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内窥式便携型红外热成像局放探测装置

成果类型:: 发明专利,新技术

发布时间: 2025-05-25 18:07:20

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 何永君 | 2025-05-25 18:07:20

背景概述很多开关柜事故的发生都是由于开关柜内部发热或放电导致的,目前开关柜的红外测温窗口进行测温只能实现小角度的温度测量,甚至无法测量,这就导致了开关柜内部的发热或放电时无法在日常巡视中及时被发现,进而导致事故的发生。典型做法通过研制万向弯曲的管状探头,实现更宽角度的红外热成像测试及开关柜内部的局部放电检测。解决的问题可精准捕捉开关柜内各部件的温度分布情况及是否存在放电故障,及时发现潜在的过热、局放等故障隐患,以便运维人员及时了解设备的运行工况,对有缺陷设备及时停电处理,保障设备的安全稳定运行。取得成效采用红外热成像与超声波检测技术的组合。这一组合的优势在于:全面性:红外热成像可检测表面温度变化,超声波技术可深入内部诊断,提升检测的全面性。互补性:红外热成像可以快速识别温度异常,而超声波技术能够精确诊断结构性缺陷,两者结合能够提高故障定位和诊断的准确性。多维度信息融合:可以通过多模态数据融合,提升系统的可靠性和准确性。

1. 广角探测,突破视野限制 采用万向弯曲探头设计,可灵活调整探测角度,覆盖开关柜内部关键部位,解决传统红外测温窗口视角狭窄、检测盲区大的问题。 2. 双模态检测,精准诊断故障 结合红外热成像(表面温度监测)与超声波检测(局放信号捕捉),实现温度异常与放电缺陷的双重诊断,提高故障检出率。 3. 智能分析,提升运维效率 内置AI算法,自动识别异常温升及局放信号,生成诊断报告,减少人工误判,支持数据云端存储与分析,实现设备状态趋势预测。 4. 便携安全,适应复杂环境 轻量化设计,可单人操作,适用于狭小空间检测;非接触式测量,避免直接接触高压设备,保障人员安全。 5. 多场景应用,推广价值高 不仅适用于开关柜,还可拓展至变压器、电缆接头等设备的检测,具有广泛的电力行业应用前景。

本装置具有广阔的市场应用前景:1. 电力系统领域 - 变电站开关柜常态化巡检 - 配电网设备状态评估 - 新能源电站(光伏/风电)电气连接检测2. 工业领域拓展 - 轨道交通牵引变电所设备检测 - 石油化工防爆电气设备监测 - 大型工业企业配电系统预防性维护3. 技术延伸方向 - 适配变压器套管、GIS等设备检测 - 开发固定式在线监测版本 - 拓展至医疗设备热故障诊断领域市场预测显示,未来5年国内电力检测设备市场规模将超1亿元,本产品凭借技术优势有望占据5%以上市场份额。同时,随着"双碳"战略推进,新能源领域将产生更大需求。

智能变电技术创新团队智能变电技术创新团队成立于2021年9月16日,团队核心成员10名,依托于南方电网二星甘振忠创新工作室为平台,以项目育人才的工作理念,以科技创新解决安全生产过程中的痛点难点问题为导向,以切实提升一线人员工作效率、作业安全为目标,致力于智能化装置、仪器仪表、低碳环保技术的自主研发和成果转化,旨在增强一线人员的质量意识、数字化技能水平。团队始终秉承科技创新解决安全生产实际问题的成果为工作目标,在科技创新 、生产技术支撑 、新技术应用等领域作出了突出贡献。团队成立至今,已开发多款用于解决现场急需的创新产品,已有成果“智能新型变压器油色谱及微水自动化检测装置”、“多干扰耦合下GIS装备特高频衰减局放信号的时频特征分析与优化定位方法”、“变压器油微水数字化测量装置”“智能新型变压器油微水进样测量装置的研发及应用”、“高压断路器动态接触电阻测量系统研发”、“变压器有载调压开关电动扳手驱动升降档的研制”、“一种高空安全防护网自动辅助报警装置”、“便携地网导通遥控测试装置”、基于35kV变电站电气验收的“一表通”。

经济效益: 应用成效(数据支撑) - 检测效能:在来宾网区220kV变电站试点中,覆盖率达98%,发现隐性缺陷23处(含4处危急缺陷),较传统方式提升故障检出率67%; - 经济价值:单次检测时间由45分钟缩短至15分钟,年节约运维成本超200万元/万组开关柜;- 成果评价评估维度传统方法本装置提升效果检测盲区42.7%1.2%检测范围提升56.8%单柜检测耗时6分钟1.3分钟效率提升78.3%温度分辨率1℃0.1℃精度提高90%缺陷检出率42.7˜.8%提升131.4%年运维成本8.7万元/百柜1.2万元/百柜降低86.2%检测准确性方面能通过红外热成像技术,精准捕捉局部放电产生的异常热量分布情况,有助于较准确地定位放电位置,即便在设备内部较隐蔽难以直接触及的部位,借助内窥功能也可有效发现异常发热点来判断局放情况。全面性、安全性方面作为外置式设备,无需对被检测设备进行复杂拆解或侵入式操作,降低了检测过程中对设备原有结构和运行状态造成破坏的风险,其内窥功能可灵活探测内部狭小空间、孔洞等部位,便于在有限的入口条件下实现对内部关键区域的扫描检测,提升了巡检的全面性,保障了检测人员的操作安全。监测实时性方面在不停电的情况下,可以实时获取设备内部的热成像画面,及时反馈局放相关的温度变化等信息,让工作人员能在设备运行过程中第一时间察觉潜在的局放隐患,利于快速采取应对措施,保障设备持续稳定运行。
评估维度传统方法本装置提升效果
检测盲区42.7%1.2%检测范围提升56.8%
单柜检测耗时6分钟1.3分钟效率提升78.3%
温度分辨率1℃0.1℃精度提高90%
缺陷检出率42.7˜.8%提升131.4%
年运维成本8.7万元/百柜1.2万元/百柜降低86.2%

1. 技术转化路径- 专利授权:基础许可费+销售额提成模式 -作价入股:与检测设备厂商成立合资公司(技术估值3000万)- 产学研合作:与电网公司共建示范工程2. 资金需求- 产业化投资:100万元(生产线50万/市场推广25万/宣传25万)- 寻求战略投资者:要求具备电力行业渠道资源3. 合作诉求:- 优先对接省级电力科学研究院