運用紅外測溫技術發現變電設備缺陷

黃　娟（宜昌供電公司檢修分公司變電運維室長陽運維班，湖北 宜昌 443000）

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運用紅外測溫技術發現變電設備缺陷

黃娟（宜昌供電公司檢修分公司變電運維室長陽運維班，湖北 宜昌 443000）

在變電站實現無人值班后，大量的在線監測新技術不斷運用到變電站設備中，對于發現設備電流制熱缺陷的有效手段-紅外成像監測，我們開始不再局限于節點測溫模式，嘗試精準測溫，同時不斷完善紅外圖譜庫檔案、定期對現場設備進行普測、重點測溫，通過設備縱橫比較及典型紅外圖譜對比，嘗試發現電壓制熱型這種隱蔽性缺陷，從而提高設備的健康水平。同時這種紅外精準測溫技術的數據積累也為探索紅外雙視系統的應用提供有效的數據支撐。

精準測溫；電壓制熱；紅外成像

1　前言

變電站實現無人值班后，隨著人均管轄變電站的數目不斷增加，對變電站的巡視周期也相應的變長，因此在紅外測溫普測的基礎上重點進行局部精準測溫，是及時發現設備缺陷的有效手段。因此我總結了工作中發生的一些案例，和大家一起探討紅外精準測溫技術在變電設備缺陷中的診斷和應用。

2　利用紅外測溫技術發現充油設備缺陷的探索

長期以來，紅外測溫技術在變電站的應用中，主要還是集中在發現電流型制熱這種絕對溫度值較高的設備缺陷。通過以下兩個案例的分析，筆者希望提一種分析思路，通過溫度的對比結合可觀測的異常現象，較為準確的判斷設備缺陷。

案例一：某變電站在巡視中發現110kV電流互感器C相存在滲漏油情況，其油位觀察窗顯示不明顯，無法判斷油位。當對該組電流互感器進行測溫時發現A相儲油柜溫度為27℃、B相儲油柜溫度為26℃、C相儲油柜溫度為23℃，C相儲油柜溫度偏低，從紅外成像圖上可以觀察到C相油位分界面明顯，初步判斷實際油位在一次繞組改串并聯接線板以下位置，缺油較為嚴重，隨即對該組電流互感器進行停電檢修，補油時觀察C相實際油位與判斷基本一致。當互感器出現滲漏油情況，且無法觀測到油位時，可以通過紅外測溫手段進行輔助判斷。進行判斷時應注意：①選擇好觀測角度，確保能夠全面的反映設備的真實狀況。②此類缺陷相間溫差一般較小，測溫時將溫度范圍設置小一些便于觀察。

案例二：某變電站主變大修后，在對主變巡視測溫時發現主變一組散熱片溫度比其他散熱片低，異常散熱片溫度為35.2℃，正常散熱片溫度為41.5℃，隨即檢查發現主變散熱器閥門未打開，打開后即恢復正常。

對于此類設備缺陷的發現必須關注小溫差的存在，同時結合其他異常現象，認真進行觀察分析，有助于及時發現變電設備的缺陷。

3　運用紅外測溫技術，發現電流致熱型變電設備缺陷

電流致熱型缺陷最容易發現和判斷，通常為接觸不良造成的，此類缺陷發展快，對電網穩定運行影響較大，因此要充分重視。

案例一：在對某變電站進行巡視測溫時發現35kV一把線路刀閘B相觸頭溫度為208℃、A相為41℃、C相為41℃、環溫25℃，負荷電流200A，隨即進行停電處理發現B相觸頭表面嚴重氧化，接觸不良導致觸頭發熱，處理正常后送電，測溫正常。

案例二：在對某變電站進行巡視時發現主變35kV側B相套管出線處絕緣護套變形，初步判斷由于發熱造成，對其進行測溫時發現該處溫度為75℃，環溫25℃，負荷電流35A，將主變停電后發現35kV側B相套管出線接線板螺絲松脫，處理正常后送電，測溫正常。

4　一起典型的電壓制熱型缺陷判斷分析

運維人員在某220kV變電站巡視設備，發現220kV母聯開關間隔龍門架懸掛式絕緣子B相處有輕微的間歇的放電聲，隨即對該處相關設備進行了測溫，發現懸掛式絕緣子B相端頭處溫度比C相相同部位溫度高1.8K。該部位絕緣子為懸掛跨跳兩段220kV母線引線的作用，正常情況下應無電流流過，存在溫差立即引起了注意，查詢《帶電設備紅外診斷應用規范》（DLT664-2008），瓷絕緣子溫差為1K時即要考慮絕緣子問題。

異常情況發生后，運維人員每兩個小時就進行一次紅外測溫，并將測溫數據列表進行分析。經過兩天的跟蹤測溫發現溫差不斷增大，直至達到12K左右，B相處聲響由輕微的間歇的放電聲逐步變為聲響變大，最后經現場目測，已有明顯的放電現象，從異常聲響不規則、而相間溫差呈加速增加的情況分析，該串瓷絕緣子存在劣化現象，考慮到該絕緣子拉扯的引線下部就是正在運行的220kV#1、#2母線，若發生電弧產生高溫燒損，燒斷鋼腳就會引起導線掉落事故，導致該變電站220kV兩段母線失壓，隨即立刻申請將母聯開關停電，并對絕緣子進行了更換。該串絕緣子共15片，絕緣子絕緣電阻測試情況為：從上至下排列1～10片，絕緣電阻最低2500MΩ，第11片為15MΩ，第12片為5MΩ，第13片為30MΩ，第14片為5MΩ，第15片為2400MΩ。從診斷性試驗測試結果分析，當絕緣子在長期運行情況下，個別絕緣子會出現劣化，變成低值或零值絕緣子，低值絕緣子在運行電壓下承受較低電壓，而其它絕緣子將承受更高電壓，導致最下面的絕緣子壓差異常，導致電暈放電，并產生異常聲響。在診斷性試驗結果的分析后，將該串瓷絕緣子在高壓試驗大廳進行了復裝，按運行情況在絕緣子中下部施加了220kV的運行電壓127kV，進行了紅外監測，測溫結果確認了劣化后的低值絕緣子會造成異常聲響和電暈放電。由此可以看出采用紅外成像精準測溫能夠成為運行中的懸掛式絕緣子進行狀態評估和帶電檢測行之有效的技術手段和重要方法，可以通過精準測溫對設備三相間的橫向比較，發現異常聲響或放電后，立即進行跟蹤監測和分析，同時通過紫外線測試儀等輔助檢測手段進一步判斷設備的缺陷性質，并綜合其它檢查試驗結果進行分析得出最終結論。

由于此類電壓制熱型設備缺陷在測溫時，設備的表面絕對溫度值不高，且溫差不明顯，因此電壓型制熱的設備缺陷：①要對微小的溫差進行持續關注；②要根據相應設備的結構和原理，認真分析；③得出設備是否存在缺陷的結論。

5　利用紅外雙視系統，及時發現設備缺陷

隨著電網的不斷發展，越來越多的在線監測裝置運用在變電站設備的運行監視上，其中紅外雙視系統就是有效手段之一。紅外雙視系統是通過帶紅外測溫的遙視探頭對設備進行掃描測溫并記錄測溫數據，在系統中進行判斷并報警。

紅外雙視系統可以按照設定方式自動啟動檢測，也可以遠方手動啟動檢測，對于特殊運行方式下部分負荷偏高的設備，可以隨時啟動紅外雙視系統進行測溫監視，在很大程度上減少了運維人員的工作量。如果要使紅外雙視系統發揮更大的分析判斷作用，我們必須做好系統數據錄入及判據優化的工作，使系統能夠針對設備不同類型的溫度異常，給出可能存在的設備缺陷的分析報告，運維人員再結合其他異常現象給出最終的判斷，這對有效的監測和診斷出設備早期故障有很大的意義。

6　如何更好的運用紅外測溫技術發現變電準備缺陷

采用紅外成像精準測溫技術需要對設備結構、特性進行充分的了解，特別是對于紅外測溫中電壓致熱型缺陷所測得的微小的溫差往往容易被運維人員忽略，因此，需要進一步提高運維人員的素質和責任心，并且加強精準測溫技術培訓，不斷積累精準測溫的運維經驗，為以后分析提供寶貴資料。

定期開展設備測溫工作，完善紅外圖譜庫。并通過比對典型紅外圖譜進行收集、分類匯總，形成分析報告；同時結合其它測試數據，進一步判斷設備的故障及類別，從而能夠有效地監測和診斷出設備早期故障。

7　結束語

長期以來，在變電站的運行中紅外測溫技術一直是輔助判斷手段，多數利用這種手段發現的缺陷都是電流制熱型的，隨著電網的不斷發展，變電站在線監測變得越來越重要，因此我們日常紅外測溫的數據積累可以為紅外在線監測裝置提供基礎數據庫，根據設備的結構特點加入相應的判據，通過紅外在線監測裝置的分析運算，給運維人員提供可能的分析結論，運維人員再依據其他異常現象最終發現變電設備缺陷。

黃 娟（1972-），女，工程師，本科，主要從事變電站運維工作。

TM63

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2095-2066（2016）17-0042-02

2016-5-20