電氣設備熱故障分析及對策

孔祥力

摘 要：紅外診斷技術對電氣設備的早期故障缺陷及絕緣性能做出可靠的預測，使傳統電氣設備的預防性試驗維修提高到預知狀態檢修，這也是現代電力企業發展的方向。

關鍵詞：電氣設備；熱故障；分析紅外線技術

1 電氣設備的發熱來源及熱故障

連接點是指電氣設備之間以及它們與母線或電纜之間的電氣連接部位。連接點過熱已經是電力系統的一個傳統問題，但隨著設備負荷的增加，用戶對供電可靠性要求的提高，在設備缺陷管理中成為一個越來越突出的問題，值得我們引起重視，認真研究其發生發展的原因，以便徹底解決。

1.1電氣設備發熱源

電氣設備在工作的時候，由于電流、電壓的作用，將產生電阻損耗發熱、介質損耗發熱、鐵損致熱等3種熱故障。

1.2電氣設備熱故障

電氣設備的熱故障可分為外部故障和內部故障。接觸不良，是電氣設備的外部故障；長期暴露在大氣中的各種電氣裸接頭因接觸不良常常引起過熱故障。

1.3電氣設備的內部故障

這是指封閉在固體絕緣、油絕緣以及設備殼體內部的電氣回路故障和絕緣介質劣化引起的故障。根據各種電氣設備的內部結構和運行狀態，依據傳熱學理論，分析金屬導電回路、絕緣油和氣體等引起的傳導、對流，從電氣設備外部顯現的溫度分布熱像圖，可以斷出各種內部故障。

2 預防電氣設備熱故障的對策

2.1金具質量

變電所母線及設備線夾金具，根據需要選用優質產品，載流量及動熱穩定性能，應符合設計要求。特別是設備線夾，應積極采用先進的銅、鋁擴散焊工藝的銅鋁過渡產品，堅決杜絕偽劣產品入網運行。

2.2防氧化

設備接頭的接觸表面要進行防氧化處理，應優先采用電力復合脂（即導電膏）以代替傳統常規的凡士林。

2.3接觸面處理

接頭接觸面可采用銼刀把接頭接觸面嚴重不平的地方和毛刺銼掉，使接觸面平整光潔，但應注意母線加工后的截面減少值：銅質不超過原截面的3 %，鋁質不超過5 %。

2.4緊固壓力控制

部分檢修人員在接頭的連接上存有誤區，認為連接螺栓擰的愈緊愈好，其實不然。因鋁質母線彈性系數小，當螺母的壓力達到某個臨界壓力值時，若材料的強度差，再繼續增加不當的壓力，將會造成接觸面部分變形隆起，反而使接觸面積減少，接觸電阻增大。因此進行螺栓緊固時，螺栓不能擰得過緊，以彈簧墊圈壓平即可，有條件時，應用力矩板手進行緊固，以防壓力過大。

2.5工藝程序

制定連接點安裝的技術規范程序。根據造成連接點過熱的不同類型，制定不同的工藝規程。安裝時，嚴格按照規程進行。

2.6檢測措施

對于運行設備，運行值班人員要定期巡視連接頭發熱情況。有些連接點過熱可通過觀察來確定，比如運行中過熱的連接點會失去金屬光澤，導體上連接點附近涂的色漆顏色加深等。

3 紅外線技術

紅外檢測技術是一種在線監測（不停電）式高科技檢測技術，它集光電成像技術、計算機技術、圖像處理技術于一身，通過接收物體發出的紅外線（紅外輻射）將其熱像顯示在熒光屏上，從而準確判斷物體表面的溫度分布情況，具有準確、實時、快速等優點。

紅外診斷技術對電氣設備的早期故障缺陷及絕緣性能做出可靠的預測，使傳統電氣設備的預防性試驗維修提高到預知狀態檢修，這也是現代電力企業發展的方向。隨著現代科學技術不斷發展成熟與日益完善，利用紅外狀態監測和診斷技術具有遠距離、不接觸、不取樣、不觸體，又具有準確、快速、直觀等特點，實時地在線監測和診斷電氣設備大多數故障。它備受國內外電力行業的重視，并得到快速發展。紅外檢測技術的應用，對提高電氣設備的可靠性與有效性，提高運行經濟效益，降低維修成本都有很重要的意義，是目前在預知檢修領域中一種很好的手段。

利用紅外熱像技術檢測在線電氣設備的方法是紅外溫度記錄法。紅外溫度記錄法是工業上用來無損探測，檢測設備性能和掌握其運行狀態的一項新技術。與傳統的測溫方式（如熱電偶、不同熔點的蠟片等旋繞在被測物表面或體內）相比，熱像儀可在一定距離內實時、定量、在線檢測發熱點的溫度，通過掃描，還可以繪出設備在運行中的溫度梯度熱像圖，而且靈敏度高，不受電磁場干擾，便于現場使用。它可以在-20 ℃～2000 ℃的寬量程內以0.05 ℃的高分辨率檢測電氣設備的熱故障，揭示出如導線接頭或線夾發熱，以及電氣設備中的局部過熱點等。endprint