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红外成像技术在变电所的应用

来源: 作者:ndt 人气: 发布时间:2024-03-28
摘要:随着现代电力工业向着高电压等级,超大容量的发展,电力系统对安全可靠运行提出了越来越高的要求。因此电气设备运行状态的在线检测和故障诊断,对提高设备可靠性、经济性运行,降低维修成本,都有很重要的意义。红外成像技术是不接触电气设备,在不停电的情
随着现代电力工业向着高电压等级,超大容量的发展,电力系统对安全可靠运行提出了越来越高的要求。因此电气设备运行状态的在线检测和故障诊断,对提高设备可靠性、经济性运行,降低维修成本,都有很重要的意义。红外成像技术是不接触电气设备,在不停电的情况下进行电气设备绝缘故障检测和诊断的现代化手段。
 
红外成像技术在变电所中的应用 
自1999年以来,我局13座变电所利用红外成像技术进行绝缘检测,发现了大量的电气设备缺陷,主要的电气设备缺陷类型有:隔离开关接头和顶帽发热,多油断路器油箱内部发热,耦合电容器整体和末屏发热,变压器和电抗器高压套管内连接发热,高压电缆接头发热等。另外红外成像技术的应用,不仅替代了母线零值绝缘子串的带电检测,还可对避雷器进行在线检测。 
(1) 在隔离开关中的应用。 
一次在对阜城变进行红外成像时,发现1102隔离开关A相触头转动球头发热,温度为26.7℃,而另两相的温度为13.5℃,依照《带电设备红外诊断技术应用导则》中相对温差的计算公式计算后,其相对温差为61%。按《导则》要求相对温差不大于80%为一般缺陷,可以继续运行,沧州欧谱后经停电检查发现其转动球头内弹簧(共有8个)只剩两个完好,其余全部烧坏,更换处理后测温正常。另外还发现过隔离开关刀口及接头发热的重大缺陷多起,由于及时发现并处理,避免了设备事故的发生。 
(2) 在多油断路器中的应用。2000年8月发现某变电所3501断路器C相油箱内部发热,温度自上而下呈阶梯分布,故障相油箱表面温度39℃,正常相油箱表面温度25℃,环温20℃,温差14K,热像图谱十分明显。判断为多油断路器内部故障,属紧急缺陷。于次日停电进行了试验,其接触电阻高达9.15mΩ,为标准规定值的几十倍,落下油箱后检查,发现导电杆发黑,导电杆与铝梁螺纹连接已部分烧熔。由以上实例可以看出,定期进行红外成像技术检测高压断路器及其连接板接头,可及时发现并消除设备隐患,避免异常事故的发生,为断路器实行状态化检修提供有力的依据。 
(3) 在耦合电容器中的应用。1999年9月4日在对早胜变进行红外成像测温过程中,发现1112早西线A相耦合电容器整体发热,该相温度为19℃,正常相温度为17.4℃,与正常相B相比较相对温升达1.6K,而该耦合电容器型号是 ,根据《导则》要求该型号耦合电容器的相对温升不大于1.5K,属重大缺陷,于次日停电进行常规试验,介损为0.4%(规程标准为不大于0.2%)其介损值超标,已不能使用。另外红外成像测温对发现耦合电容器末屏发热极其有效,而末屏发热有两种可能,一是末屏绝缘降低,例如发现某变电所1114A相耦合电容器末屏发热,后测绝缘其值为16MΩ;二是末屏连接螺丝松动,例如另一站1111A相末屏发热,测量绝缘电阻其值符合标准,而其连接螺丝松动,紧固后测温正常。 
(4) 在电抗器高压套管中的应用。在对西峰330kV变电所进行红外线成像普测过程中,发现330kV 3#电抗器A相110kV高压套管将军帽发热,故障点温度32.9℃,正常相5.8℃,环境参照体温度-10℃,相对温差高达78.4%,热像图谱较为明显。判断为高压套管内连接接触不良所致,属重大设备故障,因长期内部过热,使绝缘介质极化,加之330kV电抗器系统补偿电流大,如不及时发现处理就会产生绝缘击穿事故。后经跟踪检测数十次,温度有上升趋势,停电处理检查是内部连接焊接不良。经处理后复测温度正常。 
(5) 在高压电缆中的应用。红外成像技术检测电缆接头发热是比较行之有效。某变电所10kV橡塑电缆,红外成像时发现其电缆三叉头温度达147℃,《导则》规定该类型的电缆运行时温度不大于90℃,属紧急缺陷。停电试验其泄漏电流为120μA,大于标准50μA,重做电缆头后,测温正常。
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