算機(jī)上的相應(yīng)圖像處理軟件，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)傳送過(guò)來(lái)的圖像進(jìn)展實(shí)時(shí)分析。假設(shè)紅外熱像儀視場(chǎng)角內(nèi)關(guān)注區(qū)域(ROI)的任意點(diǎn)的溫度高于預(yù)先確定的預(yù)警溫度，則會(huì)觸發(fā)警報(bào)。在問(wèn)題演化為代價(jià)高昂的故障前，控制室操作人員可通過(guò)溫度警報(bào)系統(tǒng)告知維護(hù)人員。系統(tǒng)示意圖如下：高壓輸電線路紅外檢測(cè)系統(tǒng)示意圖5.2相機(jī)選型短波紅外和長(zhǎng)波紅外通常就是指探測(cè)波譜*圍為35m和814m的紅外熱像儀。探測(cè)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(jià)格貴，且制冷元件的故障率較高。探測(cè)波譜*圍為814m的長(zhǎng)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(hù)方便。結(jié)論：選擇814m的長(zhǎng)波紅外熱像儀。備選長(zhǎng)波紅外相機(jī)：FLIR A65/A35系列：機(jī)器視覺檢測(cè)用緊湊型紅外熱像儀 ；FLIR A315/A615系列： 用于機(jī)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(wú)線電設(shè)備抗擾度限值和測(cè)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(cè)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(hào)價(jià)格測(cè)量*圍測(cè)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(jià)格信息來(lái)源：阿里巴巴及淘寶網(wǎng)結(jié)論：FILR A615 測(cè)量*圍過(guò)大，鋼芯鋁絞線允許長(zhǎng)期工作溫度為 90C。FLIR A310測(cè)量精度為0.05C，過(guò)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(cè)的方法及難點(diǎn)。六、結(jié)論與建議4.1 在高壓輸電線路紅外檢測(cè)時(shí)，還應(yīng)顧慮一些被檢測(cè)的連接器它自身所承受的機(jī)械荷載。比方直線管的發(fā)熱現(xiàn)象，就是因?yàn)殚L(zhǎng)期承受很大的荷載所引起的。因此，發(fā)現(xiàn)此類問(wèn)題時(shí)，要及時(shí)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(yùn)行。紅外測(cè)溫儀的出現(xiàn)，為解決上述問(wèn)題提供了快速有效的監(jiān)視手段。4.3 可以利用直升飛機(jī)在巡線時(shí)的有利時(shí)機(jī)，對(duì)其進(jìn)展相對(duì)全面的