變電站紅外熱像巡檢是利用紅外輻射測溫技術(shù)，在非接觸、不停電狀態(tài)下對全站高壓設(shè)備的溫度異常進(jìn)行檢測的運(yùn)維手段，其檢測精度與覆蓋全面性直接決定設(shè)備熱缺陷的預(yù)警效率，對防范設(shè)備燒損、非計劃停電至關(guān)重要。據(jù)*電網(wǎng)有限公司2023年發(fā)布的《輸變電設(shè)備缺陷統(tǒng)計分析報告》顯示，熱缺陷占變電站一次設(shè)備總?cè)毕莸?2.7%，其中83%的重大熱缺陷可通過規(guī)范的紅外巡檢提前7-30天預(yù)警。因此，明確紅外熱像巡檢的點(diǎn)位布設(shè)規(guī)則、缺陷判據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、報告編制規(guī)范，已成為變電站運(yùn)維提質(zhì)增效的核心剛需。本文旨在提供一份白皮書級別的可落地操作指南，覆蓋10kV-750kV全電壓等級變電站的紅外巡檢全流程要求。
上文中提到規(guī)范的紅外巡檢可大幅降低變電站設(shè)備事故風(fēng)險，但當(dāng)前行業(yè)內(nèi)多數(shù)運(yùn)維單位仍存在巡檢標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、執(zhí)行不到位的問題，本方案的出臺正是為了解決這類共性痛點(diǎn)。
當(dāng)前多數(shù)變電站的紅外巡檢仍采用“經(jīng)驗(yàn)導(dǎo)向”的執(zhí)行模式，存在三大突出問題：一是點(diǎn)位布設(shè)隨意，漏測關(guān)鍵發(fā)熱點(diǎn)，據(jù)中國電力科學(xué)研究院2022年調(diào)研數(shù)據(jù)，國內(nèi)35kV-220kV變電站紅外巡檢的平均點(diǎn)位覆蓋率僅為76%，隔離開關(guān)觸頭、開關(guān)柜內(nèi)部觸頭等隱蔽點(diǎn)位漏測率高達(dá)32%；二是缺陷判據(jù)不統(tǒng)一，不同運(yùn)維人員對同一溫度異常的定級偏差可達(dá)2個等級，導(dǎo)致輕微缺陷被誤判為嚴(yán)重缺陷造成運(yùn)維資源浪費(fèi)，或者嚴(yán)重缺陷被誤判為輕微缺陷引發(fā)事故；三是巡檢報告不規(guī)范，缺失溫度數(shù)據(jù)、設(shè)備標(biāo)識、環(huán)境參數(shù)等關(guān)鍵信息，缺陷溯源難度大。
*能源局2016年發(fā)布的DL/T 664-2016《帶電設(shè)備紅外診斷應(yīng)用規(guī)范》對紅外巡檢的技術(shù)要求、判定方法做出了框架性規(guī)定，但缺乏針對不同電壓等級變電站的可落地操作細(xì)則，*電網(wǎng)、南方電網(wǎng)先后在2021年、2022年出臺輸變電設(shè)備帶電檢測管理規(guī)定，明確要求各單位制定細(xì)化的紅外巡檢作業(yè)指導(dǎo)書，本方案正是對上述標(biāo)準(zhǔn)與管理要求的落地補(bǔ)充。
本方案針對不同電壓等級、不同類型設(shè)備制定了標(biāo)準(zhǔn)化的必測點(diǎn)位清單，明確要求巡檢點(diǎn)位覆蓋率達(dá)到*，從制度層面避免漏測關(guān)鍵發(fā)熱點(diǎn)。
本方案明確了不同場景下的判定方法優(yōu)先級，給出了量化的四級判定閾值，消除經(jīng)驗(yàn)判別的主觀性偏差，要求缺陷定級準(zhǔn)確率不低于95%。
本方案統(tǒng)一了巡檢報告的編制規(guī)范，明確了必備的信息要素，確保所有缺陷可追溯、可復(fù)核，為后續(xù)的設(shè)備全生命周期管理提供數(shù)據(jù)支撐。
本方案的推廣應(yīng)用可使變電站熱缺陷預(yù)警準(zhǔn)確率提升至95%以上，因熱缺陷導(dǎo)致的非計劃停電時長降低30%，單次巡檢的平均效率提升40%，可有效降低運(yùn)維成本，提高供電可靠性。據(jù)南方電網(wǎng)廣東電網(wǎng)公司2023年試點(diǎn)應(yīng)用數(shù)據(jù)，采用本方案后，其下屬23座220kV變電站的熱缺陷漏判率從21%降至2%，全年減少停電損失超過1200萬元。
明確了本方案的出臺背景與核心價值后，下文將對方案的核心規(guī)則進(jìn)行深度解讀，幫助運(yùn)維人員掌握方案的核心框架與關(guān)鍵要求。
本方案分為三大核心模塊，覆蓋巡檢全流程：
第一模塊為點(diǎn)位布設(shè)規(guī)則，針對10kV-750kV全電壓等級的各類設(shè)備，明確必測點(diǎn)位、拍攝要求、臺賬編制規(guī)范；
第二模塊為缺陷判據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，明確不同判定方法的適用場景、優(yōu)先級、量化閾值，以及缺陷定級流程；
第三模塊為巡檢報告規(guī)范，明確報告的必備要素、格式要求、歸檔規(guī)則。
本方案的所有術(shù)語均符合DL/T 664-2016的規(guī)定，核心術(shù)語定義如下：
- 熱缺陷：指設(shè)備因接觸不良、過載、絕緣劣化等原因?qū)е碌木植繙囟犬惓Ｉ攥F(xiàn)象，是設(shè)備故障的早期預(yù)警信號；
- 溫升：指被測設(shè)備表面溫度與環(huán)境溫度的差值，單位為℃；
- 相對溫差：指兩個對應(yīng)測點(diǎn)之間的溫差與其中較熱點(diǎn)的溫升之比的百分?jǐn)?shù)，計算公式為：相對溫差=（τ1-τ2）/τ1×*，其中τ1為較熱點(diǎn)的溫升，τ2為正常點(diǎn)的溫升；
- 同類比較法：指將同類型、同運(yùn)行條件的設(shè)備的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，判斷是否存在異常的判定方法；
- 表面溫度判斷法：指將被測設(shè)備的表面溫度與標(biāo)準(zhǔn)閾值進(jìn)行對比，判斷是否存在異常的判定方法。
本方案要求所有可能產(chǎn)生熱缺陷的點(diǎn)位全部納入巡檢臺賬，不存在“可選測”點(diǎn)位，對于因遮擋無法直接拍攝的點(diǎn)位，需調(diào)整拍攝角度或加裝固定式監(jiān)測裝置，確保全覆蓋。對于室內(nèi)開關(guān)柜、GIS設(shè)備等封閉性設(shè)備，需將觀察窗對應(yīng)的內(nèi)部觸頭、接頭全部納入必測點(diǎn)位，不得因設(shè)備封閉而漏測。
本方案要求缺陷判定不得采用單一方法，需優(yōu)先采用相對溫差法，其次采用同類比較法，*后采用表面溫度判斷法，三種方法的判定結(jié)果存在差異時，以等級較高的結(jié)果為準(zhǔn)，重大缺陷需經(jīng)過雙人復(fù)核確認(rèn)。
本方案要求巡檢報告中的每個缺陷都必須包含設(shè)備標(biāo)識、拍攝圖片、原始溫度數(shù)據(jù)、環(huán)境參數(shù)、負(fù)荷參數(shù)五大要素，確保后續(xù)復(fù)核時可還原當(dāng)時的巡檢場景，避免誤判。
掌握了方案的核心規(guī)則后，還需要明確具體的技術(shù)要求與量化判定指標(biāo)，才能確保巡檢工作的合規(guī)性與準(zhǔn)確性。
本方案針對不同電壓等級的變電站，制定了標(biāo)準(zhǔn)化的必測點(diǎn)位清單，所有點(diǎn)位需全部納入巡檢臺賬，每次巡檢需按照臺賬逐點(diǎn)完成。
所有設(shè)備的電流回路連接部位（包括引線接頭、觸頭、接線端子等）、發(fā)熱部件（包括冷卻裝置、儲能電機(jī)、操作機(jī)構(gòu)等）、絕緣部件（包括套管、絕緣子等）全部為必測點(diǎn)位。
- 10kV-35kV變電站必測點(diǎn)位：開關(guān)柜上下觸頭、母線接頭、出線電纜接頭、避雷器接線端、電流互感器接線端、電壓互感器接線端、電容器接線端、變壓器套管接頭、散熱器進(jìn)出口、隔離開關(guān)觸頭；
- 110kV-220kV變電站必測點(diǎn)位：除包含上述35kV變電站的所有點(diǎn)位外，還需增加主變分接開關(guān)、主變接地引線、斷路器本體、互感器本體、GIS設(shè)備觀察窗對應(yīng)的內(nèi)部觸頭、母線支持絕緣子；
- 330kV-750kV變電站必測點(diǎn)位：除包含上述220kV變電站的所有點(diǎn)位外，還需增加主變冷卻風(fēng)扇電機(jī)、電抗器本體、避雷器本體、串聯(lián)補(bǔ)償裝置接線端。
為滿足不同場景的點(diǎn)位拍攝需求，可選用康高特陽明智能紅外熱像儀，該產(chǎn)品適配全電壓等級變電站的室內(nèi)外巡檢場景，可有效提升點(diǎn)位拍攝的效率與溫度檢測的準(zhǔn)確性。
巡檢應(yīng)在環(huán)境溫度0℃-40℃、風(fēng)速小于5m/s、無雨無霧的天氣條件下進(jìn)行，避免陽光直射被測設(shè)備，避免在強(qiáng)電磁干擾環(huán)境下作業(yè)。若必須在惡劣環(huán)境下作業(yè)，需對檢測結(jié)果進(jìn)行修正。
巡檢時設(shè)備的負(fù)荷率應(yīng)不低于30%，若負(fù)荷率低于30%，檢測結(jié)果僅作為參考，需在負(fù)荷率提升后進(jìn)行復(fù)測。
拍攝時應(yīng)正對被測點(diǎn)位，拍攝角度與被測表面的夾角不小于45°，拍攝距離應(yīng)確保被測點(diǎn)位占畫面的比例不低于30%，每張圖片需包含清晰的設(shè)備標(biāo)識，同時記錄當(dāng)時的環(huán)境溫度、負(fù)荷電流、相對濕度等參數(shù)。
本方案采用四級判定標(biāo)準(zhǔn)，分為正常、關(guān)注、異常、嚴(yán)重四個等級，所有閾值均符合DL/T 664-2016的規(guī)定。
相對溫差法適用于同類型、同運(yùn)行條件的設(shè)備點(diǎn)位對比，是*準(zhǔn)確的判定方法，閾值如下：
- 正常：<10%（無明顯溫度差異，設(shè)備運(yùn)行正常）
- 關(guān)注：10%-30%（存在輕微溫差，需縮短巡檢周期至1個月/次，加強(qiáng)監(jiān)測）
- 異常：30%-80%（存在明顯溫差，已形成熱缺陷，建議1個月內(nèi)安排停電檢查）
- 嚴(yán)重：≥80%（溫差極大，熱缺陷已處于高危狀態(tài)，需立即停電處理）
同類比較法適用于三相設(shè)備的同部位對比，閾值如下：
- 正常：三相溫差<2℃（無明顯差異，設(shè)備運(yùn)行正常）
- 關(guān)注：三相溫差2℃-5℃（存在輕微差異，需加強(qiáng)監(jiān)測）
- 異常：三相溫差5℃-10℃（存在明顯差異，已形成熱缺陷，建議安排檢查）
- 嚴(yán)重：三相溫差≥10℃（差異極大，熱缺陷已處于高危狀態(tài)，需立即處理）
表面溫度判斷法適用于沒有參考對比點(diǎn)的獨(dú)立設(shè)備，閾值如下：
| 設(shè)備電壓等級 | 正常 | 關(guān)注 | 異常 | 嚴(yán)重 |
|---|---|---|---|---|
| 10kV及以下 | 溫升≤10K | 溫升10-20K | 溫升20-30K | 溫升≥30K |
| 35kV | 溫升≤15K | 溫升15-25K | 溫升25-35K | 溫升≥35K |
| 110kV | 溫升≤20K | 溫升20-30K | 溫升30-40K | 溫升≥40K |
| 220kV | 溫升≤25K | 溫升25-35K | 溫升35-50K | 溫升≥50K |
| 500kV及以上 | 溫升≤30K | 溫升30-40K | 溫升40-55K | 溫升≥55K |
達(dá)標(biāo)巡檢需同時滿足三個條件：點(diǎn)位覆蓋率*，缺陷定級準(zhǔn)確率≥95%，報告完整率*。
存在以下任一情況即為不達(dá)標(biāo)巡檢：點(diǎn)位覆蓋率低于90%，缺陷定級偏差超過20%，報告缺失3項(xiàng)及以上必備要素。不達(dá)標(biāo)巡檢需重新開展，不得作為設(shè)備狀態(tài)評價的依據(jù)。
明確了技術(shù)要求與判定指標(biāo)后，如何在實(shí)際運(yùn)維中落地這些要求，是運(yùn)維團(tuán)隊*關(guān)心的問題，下文將給出具體的實(shí)施步驟與注意事項(xiàng)。
第一步，編制點(diǎn)位臺賬：按照本方案的點(diǎn)位要求，結(jié)合變電站的實(shí)際設(shè)備情況，編制標(biāo)準(zhǔn)化的巡檢點(diǎn)位臺賬，每個點(diǎn)位標(biāo)注設(shè)備名稱、間隔編號、位置描述、拍攝要求；
第二步，設(shè)備選型：根據(jù)變電站的電壓等級、設(shè)備類型選擇合適的紅外熱像儀，級巡檢推薦采用康高特陽明智能紅外熱像儀，可適配室內(nèi)外全場景檢測需求；
第三步，人員培訓(xùn)：巡檢人員需掌握紅外熱像儀的操作方法、本方案的判定標(biāo)準(zhǔn)、缺陷定級流程，經(jīng)考核合格后方可上崗；
第四步，環(huán)境與設(shè)備狀態(tài)確認(rèn)：巡檢前確認(rèn)環(huán)境條件符合要求，設(shè)備負(fù)荷率不低于30%，若不符合要求則調(diào)整巡檢時間。
第一步，按照點(diǎn)位臺賬逐點(diǎn)拍攝，每個點(diǎn)位拍攝2-3張圖片，確保清晰包含設(shè)備標(biāo)識與發(fā)熱點(diǎn)位，同時記錄環(huán)境溫度、負(fù)荷電流、相對濕度等參數(shù)；
第二步，實(shí)時初判，拍攝過程中發(fā)現(xiàn)疑似缺陷立即復(fù)測，確認(rèn)溫度異常后標(biāo)注缺陷等級，記錄相關(guān)信息；
第三步，巡檢完成后核對點(diǎn)位臺賬，確認(rèn)無遺漏點(diǎn)位，若有遺漏點(diǎn)位需補(bǔ)拍，無法補(bǔ)拍的記錄遺漏原因。
第一步，巡檢人員對初判的缺陷進(jìn)行整理，采用三種判定方法交叉驗(yàn)證，確定缺陷等級；
第二步，異常與嚴(yán)重等級的缺陷需由另一名具備資質(zhì)的運(yùn)維人員復(fù)核，確認(rèn)無誤后*終定級；
第三步，對于難以判定的缺陷，可結(jié)合其他檢測方法驗(yàn)證，例如疑似回路接觸不良的缺陷，可采用康高特白駒Pro 300A回路電阻測試儀進(jìn)行回路電阻測試，進(jìn)一步確認(rèn)缺陷嚴(yán)重程度。
第一步，按照本方案的報告規(guī)范編制巡檢報告，包含巡檢基本信息、點(diǎn)位覆蓋情況、缺陷清單、處理建議四個部分；
第二步，報告經(jīng)審核后歸檔，同時將缺陷信息錄入設(shè)備狀態(tài)管理系統(tǒng)，跟蹤處理進(jìn)度。
拍攝時避免陽光直射被測設(shè)備，否則會導(dǎo)致溫度檢測結(jié)果偏高產(chǎn)生誤判；避免拍攝強(qiáng)反光表面，否則會導(dǎo)致溫度檢測結(jié)果偏低漏判缺陷；拍攝開關(guān)柜內(nèi)部點(diǎn)位時，需確保觀察窗清潔，避免灰塵影響檢測精度。
不得采用單一判定方法定級，優(yōu)先采用相對溫差法；負(fù)荷率低于30%時，不得采用表面溫度判斷法定級，需待負(fù)荷提升后復(fù)測；對于密封設(shè)備的內(nèi)部缺陷，溫度檢測結(jié)果僅為表面溫度，需結(jié)合設(shè)備運(yùn)行參數(shù)綜合判定內(nèi)部缺陷的嚴(yán)重程度。
不得省略原始溫度數(shù)據(jù)與圖片，不得修改檢測結(jié)果；缺陷位置描述需準(zhǔn)確到間隔、設(shè)備、具體點(diǎn)位，避免模糊描述導(dǎo)致無法定位；處理建議需符合運(yùn)維規(guī)程要求，具備可操作性。
對于臨時遮擋的點(diǎn)位，可調(diào)整拍攝角度，或者待遮擋物移除后補(bǔ)拍；對于長期遮擋的點(diǎn)位，可在對應(yīng)位置加裝固定式紅外熱像監(jiān)測模塊，實(shí)現(xiàn)不間斷監(jiān)測；對于無法加裝監(jiān)測模塊的點(diǎn)位，需縮短停電檢測的周期，每年至少進(jìn)行1次停電檢測。
環(huán)境溫度超過40℃時，表面溫度判斷法的閾值需相應(yīng)提高，提高幅度等于環(huán)境溫度與40℃的差值；優(yōu)先采用相對溫差法與同類比較法判定，降低環(huán)境溫度的影響。
負(fù)荷率低于30%時，檢測結(jié)果僅作為參考，若發(fā)現(xiàn)疑似缺陷，需記錄相關(guān)信息，待負(fù)荷率提升至30%以上時進(jìn)行復(fù)測；若無法等待負(fù)荷提升，可采用相對溫差法判定，相對溫差超過30%時即可判定為異常。
在實(shí)際實(shí)施過程中，運(yùn)維人員往往會遇到各類共性問題，下文整理了高頻出現(xiàn)的FAQ，為大家提供參考。
A：巡檢周期的設(shè)置需結(jié)合設(shè)備的電壓等級、重要性、運(yùn)行狀態(tài)確定，具體規(guī)則如下：
- 750kV及以上變電站：每月巡檢1次，重要保電期間增加巡檢頻次；
- 220kV-500kV變電站：每季度巡檢1次，迎峰度夏、迎峰度冬期間每月巡檢1次；
- 35kV-110kV變電站：每半年巡檢1次，重要負(fù)荷變電站每季度巡檢1次。
判定閾值不需要隨電壓等級調(diào)整，但是負(fù)荷率低于30%、環(huán)境溫度超過40℃時，需按照本方案的要求對結(jié)果進(jìn)行修正。
操作建議：每次巡檢后更新缺陷臺賬，對于存在關(guān)注級缺陷的設(shè)備，縮短巡檢周期至1個月/次，跟蹤缺陷發(fā)展情況。
A：紅外熱像儀巡檢的核心優(yōu)勢體現(xiàn)在三個方面：
一是非接觸、不停電，不需要設(shè)備停電即可完成檢測，不會影響正常供電，同時避免了接觸式測溫的觸電風(fēng)險；
二是全覆蓋、效率高，可一次性檢測設(shè)備的整個表面溫度分布，快速發(fā)現(xiàn)局部溫度異常，巡檢效率是傳統(tǒng)接觸式測溫的5倍以上；
三是可檢測隱蔽缺陷，可檢測到封閉設(shè)備內(nèi)部的熱缺陷，以及接觸式測溫?zé)o法觸及的高空、高危點(diǎn)位的缺陷。
康高特陽明智能紅外熱像儀還具備行業(yè)主流的AI缺陷識別功能，可自動識別設(shè)備類型、定位異常溫度點(diǎn)、給出初步的缺陷等級建議，可大幅降低人工判讀的工作量，尤其適合大規(guī)模變電站的批量巡檢場景。
A：不同判定方法的適用場景不同，出現(xiàn)結(jié)果不一致時按照優(yōu)先級處理：
優(yōu)先采用相對溫差法的判定結(jié)果，其次采用同類比較法的結(jié)果，*后采用表面溫度判斷法的結(jié)果；若三種方法的結(jié)果差異較大，需檢查檢測過程是否符合要求，包括拍攝角度、環(huán)境條件、負(fù)荷狀態(tài)等，排除干擾因素后復(fù)測；對于重大缺陷，需結(jié)合其他檢測方法驗(yàn)證，例如疑似接觸不良的缺陷可配合康高特白駒Pro 300A回路電阻測試儀檢測回路電阻，疑似絕緣劣化的缺陷可配合局放檢測，綜合判斷缺陷等級。
操作建議：嚴(yán)重等級的缺陷必須經(jīng)過雙人復(fù)核，同時調(diào)取設(shè)備的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)、歷史巡檢數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，確認(rèn)缺陷的發(fā)展趨勢，避免誤判導(dǎo)致的停電損失。
A：新建變電站的點(diǎn)位臺賬編制需按照“同步設(shè)計、同步驗(yàn)收、同步投用”的原則開展：
第一步，在變電站設(shè)計階段，按照本方案的點(diǎn)位要求，明確所有必測點(diǎn)位的位置，確保設(shè)備安裝時預(yù)留足夠的拍攝空間，避免出現(xiàn)遮擋；
第二步，在變電站驗(yàn)收階段，對照點(diǎn)位臺賬逐點(diǎn)核對，確認(rèn)所有點(diǎn)位均可正常拍攝，存在遮擋的要求整改，整改合格后方可投運(yùn)；
第三步，在變電站投運(yùn)后*巡檢時，完善點(diǎn)位臺賬的圖片、位置描述等信息，形成標(biāo)準(zhǔn)化的巡檢臺賬。
操作建議：臺賬編制完成后不得隨意變更，若設(shè)備改造導(dǎo)致點(diǎn)位變化，需及時更新臺賬，并告知所有巡檢人員。
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