运用红外测温技术发现变电设备缺陷

黄　娟（宜昌供电公司检修分公司变电运维室长阳运维班，湖北 宜昌 443000）



运用红外测温技术发现变电设备缺陷

黄娟（宜昌供电公司检修分公司变电运维室长阳运维班，湖北 宜昌 443000）

在变电站实现无人值班后，大量的在线监测新技术不断运用到变电站设备中，对于发现设备电流制热缺陷的有效手段-红外成像监测，我们开始不再局限于节点测温模式，尝试精准测温，同时不断完善红外图谱库档案、定期对现场设备进行普测、重点测温，通过设备纵横比较及典型红外图谱对比，尝试发现电压制热型这种隐蔽性缺陷，从而提高设备的健康水平。同时这种红外精准测温技术的数据积累也为探索红外双视系统的应用提供有效的数据支撑。

精准测温；电压制热；红外成像

1　前言

变电站实现无人值班后，随着人均管辖变电站的数目不断增加，对变电站的巡视周期也相应的变长，因此在红外测温普测的基础上重点进行局部精准测温，是及时发现设备缺陷的有效手段。因此我总结了工作中发生的一些案例，和大家一起探讨红外精准测温技术在变电设备缺陷中的诊断和应用。

2　利用红外测温技术发现充油设备缺陷的探索

长期以来，红外测温技术在变电站的应用中，主要还是集中在发现电流型制热这种绝对温度值较高的设备缺陷。通过以下两个案例的分析，笔者希望提一种分析思路，通过温度的对比结合可观测的异常现象，较为准确的判断设备缺陷。

案例一：某变电站在巡视中发现110kV电流互感器C相存在渗漏油情况，其油位观察窗显示不明显，无法判断油位。当对该组电流互感器进行测温时发现A相储油柜温度为27℃、B相储油柜温度为26℃、C相储油柜温度为23℃，C相储油柜温度偏低，从红外成像图上可以观察到C相油位分界面明显，初步判断实际油位在一次绕组改串并联接线板以下位置，缺油较为严重，随即对该组电流互感器进行停电检修，补油时观察C相实际油位与判断基本一致。当互感器出现渗漏油情况，且无法观测到油位时，可以通过红外测温手段进行辅助判断。进行判断时应注意：①选择好观测角度，确保能够全面的反映设备的真实状况。②此类缺陷相间温差一般较小，测温时将温度范围设置小一些便于观察。

案例二：某变电站主变大修后，在对主变巡视测温时发现主变一组散热片温度比其他散热片低，异常散热片温度为35.2℃，正常散热片温度为41.5℃，随即检查发现主变散热器阀门未打开，打开后即恢复正常。

对于此类设备缺陷的发现必须关注小温差的存在，同时结合其他异常现象，认真进行观察分析，有助于及时发现变电设备的缺陷。

3　运用红外测温技术，发现电流致热型变电设备缺陷

电流致热型缺陷最容易发现和判断，通常为接触不良造成的，此类缺陷发展快，对电网稳定运行影响较大，因此要充分重视。

案例一：在对某变电站进行巡视测温时发现35kV一把线路刀闸B相触头温度为208℃、A相为41℃、C相为41℃、环温25℃，负荷电流200A，随即进行停电处理发现B相触头表面严重氧化，接触不良导致触头发热，处理正常后送电，测温正常。

案例二：在对某变电站进行巡视时发现主变35kV侧B相套管出线处绝缘护套变形，初步判断由于发热造成，对其进行测温时发现该处温度为75℃，环温25℃，负荷电流35A，将主变停电后发现35kV侧B相套管出线接线板螺丝松脱，处理正常后送电，测温正常。

4　一起典型的电压制热型缺陷判断分析

运维人员在某220kV变电站巡视设备，发现220kV母联开关间隔龙门架悬挂式绝缘子B相处有轻微的间歇的放电声，随即对该处相关设备进行了测温，发现悬挂式绝缘子B相端头处温度比C相相同部位温度高1.8K。该部位绝缘子为悬挂跨跳两段220kV母线引线的作用，正常情况下应无电流流过，存在温差立即引起了注意，查询《带电设备红外诊断应用规范》（DLT664-2008），瓷绝缘子温差为1K时即要考虑绝缘子问题。

异常情况发生后，运维人员每两个小时就进行一次红外测温，并将测温数据列表进行分析。经过两天的跟踪测温发现温差不断增大，直至达到12K左右，B相处声响由轻微的间歇的放电声逐步变为声响变大，最后经现场目测，已有明显的放电现象，从异常声响不规则、而相间温差呈加速增加的情况分析，该串瓷绝缘子存在劣化现象，考虑到该绝缘子拉扯的引线下部就是正在运行的220kV#1、#2母线，若发生电弧产生高温烧损，烧断钢脚就会引起导线掉落事故，导致该变电站220kV两段母线失压，随即立刻申请将母联开关停电，并对绝缘子进行了更换。该串绝缘子共15片，绝缘子绝缘电阻测试情况为：从上至下排列1～10片，绝缘电阻最低2500MΩ，第11片为15MΩ，第12片为5MΩ，第13片为30MΩ，第14片为5MΩ，第15片为2400MΩ。从诊断性试验测试结果分析，当绝缘子在长期运行情况下，个别绝缘子会出现劣化，变成低值或零值绝缘子，低值绝缘子在运行电压下承受较低电压，而其它绝缘子将承受更高电压，导致最下面的绝缘子压差异常，导致电晕放电，并产生异常声响。在诊断性试验结果的分析后，将该串瓷绝缘子在高压试验大厅进行了复装，按运行情况在绝缘子中下部施加了220kV的运行电压127kV，进行了红外监测，测温结果确认了劣化后的低值绝缘子会造成异常声响和电晕放电。由此可以看出采用红外成像精准测温能够成为运行中的悬挂式绝缘子进行状态评估和带电检测行之有效的技术手段和重要方法，可以通过精准测温对设备三相间的横向比较，发现异常声响或放电后，立即进行跟踪监测和分析，同时通过紫外线测试仪等辅助检测手段进一步判断设备的缺陷性质，并综合其它检查试验结果进行分析得出最终结论。

由于此类电压制热型设备缺陷在测温时，设备的表面绝对温度值不高，且温差不明显，因此电压型制热的设备缺陷：①要对微小的温差进行持续关注；②要根据相应设备的结构和原理，认真分析；③得出设备是否存在缺陷的结论。

5　利用红外双视系统，及时发现设备缺陷

随着电网的不断发展，越来越多的在线监测装置运用在变电站设备的运行监视上，其中红外双视系统就是有效手段之一。红外双视系统是通过带红外测温的遥视探头对设备进行扫描测温并记录测温数据，在系统中进行判断并报警。

红外双视系统可以按照设定方式自动启动检测，也可以远方手动启动检测，对于特殊运行方式下部分负荷偏高的设备，可以随时启动红外双视系统进行测温监视，在很大程度上减少了运维人员的工作量。如果要使红外双视系统发挥更大的分析判断作用，我们必须做好系统数据录入及判据优化的工作，使系统能够针对设备不同类型的温度异常，给出可能存在的设备缺陷的分析报告，运维人员再结合其他异常现象给出最终的判断，这对有效的监测和诊断出设备早期故障有很大的意义。

6　如何更好的运用红外测温技术发现变电准备缺陷

采用红外成像精准测温技术需要对设备结构、特性进行充分的了解，特别是对于红外测温中电压致热型缺陷所测得的微小的温差往往容易被运维人员忽略，因此，需要进一步提高运维人员的素质和责任心，并且加强精准测温技术培训，不断积累精准测温的运维经验，为以后分析提供宝贵资料。

定期开展设备测温工作，完善红外图谱库。并通过比对典型红外图谱进行收集、分类汇总，形成分析报告；同时结合其它测试数据，进一步判断设备的故障及类别，从而能够有效地监测和诊断出设备早期故障。

7　结束语

长期以来，在变电站的运行中红外测温技术一直是辅助判断手段，多数利用这种手段发现的缺陷都是电流制热型的，随着电网的不断发展，变电站在线监测变得越来越重要，因此我们日常红外测温的数据积累可以为红外在线监测装置提供基础数据库，根据设备的结构特点加入相应的判据，通过红外在线监测装置的分析运算，给运维人员提供可能的分析结论，运维人员再依据其他异常现象最终发现变电设备缺陷。

黄 娟（1972-），女，工程师，本科，主要从事变电站运维工作。

TM63

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2095-2066（2016）17-0042-02

2016-5-20