《電子技術(shù)應(yīng)用》
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紅外診斷技術(shù)在狀態(tài)檢修中的應(yīng)用
摘要: 通過紅外診斷技術(shù)在變電設(shè)備中的應(yīng)用實例,,確證紅外診斷技術(shù)是對運行設(shè)備及早發(fā)現(xiàn)隱患和缺陷,及時開展設(shè)備狀態(tài)檢修有效的檢測工具,。
Abstract:
Key words :
摘要:通過紅外診斷" title="紅外診斷">紅外診斷技術(shù)在變電設(shè)備" title="變電設(shè)備">變電設(shè)備中的應(yīng)用實例,,確證紅外診斷技術(shù)" title="診斷技術(shù)">診斷技術(shù)是對運行設(shè)備及早發(fā)現(xiàn)隱患和缺陷,,及時開展設(shè)備狀態(tài)檢修有效的檢測工具。

 

關(guān)鍵詞:紅外診斷技術(shù),;變電設(shè)備,;狀態(tài)檢修

目前電力設(shè)備狀態(tài)檢修正在電力系統(tǒng)中積極開展,開展?fàn)顟B(tài)檢修須先進(jìn)行設(shè)備診斷,,在帶電狀態(tài)下對電氣設(shè)備進(jìn)行診斷,、發(fā)現(xiàn)缺陷,是為變電設(shè)備的狀態(tài)評估,、狀態(tài)檢修提供科學(xué)依據(jù),。紅外診斷技術(shù)在電力系統(tǒng)中得到較為廣泛的應(yīng)用,是開展?fàn)顟B(tài)檢修對設(shè)備實施帶電測試,、發(fā)現(xiàn)隱性缺陷的有效簡捷的手段之一,。對一二次設(shè)備線夾接頭、隔離開關(guān)" title="隔離開關(guān)">隔離開關(guān)接口,、內(nèi)部絕緣損壞等發(fā)熱缺陷,,通過紅外測溫" title="紅外測溫">紅外測溫、成像分析,,使缺陷設(shè)備得以及時處理,,防止缺陷升級引發(fā)事故的發(fā)生。

1 紅外診斷技術(shù)發(fā)現(xiàn)變電設(shè)備隱性缺陷統(tǒng)計分析

為研究紅外診斷技術(shù)在變電設(shè)備狀態(tài)檢修中的應(yīng)用情況,,對2008~2009年杭州市富陽供電局紅外診斷技術(shù)發(fā)現(xiàn)的變電設(shè)備缺陷進(jìn)行統(tǒng)計分析,,見表1及圖1。

從缺陷統(tǒng)計分析,,可以得出以下初步結(jié)論:

紅外診斷發(fā)現(xiàn)隔離開關(guān)觸頭及連線接頭等設(shè)備缺陷較多,,主要是接觸電阻過大造成電流致熱,占比70%以上,。

紅外診斷還能發(fā)現(xiàn)如電流互感器,、電抗器" title="電抗器">電抗器、電容器等一次設(shè)備內(nèi)部的隱性缺陷,,占比18%,。

紅外診斷對二次回路及低壓設(shè)備的缺陷發(fā)現(xiàn)概率較低,只占比5%,。二次設(shè)備如微機保護(hù),、測控裝置、收發(fā)訊機等一般有自檢功能,,發(fā)生異常時大多可以通過裝置測量,、報警等發(fā)信發(fā)現(xiàn)。

2 紅外診斷技術(shù)在設(shè)備狀態(tài)檢修中的應(yīng)用實例

2.1 在隔離開關(guān)觸頭及設(shè)備連接點中的應(yīng)用

隔離開關(guān)觸頭接觸不良缺陷較為常見,,紅外診斷也較為簡單,。某變電站#2主變220 kV正母隔離開關(guān)C相觸頭發(fā)熱熱像圖顯示,,最高溫度110.7 ℃,該線路其余兩相的相同位置實測溫度為40℃,。經(jīng)停電檢查,,系動觸頭表面氧化,操作桿安裝不到位,,經(jīng)調(diào)整打磨處理后恢復(fù)運行,,復(fù)測溫度正常。

2.2 穿墻絕緣子與導(dǎo)線連接處的應(yīng)用從某變電站#2主變35 kV穿墻絕緣子與導(dǎo)線連接處測溫?zé)嵯駡D看出,,溫度B相為75 ℃,,C相為72 ℃,A相為40℃,,當(dāng)時#2主變10 kV側(cè)電流為290 A,。經(jīng)停電檢查,發(fā)現(xiàn)穿墻絕緣子B,、C相接頭風(fēng)化鐵銹,,接觸電阻增大所致,,經(jīng)更換套管投運后復(fù)測溫度正常,。

2.3 在互感器內(nèi)部缺陷時的應(yīng)用

電壓互感器TV的負(fù)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。TV的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,。

從紅外測溫圖分析,該電壓互感器內(nèi)部有明顯的發(fā)熱點,,實測發(fā)熱點溫度45.9 ℃,,其他正常TV溫度26 ℃,環(huán)境溫度23 ℃,,發(fā)熱點溫升為22.9 ℃,。停電解體檢查發(fā)現(xiàn)TV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,。

電流互感器TA除了絕緣方面的缺陷外,,還有電傳導(dǎo)方面的故障。在正常運行時,,互感器本身沒有什么電損耗,,整體溫升一般很低,一旦有故障,,其溫升很明顯,,因此在TA上應(yīng)用紅外診斷技術(shù),其效果最佳,。應(yīng)用中可檢測內(nèi)連接不良故障,、絕緣缺陷故障、外部連接不良故障,、缺油故障等,。

2008年7月11日,220 kV某變電站35 kV線路戶外充油TA B相,,溫度為33.3 ℃,,其它兩相無異常熱點,平均溫度均為27 ℃,。經(jīng)停電試驗后發(fā)現(xiàn)該相介損為6.5%超標(biāo),,比往年明顯增大,并立即停電更換,。判斷此為內(nèi)部故障引起的發(fā)熱,。

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,。

2.5 在電纜接頭中的應(yīng)用

某變電站35 kV線路電纜頭三相都存在部分異常的狀況,但停電檢查和常規(guī)試驗都沒有發(fā)現(xiàn)異常情況,。經(jīng)設(shè)備解體確認(rèn)外層屏蔽環(huán)接地引線焊接不良,,制作工藝差,該部位發(fā)熱已導(dǎo)致部分絕緣層出現(xiàn)焦炭狀,。從表面溫差梯度看異常點比正常溫度高10 ℃,,但內(nèi)部解體情況表明,可能故障點溫度會更高,。重新制作電纜頭投運后復(fù)測正常,。

電纜頭的發(fā)熱是十分普遍的問題,由于接觸過熱或工藝不良導(dǎo)致電纜絕緣損壞后發(fā)生擊穿的,,是導(dǎo)致電纜頭事故的重要原因,。因此,,電纜的熱像檢測實際上就是電纜頭的檢測。電纜頭主要的缺陷為電纜頭出線外接頭不良,、電纜頭線鼻子等內(nèi)連接壓接不良,、電纜頭絕緣不良等。

這類故障發(fā)熱是從電纜頭根部向外傳導(dǎo),,且比電纜本體的溫度還高,,但總的溫升值不會太高,通常這是電纜頭制作工藝不良或絕緣老化的結(jié)果,。

3 紅外診斷電力設(shè)備故障的局限性

應(yīng)該承認(rèn),,任何一種先進(jìn)的技術(shù)都不可能是完美無瑕的,紅外診斷也不例外,。就目前而言,,紅外診斷的主要不足在于標(biāo)定較困難。盡管紅外診斷儀器的測溫靈敏度很高,,但因準(zhǔn)確度受被檢測表面發(fā)射率及環(huán)境條件的影響較大,;不同檢測人員掌握的檢測方法存在差異等,因此很難獲得十分準(zhǔn)確的測溫結(jié)果,。

對于一些不易觀察到的內(nèi)部缺陷,,例如:全密封電氣設(shè)備、中置開關(guān)柜,、合成絕緣子,、線路絕緣子等,或受到對流或其他干擾熱源影響的異常發(fā)熱故障,,大型復(fù)雜的高壓電氣設(shè)備或熱能動力設(shè)備內(nèi)部的故障,還難以作出有效的診斷,。

由于紅外熱成像對被測環(huán)境包括環(huán)境溫度,、濕度、風(fēng)速的要求比較高,,因此要盡量避開日光,,燈光直射和雷雨霧雪,防止其他高溫輻射干擾,。

4 結(jié)束語

紅外診斷是當(dāng)前變電設(shè)備狀態(tài)檢修的有效手段之一,,但移動式紅外測溫也存在一定的局限性,需要在今后的發(fā)展中結(jié)合實際逐步改進(jìn),。紅外測溫必須和其他傳統(tǒng)方法相結(jié)合,,通過安裝固定紅外檢測裝置和粘貼示溫片、目測相色漆和金屬顏色的變化,、氣味的變化等測溫方法,,加上其他傳統(tǒng)油色譜,、介損試驗來綜合分析判斷監(jiān)視設(shè)備的運行狀況,開展預(yù)知的狀態(tài)檢修,,建立完善的電氣設(shè)備紅外測溫技術(shù)管理制度,,為開展電氣設(shè)備的狀態(tài)檢修,提高電網(wǎng)的安全穩(wěn)定,、經(jīng)濟運行發(fā)揮重要作用,。

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