淺談紅外測溫技術(shù)在變電站的應用

肖健斌

摘要：電力系統(tǒng)中，紅外測溫技術(shù)能直接或間接的診斷出設(shè)備存在的異常缺陷，使設(shè)備得以及時消缺，對設(shè)備運行維護有顯著成效。通對紅外測溫具體案例，重點介紹了紅外測溫基本原理、判斷方法及一些間接判斷潛在缺陷的實戰(zhàn)技巧，進一步說明紅外測溫的實用性。

關(guān)鍵詞：淺談紅外測溫技術(shù);變電站;應用

一次設(shè)備接頭接觸不良或設(shè)備本身質(zhì)量問題，容易發(fā)生過熱現(xiàn)象。如果不及時發(fā)現(xiàn)并消除，容易釀成事故，影響電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。紅外測溫技術(shù)相當于火眼金睛，能讓我們能夠及時準確地發(fā)現(xiàn)和處理上述肉眼無法直接看出的隱患缺陷。國網(wǎng)南平供電公司重視對紅外測溫技術(shù)的應用，特別在日常巡視維護、新設(shè)備投運、各類保供電等及設(shè)備狀態(tài)檢修等方面都重點應用到了紅外測溫，積累了不少紅外分析管理經(jīng)驗。

1 ?紅外測溫基本原理

它是利用紅外探測技術(shù)獲取設(shè)備紅外輻射狀態(tài)的熱信息，轉(zhuǎn)換成溫度顯示的技術(shù)，可在設(shè)備運行時遠距離、不停電、不接觸、不取樣、不解體的情況下，來檢測出設(shè)備故障引起的紅外輻射異常和溫度，可有效的判斷電氣設(shè)備外部和內(nèi)部缺陷，從而實現(xiàn)提早發(fā)現(xiàn)、及時消缺，為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定提供保障。

2紅外測溫技術(shù)判斷方法

2.1 電流致熱型判斷方法

這類缺陷可通過紅外測溫儀直接檢測，基本都在設(shè)備載流部分的聯(lián)接點上，如設(shè)備外部的引線接頭線夾，開關(guān)，CT的內(nèi)部導流連接螺絲等。

2.1.1 表面溫度判斷法

將測得的設(shè)備表面溫度值與DL/T644-2008《帶電設(shè)備紅外診斷技術(shù)應用規(guī)范》電流致熱型缺陷診斷判據(jù)相對照，來判斷設(shè)備的運行狀況。凡溫度超過標準者可根據(jù)環(huán)境情況、發(fā)熱程度、負荷大小，設(shè)備的重要性等來確定設(shè)備缺陷的性質(zhì)。表面溫度判斷法適用于電流致熱缺陷的判斷[1]。

2.1.2 相對溫差判斷法

為了提高判斷的正確性，對電流致熱型設(shè)備，若發(fā)現(xiàn)設(shè)備的導流部分溫度異常，應進行準確測溫，按公式計算相對溫差值：δt=（T1-T2）/（T1-T0）×100% ，其中T1為熱點溫度，T2為正常相對點溫度，T0為環(huán)境溫度。

2.2 電壓致熱型判斷方法

這類缺陷一般為設(shè)備內(nèi)部缺陷。變壓器、電抗器、互感器、電容器、高壓套管、避雷器等設(shè)備內(nèi)部絕緣密封不良，進水受潮或因絕緣介質(zhì)老化導致電氣絕緣性能下降，出現(xiàn)局部放電或絕緣擊穿而引起的發(fā)熱，其絕緣故障的外部特征往往表現(xiàn)為熱圖顯示溫度分布不均。

2.2.1 相間同位置溫差判斷法

適于電壓致熱型設(shè)備，使用紅外分析軟件對三相同位置設(shè)備或型號相同的電壓致熱型設(shè)備的紅外熱譜圖進行分析比較，并根據(jù)其對應點溫升值的差異與《帶電設(shè)備紅外診斷技術(shù)應用規(guī)范》中電壓致熱型缺陷診斷判據(jù)相對照，來判斷設(shè)備是否正常。一般情況下，當同類溫度超過允許溫升值的30%時應定為重大缺陷[1]。

2.2.2 圖像特征判斷法

根據(jù)同類設(shè)備的正常狀態(tài)和異常狀態(tài)的熱譜圖，判斷設(shè)備是否正常。

2.2.3 檔案分析判斷法

分析同一設(shè)備不同時期的測溫數(shù)據(jù)，找出設(shè)備致熱參數(shù)的變化情況，判斷設(shè)備是否正常。

3 紅外測溫技術(shù)成效

設(shè)備巡視是非常重要的工作，通過目測、耳聽等來診斷設(shè)備情況。但目測法有著很大的局限性，對一些發(fā)熱缺陷，特別是設(shè)備內(nèi)部缺陷，要到設(shè)備發(fā)熱到一定程度后才能被發(fā)現(xiàn)，導致這些缺陷未能及時發(fā)現(xiàn)和處理，可能會對運行設(shè)備造成不同程度的損壞。下列案例是我單位應用紅外測溫技術(shù)發(fā)現(xiàn)缺陷的典型案例，具有一定的借鑒意義。

3.1 110kV吳家塘變#1主變10kV側(cè)穿墻套管靠進線柜內(nèi)接頭發(fā)熱

2015年12月28日，在對吳家塘變10kV開關(guān)室對10kV開關(guān)柜進行測溫，在對#1主變10kV側(cè)引線柜靠穿墻處發(fā)現(xiàn)柜體表面存在圓形的略微發(fā)熱影像，圓形區(qū)域溫度約34℃，其他的柜體溫度約30℃，考慮到因為柜體并非直接承載電流，因此懷疑柜內(nèi)引線穿墻套管接頭存在發(fā)熱點，且溫度不低，并通過間接傳遞熱輻射到柜體表面，也就有了之前用測溫儀測出的是一個圓形的微發(fā)熱圖像，為進一步驗證推斷，運行人員到戶外對穿墻套管測溫，發(fā)現(xiàn)確實存在A相位置溫度偏高接近60℃，正常相40℃左右，運行人員又登高通過在引線橋柜體的散熱孔進行遠距離測溫，發(fā)現(xiàn)存在一個超過300℃的危急熱點，再聯(lián)系檢修借來高精度測溫儀再次驗正了猜想。隨后停電檢修發(fā)現(xiàn)該處螺栓未旋緊發(fā)熱甚至其中一根螺栓燒斷了，經(jīng)檢修后測溫正常，避免了主變跳閘的危險。

3.2 35kV沿山變電站35kV母線電壓互感器本體輕微發(fā)熱

2016年9月26日，運行人員在對35kV沿山變電站設(shè)備進行紅外精確測溫時，發(fā)現(xiàn)35kV母線PT B相溫度比其他兩相溫度偏高3度，其他兩相溫度正常?？紤]PT本體發(fā)熱屬于電壓致熱型，故運行人員進一步檢查了B相油位觀察窗，油位正常，結(jié)合B相互感器本體溫度分布未見明顯異常，因此判斷并非缺油引起的，而是可能是壓變的絕緣介質(zhì)可能出現(xiàn)問題。通過停電試驗發(fā)現(xiàn)B相介損不合格，不可投運，檢修人員及時更換了PT，從而避免后母線PT擊穿故障的危險。

3.3 110kV和順變35kV龍和線331線路PT高壓熔絲熔斷故障

2014年9月4日，運行人員在對110kV和順變進行日常巡視時，發(fā)現(xiàn)35kV龍和線331線路PT附近有以往沒有的放電聲，結(jié)合紅外測溫發(fā)現(xiàn)線路PT的高壓熔絲套管處溫度偏高正常相約10度，運行人員判斷為高壓熔絲處于似斷非斷的臨界點，故而一直存在放電聲，檢查保護裝置裝置并未發(fā)線路PT斷線信號，進入裝置檢查Ux=87V左右跳動，小于正常值100V，因大于線路PT斷線告警值，故而裝置未發(fā)信。停電檢修后，取下發(fā)熱相熔絲，用萬用表量其阻值300歐姆左右，確已熔斷。

上述缺陷都是運行人員在借助紅外熱像儀發(fā)現(xiàn)的，有的發(fā)熱缺陷能夠直接成像顯示及時準確判斷，且檢測發(fā)熱部位準確，另有一些只需稍加判斷便可發(fā)現(xiàn)隱藏在無法直觀地方的重大缺陷隱患。紅外檢測技術(shù)提高了運行人員發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷的能力，也為檢修人員的缺陷處理提供了準確依據(jù)，減少了消缺時間，保證了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。

4 結(jié)語

隨著變電站無人值班化、變電設(shè)備輔助監(jiān)控系統(tǒng)的進一步推廣，利用紅外測溫等技術(shù)、在線監(jiān)測手段能及時監(jiān)測設(shè)備狀態(tài)，對電氣設(shè)備的早期故障缺陷及絕緣性能做出可靠地預測，對提高運行管理水平，保證電力設(shè)備的安全穩(wěn)定運行具有重要意義。

參考文獻：

[1]DL/T644-2008《帶電設(shè)備紅外診斷技術(shù)應用規(guī)范》[S].

（作者單位：國網(wǎng)福建省電力有限公司南平供電公司）