某變電站35kV電抗器間隔導線支柱絕緣子下端接地扁鐵紅外發熱異常分析

國網眉山供電公司 楊江平 李逢兵

某變電站35kV電抗器間隔導線支柱絕緣子下端接地扁鐵紅外發熱異常分析

國網眉山供電公司 楊江平 李逢兵

本人根據自身多年的實踐經驗,結合某變電站的實際情況,簡要分析了500kV昭化變電站設備帶電檢測,35kV#2-1電抗器間隔導線支柱絕,以供參考.

變電站;檢測;絕緣子

1.異常概況

2017年06月28日晚,在500kV昭化變電站帶電檢測中,對35kV#2-1電抗器間隔導線支柱絕緣子進行紅外測溫時,利用紅外成像儀發現C相下端接地扁鐵靠電抗器側存在發熱,熱點溫度達到52.9℃,相對溫差為89%.

2017年06月29日晚,對35kV#2-1電抗器間隔導線支柱絕緣子C相下端接地扁鐵進行復測確認,C相下端接地扁鐵靠電抗器側熱點溫度達54.9℃,相對溫差為74.2%.

根據熱成像圖譜特征和異常部位,推斷該缺陷屬于綜合致熱型缺陷.按照《DL/T 664-2008 帶電設備紅外診斷應用規范》規定綜合致熱型設備可依據電流致熱型設備的判據進行處理.故采用同類比較判斷法以及相對溫差判斷法分析,結合《DL/T 664-2008 帶電設備紅外診斷應用規范》附錄A附表A.1電流致熱型設備缺陷診斷判據表關于金屬導體的連接的規定,熱點溫度>90℃或者相對溫差δ≥80%為嚴重缺陷,診斷為綜合致熱型嚴重缺陷.

2.檢測對象及項目

檢測對象:500kV昭化變電站35kV#2-1電抗器間隔導線支柱絕緣子C相下端接地扁鐵.

檢測項目:紅外精確測溫.

3.檢測儀器及裝置

檢測儀器信息如表1所示.

表1 檢測儀器及裝置

4.檢測數據

4.1 初測情況

2017年06月28日初測,紅外測溫信息如表2所示.

紅外測溫圖譜異常發熱部位出現在35kV#2-1電抗器間隔導線支柱絕緣子C相下端接地扁鐵靠電抗器側位置,熱像特征為接地扁鐵整體發熱的熱像,熱點溫度為52.9℃,環境溫度參照體溫度為30.1℃,正常接地扁鐵熱點溫度為32.6℃.

表2 紅外測溫初測信息表

4.2 復測情況

2017年06月29日晚復測,紅外測溫信息如表3所示.

表3 紅外測溫復測信息表

復測紅外圖譜熱點位置同樣出現在35kV#2-1電抗器間隔導線支柱絕緣子C相下端接地扁鐵靠電抗器側位置,熱像特征為接地扁鐵整體發熱的熱像.熱點溫度為54.9℃,環境溫度參照體的溫度為32.7℃,正常接地扁鐵熱點溫度為34.1℃.

5.綜合分析

根據熱成像圖譜特征和發熱部位判斷,此異常發熱接地扁鐵處于35kV#2-1電抗器強磁場中,其缺陷可能由多種因素引起,判定為綜合致熱型設備.按照《DL/T 664-2008 帶電設備紅外診斷應用規范》規定,對于磁場和漏磁引起的過熱可依據電流致熱型設備的判據進行處理.由于該接地扁鐵上端與支柱絕緣子鋼鐵構架相連,下端與接地網相連,故選擇參照金屬導體的連接缺陷性質規定,采用同類比較判斷法以及相對溫差判斷法進行分析,分析過程如下所示.

《DL/T 664-2008 帶電設備紅外診斷應用規范》規定:環境參照體溫度為與被測設備相似物理性且處于相似環境中的設備溫度;溫差為設備不同部位之間或不同被測設備的溫度差.溫差與相對溫差的計算公式如式5-1與式5-2所示.

上列兩式中,ΔT為溫差,δ為相對溫差,T1為熱點溫度, T2為正常相對應點的溫度,T0為環境參照體溫度.

根據式5-1和式5-2,計算熱點位置的溫差、相對溫差,其可計算出,35kV#2-1電抗器間隔導線支柱絕緣子C相下端接地扁鐵靠電抗器側熱點位置的最大熱點溫度T=54.9℃,最大溫差為:ΔT=20.3K,最大相對溫差為:δ=89%.

《DL/T 664-2008 帶電設備紅外診斷應用規范》附錄A附表A.1電流致熱型設備缺陷診斷判據表中關于金屬導體的連接缺陷性質規定:溫差不超過15K或者未達到重要缺陷的要求為一般缺陷,熱點溫度>90℃或者相對溫差δ≥80%為嚴重缺陷,熱點溫度大于130℃或者相對溫差δ≥95%為危急缺陷.

根據該判據,異常發熱接地扁鐵最大相對溫差89%,超過80%,判斷35kV#2-1電抗器間隔導線支柱絕緣子C相下端接地扁鐵靠電抗器側發熱缺陷為綜合致熱型嚴重缺陷.

發熱原因可能是該接地扁鐵與其下部的接地網采用的是高導磁材料(扁鐵或扁鋼)及熱鍍鋅螺栓,且可能連接形成閉合回路.該閉合回路在干式電抗器磁場的影響下產生渦流而發熱.該接地扁鐵截面積小,電流密度大,所以產生異常發熱.

6.驗證情況

2017年06月29日,使用紅外熱像檢測儀FLIR T610(編號:55902710)進行對比重復測試,35kV#2-1電抗器間隔導線支柱絕緣子C相下端接地扁鐵靠電抗器側的發熱現象仍存在,且與正常接地扁鐵溫差穩定.故該接地扁鐵處發熱的現象確實存在.

7.結論

7.1 發熱位置:35kV#2-1電抗器間隔導線支柱絕緣子C相下端接地扁鐵靠電抗器側,熱像特征為以接地扁鐵整體發熱的熱像,熱點明顯,較其他正常接地扁鐵相同位置有明顯區別.

7.2 缺陷定性:兩次紅外測溫時,發熱明顯,熱點溫度最大值54.9℃,與正常相相同位置的溫差達到20.3K,相對溫差最大值89%,根據《DL/T 664-2008 帶電設備紅外診斷應用規范》附錄A附表A.1電流致熱型設備缺陷診斷判據表中關于金屬導體的連接缺陷性質規定,熱點溫度>90℃或者相對溫差δ≥80%為嚴重缺陷,判定此缺陷為綜合致熱型嚴重缺陷.

7.3 發熱原因:疑似該接地扁鐵與其下部的接地網采用的是高導磁材料(扁鐵或扁鋼)及熱鍍鋅螺栓,且可能連接形成閉合回路.該閉合回路在干式電抗器磁場的影響下產生渦流而發熱.該接地扁鐵截面積小,電流密度大,所以產生異常發熱.

7.4 處理后應安排測試人員跟蹤復測,保證及時準確地消除本缺陷.

[1]董慶芳,省天艷.35kV干式空心電抗器引流板支柱絕緣子下方鋼支柱發熱異常分析[J].科技創新與應用,2015(34):179-179.