红外热成像技术在水电站中的应用

许杨秀

摘要：红外热像仪技术是一种非接触式且无损的诊断测试技术。它可以及时发现并诊断设备的隐患和故障，减少设备的强制停电次数，确保电力系统安全稳定运行。本文介绍了红外热像仪技术在水电厂中的成功应用，分析了影响红外热像仪技术使用的因素，以及在应用该技术过程中发现的一些问题和解决方案，并确保了中小型水电厂该技术的运行。促进了红外热成像技术在水电站中的应用，为同行做出了参考。

关键词：红外热成像；水电站；应用

1.引言

中小型电站是电网的主力电站,其稳定运行不仅关乎自身利益,还直接影响到电网的安全稳定运行。而事故隐患是造成重大设备事故的直接原因,及时发现并消除设备隐患,是保证电站电力设备安全稳定运行的关键。红外热成像检测技术具有不停电、不取样、不接触,直观、准确等优点,能及时发现设备内部的潜在故障,是电力设备故障诊断的一种行之有效的方法。

2.红外热成像的原理

红外热成像技术是一种将测得的红外辐射的能量转换为红外热成像的技术。用于测试红外热成像的仪器称为红外热成像。该设备包括一个物镜光学扫描和聚光镜，一个红外探测器，一个电子系统和一个显示系统。被测物发出的红外线被红外线检测器和光学像镜反射到红外线检测器的感光元件上，最终在屏幕上获得红外线热像。该热图像对应于身体表面上的热量分布区域。热图像的不同颜色反映了被测对象的不同温度，颜色越亮，零件的温度越高。借助红外热像仪，您可以快速检测设备表面上的热点，并作为后续分析的结果来快速确定过热的原因。作为一种新型的光电检测设备，热感红外热像仪是一种基于红外成像技术的设备。它主要使用从物体传播的不同波长的红外线来可视化被测目标表面上的热数据并准确识别缺陷。

3.红外成像技术特点

利用红外成像仪能够全面直观地观察设备整体发热情况,在设备上显示出具体的温度场,然后根据当前情况分析特定的温度范围，找出温差较大的地方。显然，红外成像技术具有可靠，快速，准确，直观，无缝的功能，并且具有适合分析和处理的优势。作为一种非接触式测量技术，红外热像仪的使用使您可以在一定距离处测量仪器的温度，这更加可靠，并且可以在不停止适合应用的仪器的情况下进行测量。纠正缺陷数据以做出更准确的决策，最后使用适当的软件进行选择和分析。

4.红外热成像技术在水电站的应用

4.1工程概况

鱼塘电站，2005年10月5日下闸蓄水，同年10月28日首台机组投入运行，2006年2月28日第2台机组投入运行，电站在2019年通过热成像发现了升压站架空母线T型线夹温度异常，并成功处理隐患。还有2020年发现机组出口软连接处C相温度异常升高，成功处理隐患。

4.2完善的红外测温定期工作计划

根据收集的数据和与水力发电厂运行有关的情况的分析，尽管存在不同的热故障，但它们通常可以归纳为以下几类：第一，电流型热故障和热电压故障。主要作为变压器。和互感电压。电磁棒是设备的铁棒，会导致过热；电磁棒会导致设备过热。第二，机械过热，主要是由于旋转的用户电动机的运行引起的；第三点主要是电缆头的制造，电缆的敷设过程以及电缆的加热，这在接触点的极高接触电阻中得到了体现。第四缺乏热量，这会影响两种压力的影响。以及由于电流或电磁效应而发热的设备。

故障排除的一般原则是首先是干线，然后是分支。检查之后，可以在禁用无错误线路的分支之后尝试转移电源，然后查找并重新安装其他无错误线路。10 kV主干线和每条支线通常都配有断路器以提供保护。从理论上讲，如果所有级别的断路器的定时工作正常，则可以轻松地估计和期望故障区域。如果变电站开关断开连接，则首先要确保主线列中的开关和每个断路器线路开关中的开关，然后检查切换后的时间段是否存在上述各种故障。失败。此外，对于配备了短路指示器的架空线，还可以通过事故指示器来识别线路的故障部分。另一个要点是，一旦找到故障点，就可以在纠正故障点并完成故障线路检查之后将故障恢复为强制状态。这是非常错误的。如果线路中发生短路故障，短路电流仍会流过故障位置前面的线路，因此线路中的弱连接，例如断点，触点开关，开关等。将影响并导致关机。因此，必须仔细检查短路电流线。

4.3建立完整的红外测温数据库

红外地图数据库功能强大，消除了员工手动，查看，调用，分析和报告设备图像的需求。计算机根据预定的操作模式自动控制它们，从而显着提高了红外范围内温度测量的质量和效率，减少了人为因素造成的红外设备损失数量，并防止了由于设备管理不充分而导致的安全意外事故。在红外地图数据库版本中，决策层可以直接访问直接使用各种模式和名称的工作条件和设备，并可以解决，分类和列出隐患。五类电力设备。其中，统计功能适合于随时进行运行和维护检查。通过历史比较和逐步比较，我们可以从水平和垂直角度全面了解有关设备，设备状况和历史运行状况的信息。红外卡数据库可以为传输系统和转换系统设备管理器提供高性能的红外温度测量平台，作为对加载设备的数据管理方法，并且可以对所有下载的设备和红外设备执行中小型卡数据管理。资料来源。常见的。大规模的设备红外装配可为整个电源系统提供详细而可靠的信息支持，以制定设备维护计划。

5.红外热成像检测的影响因素及对策

5.1大气的影响

大气中的极性气体分子（例如水蒸气，二氧化碳和臭氧）有选择地吸收人体的辐射能并减弱辐射能。同时，大气中的灰尘和微粒会发出红外辐射并软化红外体。因此，应该在没有雨，雾和灰尘的室外环境下进行红外范围内温度的测量和诊断。在空气中，最好将湿度保持在75％以下，不同的是，有必要使用红外设备来测量温度，同时还要使用用于补偿大气的设备。温度测量装置

5.2测试背景的影响

由于太阳光的漫反射和反射范围在3〜4μm之间，因此该范围接近红外热成像仪确定的波长范围，这极大地影响了正常操作和太阳光辐射的准确视图。被测物体温度的升高将与仪器温度的持续升高相吻合，这会影响测量的准确性。因此，在测量外部温度时，最好选择没有阳光的阴天或在室内进行。

6.红外热成像技术的不足及应对措施

6.1设备内部故障发现不及时

由于穿透红外线的能力较弱，因此红外线无法主要穿透绝缘材料和设备的外壳，因此无法在红外线加热室内直接检测出电器的内部缺陷。仅由热导率导致内部热量不断增加的原因。热量可以反射到设备表面，然后通过红外热像仪技术进行检测。然而，在热量到达设备表面之前，设备的故障是由一些隐蔽的热危害引起的，并且这些隐蔽的危害无法被及时检测和消除。

6.2透明物体的不可穿透性

通常，电气柜在设备的主要部件中都有保护孔，以监视设备的内部绝缘连接和电线。 但是，设备观察孔通常由透明树脂或玻璃制成，并且反射率相对较高。在这种情况下，红外热图像只能反映观察孔中的温度或外部物体的镜面温度，而不能准确地反映设备内部。

7.结束语

红外热像仪技术具有前所未有的优势，例如检测速度快，效率高，测试直观，功率确定不间断，广泛用于电力系统。水电站电力设备的维修方式已从常规维护转变为紧急维修，为水电站的安全稳定运行提供了有力的支持和有力保障。

参考文献

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