紅外熱像技術(shù)在避雷器故障檢測(cè)的應(yīng)用范文

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摘要：對(duì)紅外熱像技術(shù)測(cè)試原理進(jìn)行簡(jiǎn)單闡述，并結(jié)合多起避雷器設(shè)備發(fā)熱缺陷檢測(cè)案例，說(shuō)明紅外熱像技術(shù)對(duì)避雷器故障發(fā)現(xiàn)的重要意義。結(jié)果表明，通過(guò)對(duì)避雷器紅外熱成像分析，可以有效發(fā)現(xiàn)避雷器早期局部受潮缺陷和閥片老化，比泄漏全電流檢測(cè)發(fā)現(xiàn)受潮缺陷更及時(shí)、更直觀。

關(guān)鍵詞：紅外熱像技術(shù)；避雷器；診斷

0引言

任何溫度高于絕對(duì)零度的物體，都會(huì)不停地向外輻射紅外熱能，物體溫度越高，輻射的能量越大[1-2]。紅外成像技術(shù)就是通過(guò)檢測(cè)這種紅外輻射能量，從而判斷設(shè)備表面的溫度及溫度場(chǎng)的分布。電力設(shè)備的故障缺陷往往都伴隨著熱量的產(chǎn)生，利用紅外熱像儀測(cè)定電力設(shè)備表面的溫度場(chǎng)，就可以判斷電力設(shè)備是否存在熱故障。此外，紅外成像技術(shù)具有遠(yuǎn)距離、非接觸、不受電磁干擾等特點(diǎn)[3]。避雷器作為高壓設(shè)備過(guò)電壓防護(hù)的重要設(shè)備，其安全運(yùn)行關(guān)系到變電站的正常電力供應(yīng)。紅外熱像檢測(cè)是一種有效發(fā)現(xiàn)避雷器早期缺陷的檢測(cè)手段，能避免缺陷發(fā)展甚至出現(xiàn)本體爆炸事故。本文結(jié)合實(shí)際工作中紅外診斷發(fā)現(xiàn)3個(gè)不同電壓等級(jí)的避雷器早期發(fā)熱缺陷案例，給出了避雷器缺陷發(fā)熱的圖譜特征和判斷方法。

1紅外熱像診斷現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)

1.1500kV避雷器發(fā)熱缺陷在某500kV變電站帶電檢測(cè)過(guò)程中，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)某500kV出線避雷器C相上節(jié)有兩處局部過(guò)熱點(diǎn),與相鄰部位溫差為1.5K,現(xiàn)場(chǎng)反復(fù)測(cè)試過(guò)程中，最大局部溫差達(dá)到3.3K。現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)人員對(duì)異常避雷器及正常相的泄漏電流進(jìn)行了比對(duì)，C相為2.1mA，A、B相為2mA，三相對(duì)比無(wú)明顯差別。在1周后對(duì)該避雷器進(jìn)行阻性電流測(cè)試，發(fā)現(xiàn)其全電流和阻性電流都有所增加，全電流已增加到3.67mA，阻性電流由0.3mA增加到0.53mA，變化均超出了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值。根據(jù)Q/GDW1168—2013《輸變電狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程》中的阻性電流初值差不大于50%，且全電流不大于20%的規(guī)定，該避雷器運(yùn)行狀況異常。根據(jù)DL/T664—2016“電壓致熱型設(shè)備的缺陷一般定義為嚴(yán)重及以上缺陷”、“電壓致熱型設(shè)備應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)并安排其他測(cè)試手段”、“電壓致熱型設(shè)備缺陷明顯時(shí)應(yīng)立即消缺或退出運(yùn)行”，避雷器相上節(jié)發(fā)熱明顯，呈典型避雷器受潮發(fā)熱缺陷，溫差超過(guò)1K，且故障發(fā)展迅速，屬危急缺陷。1個(gè)月后對(duì)該線路停電后，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)上節(jié)的絕緣電阻值已降低至零，再繼續(xù)運(yùn)行隨時(shí)都有爆炸的可能。返廠解體后，發(fā)現(xiàn)避雷器頂部進(jìn)水受潮，原因?yàn)楸芾灼黜敳课撮_(kāi)排水槽，隨后廠家對(duì)同型號(hào)的設(shè)備進(jìn)行了改造。由此可知，紅外檢測(cè)可以有效發(fā)現(xiàn)避雷器早期局部受潮缺陷，比泄漏全電流檢測(cè)發(fā)現(xiàn)受潮缺陷更及時(shí)、更直觀。1.2110kV避雷器發(fā)熱缺陷在某220kV變電站紅外成像測(cè)溫過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)某110kV避雷器A、B、C三相均存在局部發(fā)熱情況，A相上部和下部溫差為0.6K；B相上部和下部溫差為6.5K；C相上部和下部溫差為1.5K，如圖2所示。結(jié)合DL/T664—2016判斷缺陷為電壓致熱性缺陷，性質(zhì)為嚴(yán)重缺陷。1.335kV避雷器發(fā)熱缺陷在某220kV變電站紅外熱像測(cè)溫過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)220kV主變35kV側(cè)A相避雷器有明顯發(fā)熱現(xiàn)象，避雷器紅外圖譜和可見(jiàn)光照片。

2結(jié)論

a)紅外檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，極大豐富了電力設(shè)備狀態(tài)信息，對(duì)發(fā)熱隱患及時(shí)采取重點(diǎn)監(jiān)控、降低負(fù)荷、停電處理等措施，有效地減少了設(shè)備故障的發(fā)生，降低了檢修強(qiáng)度和成本，提高了檢修效率，使檢修工作更加科學(xué)化。b)避雷器作為高壓設(shè)備過(guò)電壓防護(hù)的重要設(shè)備，其安全運(yùn)行關(guān)系到變電站的正常電力供應(yīng)。一旦出現(xiàn)局部過(guò)熱或者溫度分布不均勻等情況，溫差達(dá)0.5~1K以上，即為電壓致熱型嚴(yán)重缺陷，預(yù)示著避雷器內(nèi)部受潮或者閥片存在老化。

參考文獻(xiàn):

[1]劉穎韜，郭廣平，曾智，等.紅外熱像無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展歷程、現(xiàn)狀和趨勢(shì)[J].無(wú)損檢測(cè)，2017，39(8)：63-70.

[2]彭子健，張也，付強(qiáng)，等.高壓瓷絕緣子紅外熱像檢測(cè)盲區(qū)研究[J].電網(wǎng)技術(shù)，2017，41(11)：3705-3712.

[3]李國(guó)華，吳立新，吳淼，等.紅外熱像技術(shù)及其應(yīng)用的研究進(jìn)展[J].紅外與激光工程，2004，33(3)：227-230.

作者：賈達(dá)菲；李艷鵬；梁基重 單位：國(guó)網(wǎng)山西省電力公司電力科學(xué)研究院