淺談紅外診斷技術(shù)對電氣設(shè)備電壓致熱類缺陷的分析

殷立新

摘 要：紅外診斷技術(shù)是在帶電狀態(tài)下對電氣設(shè)備進行診斷、發(fā)現(xiàn)隱性缺陷的有效簡捷的手段。紅外檢測到的設(shè)備缺陷分類為電流致熱類缺陷和電壓致熱類缺陷2種,電壓致熱類缺陷一般都是重要以上缺陷,有可能發(fā)展成為設(shè)備燒損或爆炸事故,所以紅外檢測的重點是電壓致熱類缺陷。

關(guān)鍵詞：紅外診斷技術(shù) 電壓致熱類缺陷 檢測分析

中圖分類號:TM92 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)10(c)-0114-01

紅外診斷技術(shù)是在帶電狀態(tài)下對電氣設(shè)備進行診斷、發(fā)現(xiàn)隱性缺陷的有效簡捷的手段,在電力系統(tǒng)中得到較為廣泛的應(yīng)用。紅外檢測到的設(shè)備缺陷分類為電流致熱類缺陷和電壓致熱類缺陷2種,利用紅外設(shè)備檢測和發(fā)現(xiàn)電流致熱類缺陷是比較容易的,比如在變電所開關(guān)場,如果設(shè)備結(jié)點或刀閘觸頭有過熱點,哪怕是只高出其它相同位置10 ℃,我們在紅外鏡頭里也會看上去很亮,一眼就能發(fā)現(xiàn)。

電壓致熱類缺陷的檢測和判定的則是設(shè)備的內(nèi)部缺陷,比如避雷器由于受潮導(dǎo)致的阻性電流增大、互感器絕緣劣化受潮等引起的介損增大等。電壓致熱類缺陷一般都是重要以上缺陷,有可能發(fā)展成為設(shè)備燒損或爆炸事故,所以紅外檢測的重點是電壓致熱類缺陷。

電壓致熱類缺陷的診斷是建立在對紅外圖像的分析基礎(chǔ)上,必須對三相同位置設(shè)備的紅外圖像進行線溫分析、等溫分析等,比對、分析在線電氣檢測數(shù)據(jù)、歷史停電試驗數(shù)據(jù)后確定診斷。

1 在電壓致熱類缺陷的檢測分析和判斷上,注意以下幾個方面

1.1 檢測環(huán)境條件的規(guī)范

環(huán)境條件對測試判斷結(jié)論影響甚大,主要是氣溫和外部輻射熱的影響。基本上是日落2 h后、氣溫10 ℃以上進行電壓致熱類缺陷的檢測工作,如果檢測時氣溫達到20 ℃以上效果會更好。

1.2 設(shè)備溫度對電壓致熱類缺陷檢測的影響

在研究紅外檢測方案的時候,我們要考慮到了設(shè)備溫度對檢測效果的影響,比如,避雷器在低溫條件下,其內(nèi)部的受潮缺陷反映得不會很明顯,容易讓有缺陷的設(shè)備蒙混過關(guān)。在實際紅外檢測及后來的設(shè)備缺陷分析中發(fā)現(xiàn),不僅是避雷器,互感器、套管類設(shè)備紅外檢測也同樣受溫度的影響。

1.3 對拍攝的具體要求

電壓致熱類缺陷主體是設(shè)備的磁套、硅橡膠,熱輻射系數(shù)使用0.92。盡可能縮小拍攝的距離,同類、同間隔設(shè)備甚至在同距離、同角度的條件下每張紅外圖像只拍攝1臺設(shè)備,最好同一張紅外片子上能拍攝2臺設(shè)備,以便在同一張片子上進行分析的比較。并盡可能將鏡頭靠近被測設(shè)備,以取得最大的設(shè)備紅外溫場圖像。

2 電壓致熱類缺陷檢測分析實例

2.1 避雷器

不論是氧化鋅還是普通閥型避雷器,運行電壓下的阻性電流都很小,并且很穩(wěn)定,如果避雷器由于受潮等原因發(fā)生阻性電流的變化,其內(nèi)部溫度將會增高并反映到磁套、硅橡膠套表面,紅外測試會很容易測量出這種變化,反映的避雷器內(nèi)部阻性電流變化比較敏感。

運行中避雷器停電試驗的主要項目是U1mA試驗電壓、75%U1mA泄漏電流。這一泄漏電流實際上是阻性電流的峰值,也可以說是避雷器拐特性的阻性電流分量。技術(shù)狀態(tài)不良的避雷器,拐點處的阻性電流分量必然增大很多,反映在避雷器本體變化上就是溫度局部或整體的改變,使用紅外檢測技術(shù)很容易測得到這一變化,為避雷器停電試驗提供先期的技術(shù)信息。

2.2 互感器

某臺電壓互感器內(nèi)部有明顯的發(fā)熱點,從紅外測溫圖分析,實測發(fā)熱點溫度45.9 ℃,其他正常電壓互感器溫度26 ℃,環(huán)境溫度23 ℃,發(fā)熱點溫升為22.9 ℃。因為電壓互感器的負荷極低,主要是電壓致熱型缺陷,只有自身發(fā)生絕緣問題,才會產(chǎn)生異常發(fā)熱。電壓互感器故障主要是由于受潮、匝間擊穿、絕緣劣化等引起,通常只出現(xiàn)整體的溫升,也有單點搭殼引起點溫過高,漏油引起三相溫度不均等故障,通過紅外診斷的熱成像,可直觀地反映故障隱患。該臺互感器停電解體檢查發(fā)現(xiàn)電磁單元內(nèi)部阻尼電阻螺桿與箱壁發(fā)生碰觸,經(jīng)調(diào)整阻尼電阻后投運,復(fù)測溫度正常。

2.3 變壓器

吉林省樺甸一次變電所1號所內(nèi)變在檢測中發(fā)現(xiàn)一次側(cè)套管A、B相上數(shù)第一、二瓷裙溫度異常,相差6 ℃～7 ℃,結(jié)論主變套管氣體沒有排凈,缺油。第2天停電處理,A、B相排除較多氣體。這種情況在有日光輻射的條件下是拍攝不到的,缺油套管被日光輻射溫度也會很高。

通過紅外檢測分析,我們可以發(fā)現(xiàn)很多制造、安裝質(zhì)量上存在的缺陷。某農(nóng)電變壓器所一臺主變本體嚴(yán)重過熱的紅外圖像。主變本體上層油溫異常高,最大負荷時估計將達到90 ℃以上。經(jīng)紅外檢測,結(jié)論是這臺主變所有散熱器碟形閥門均未開啟。

2.4 在電抗器中的應(yīng)用

某220 kV變電所#1電容器電抗器發(fā)熱故障,已有電容器電抗器燒毀1臺,多起10 kV電容器電抗器發(fā)熱超100 ℃或整體熱溫度分布不均勻。原因為電抗器表面絕緣漆剝落(或憎水性能下降),使得線圈局部受潮引起。經(jīng)更換后復(fù)測溫度正常。

紅外檢測技術(shù)對于發(fā)現(xiàn)絕緣子、電力電纜、耦合電容器等其他設(shè)備的缺陷也是很有效的。

3 結(jié)語

發(fā)現(xiàn)電壓致熱類缺陷的關(guān)鍵是分析和診斷。現(xiàn)場拍攝的紅外圖像,不經(jīng)分析處理一般不會一眼就看出哪相溫度偏高,高多少。所以不管設(shè)備現(xiàn)場拍攝的紅外圖像如何,一定要使用計算機軟件進行全面分析,逐一進行溫區(qū)壓縮查看,畫上線溫進行三相溫度比較,并存儲好分析后的圖像。如溫度有異常,應(yīng)按電力系統(tǒng)的習(xí)慣進行紅外跟蹤,檢查溫度變化情況。這樣才能保證及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的隱缺陷,使設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)處于受控狀態(tài)。

參考文獻

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