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红外热像技术在避雷器故障检测的应用范文

时间:2022-10-16 09:24:56

红外热像技术在避雷器故障检测的应用

摘要:对红外热像技术测试原理进行简单阐述,并结合多起避雷器设备发热缺陷检测案例,说明红外热像技术对避雷器故障发现的重要意义。结果表明,通过对避雷器红外热成像分析,可以有效发现避雷器早期局部受潮缺陷和阀片老化,比泄漏全电流检测发现受潮缺陷更及时、更直观。

关键词:红外热像技术;避雷器;诊断

0引言

任何温度高于绝对零度的物体,都会不停地向外辐射红外热能,物体温度越高,辐射的能量越大[1-2]。红外成像技术就是通过检测这种红外辐射能量,从而判断设备表面的温度及温度场的分布。电力设备的故障缺陷往往都伴随着热量的产生,利用红外热像仪测定电力设备表面的温度场,就可以判断电力设备是否存在热故障。此外,红外成像技术具有远距离、非接触、不受电磁干扰等特点[3]。避雷器作为高压设备过电压防护的重要设备,其安全运行关系到变电站的正常电力供应。红外热像检测是一种有效发现避雷器早期缺陷的检测手段,能避免缺陷发展甚至出现本体爆炸事故。本文结合实际工作中红外诊断发现3个不同电压等级的避雷器早期发热缺陷案例,给出了避雷器缺陷发热的图谱特征和判断方法。

1红外热像诊断现场实测

1.1500kV避雷器发热缺陷在某500kV变电站带电检测过程中,检测发现某500kV出线避雷器C相上节有两处局部过热点,与相邻部位温差为1.5K,现场反复测试过程中,最大局部温差达到3.3K。现场检测人员对异常避雷器及正常相的泄漏电流进行了比对,C相为2.1mA,A、B相为2mA,三相对比无明显差别。在1周后对该避雷器进行阻性电流测试,发现其全电流和阻性电流都有所增加,全电流已增加到3.67mA,阻性电流由0.3mA增加到0.53mA,变化均超出了标准规定值。根据Q/GDW1168—2013《输变电状态检修试验规程》中的阻性电流初值差不大于50%,且全电流不大于20%的规定,该避雷器运行状况异常。根据DL/T664—2016“电压致热型设备的缺陷一般定义为严重及以上缺陷”、“电压致热型设备应加强监测并安排其他测试手段”、“电压致热型设备缺陷明显时应立即消缺或退出运行”,避雷器相上节发热明显,呈典型避雷器受潮发热缺陷,温差超过1K,且故障发展迅速,属危急缺陷。1个月后对该线路停电后,检测发现上节的绝缘电阻值已降低至零,再继续运行随时都有爆炸的可能。返厂解体后,发现避雷器顶部进水受潮,原因为避雷器顶部未开排水槽,随后厂家对同型号的设备进行了改造。由此可知,红外检测可以有效发现避雷器早期局部受潮缺陷,比泄漏全电流检测发现受潮缺陷更及时、更直观。1.2110kV避雷器发热缺陷在某220kV变电站红外成像测温过程中,发现某110kV避雷器A、B、C三相均存在局部发热情况,A相上部和下部温差为0.6K;B相上部和下部温差为6.5K;C相上部和下部温差为1.5K,如图2所示。结合DL/T664—2016判断缺陷为电压致热性缺陷,性质为严重缺陷。1.335kV避雷器发热缺陷在某220kV变电站红外热像测温过程中,发现220kV主变35kV侧A相避雷器有明显发热现象,避雷器红外图谱和可见光照片。

2结论

a)红外检测技术的应用,极大丰富了电力设备状态信息,对发热隐患及时采取重点监控、降低负荷、停电处理等措施,有效地减少了设备故障的发生,降低了检修强度和成本,提高了检修效率,使检修工作更加科学化。b)避雷器作为高压设备过电压防护的重要设备,其安全运行关系到变电站的正常电力供应。一旦出现局部过热或者温度分布不均匀等情况,温差达0.5~1K以上,即为电压致热型严重缺陷,预示着避雷器内部受潮或者阀片存在老化。

参考文献:

[1]刘颖韬,郭广平,曾智,等.红外热像无损检测技术的发展历程、现状和趋势[J].无损检测,2017,39(8):63-70.

[2]彭子健,张也,付强,等.高压瓷绝缘子红外热像检测盲区研究[J].电网技术,2017,41(11):3705-3712.

[3]李国华,吴立新,吴淼,等.红外热像技术及其应用的研究进展[J].红外与激光工程,2004,33(3):227-230.

作者:贾达菲;李艳鹏;梁基重 单位:国网山西省电力公司电力科学研究院

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