红外成像测温技术在变电站设备巡视中的应用

电力18讯：    作者：广东省梅州供电分公司 丘必养

    变电站的设备巡视是运行人员每天都必须进行的一项重要工作。其手段方法一般就是目测、手摸和耳听设备的运行情况，其中又以目测为主。但目测的方法有着很大的局限性，对一些有发展性的缺陷较难准确发现，特别是一些在运行中较易发热的设备缺陷，要到设备发热到一定的程度后（一般都已造成运行设备不同程度的损坏）才能被发现，这样就给设备缺陷的及时发现和处理造成延误。现在注油设备越来越少，以前较常出现的设备渗漏油现象也较少出现了，但设备异常发热的问题却占设备缺陷的大部分。用示温蜡片对设备的发热缺陷检测，有时不能发现业已存在的故障，有时则误判为出线接头发热，致使一些开关本体内的故障得不到及时处理。在设备巡视中利用红外成像测温技术既能解决上述问题，亦能在很大程度上提高运行人员发现设备缺陷的能力，特别是在设备的迎峰度夏和重大节假日期间对保证供电起到了很大的作用。下面结合我们的实践，对利用红外成像测温技术提高运行人员巡视效果的应用作一些介绍。
    我部配有红外成像仪１台，有人值班变电站各配红外点温仪１台，巡检班配红外点温仪２台。在日常的巡视中，一般都使用便携式红外点温仪对负荷较重的设备和重要负荷设备的接头温度进行重点巡视测试。红外成像仪则能很清晰地显示设备的温度场，对设备的整体发热情况作很直观的观察，对同一设备的不同点温度的异常也能很快发现，它具有稳定、可靠、测温迅速、分辨率高、直观、不受电磁干扰以及信息采集、存储、处理和分析方便等优点，具有点温仪不可替代的优点。但红外成像仪也存在重量较大、使用不方便和价格贵等缺点，因此红外成像仪要作为运行人员日常巡视的必备工具还不够现实，但它在每季度的设备查评、定期的设备夜间检查或在特殊时期的检查（如电网迎峰度夏或高峰负荷时）中使用，能收到相当明显的效果。在２００３年的迎峰度夏期间，我部利用红外成像仪对各变电站主变压器或其他设备进行了一次全面测温扫描，抽检了较重负荷和重要负荷用户１０ ｋＶ设备的发热情况。此次红外成像测温检查共成像１０８幅，发现明显和隐蔽发热点共１３处，其中超过１００ ℃的３处（都得到了及时处理），有效地控制了各种由于设备过热缺陷引发的突发设备事故。下面是在巡视检测中发现的几例有代表性的设备发热缺陷。
    缺陷一。某站＃２主变压器低压侧Ｖ相套管垫片发热。发热图显示最大值９９．１ ℃，最小值５．８ ℃，ＳＰ０１为７５．２ ℃。这是由涡流引起的发热缺陷。当发现主变压器低压侧Ｖ相套管垫片处的温度明显高于Ｕ、Ｗ相时，第一反应是可能紧固垫片的螺母松动引起的发热。但经停电后检修人员对垫片进行打磨，并重新拧紧螺丝投入运行后，发热问题依然存在。最后经对设备再次停电，并把Ｕ、Ｖ、Ｗ三相的垫片拆下对比后才发现，原来它们的材料是不同的：Ｕ、Ｗ相是铜垫片，Ｖ相是铁垫片（由于外形及颜色都一样，运行人员在巡视中难以发现）。正是由于材质的不同，而使它们之间发生了涡流，Ｖ相垫片温度大大高于其余两相。经检修人员对Ｖ相垫片进行更换后，发热得以消除。
    缺陷二。某站１０ ｋＶ开关柜中铝排与穿墙套管连接处发热。发热图显示最大值６８．８ ℃，最小值２８．７ ℃，ＳＰ０２为６４．８ ℃。分析认为，这是由于设备负荷电流大，在长时间运行后，铝排与穿墙套管连接处的导电膏老化，引起接触面的导电能力下降而引起的发热。
    缺陷三。某站１０１２隔离开关Ｖ相中间触头连接部位发热。发热图显示最大值１１０．９ ℃，最小值３．１ ℃，ＳＰ０２为１０３．６ ℃。分析说明，这是由于隔离开关中间触头的连接处螺丝松动，引起中间触头与导电杆之间的连接处发热。这是一起较隐蔽的设备发热缺陷。当工作人员利用红外成像仪对设备进行巡视时，发现有一设备发热现象特别明显，顺着发热点方向找出了发热点１０１２隔离开关Ｖ相接线处。由于当时条件所限，不能立即对其进行停电处理，但运行人员加强了对其运行状况和负荷状况的监视（定时用点温仪对发热点的温度进行检测），防止其发热程度加重。在检修人员停电对其处理时才发现，隔离开关中间触头与导电杆之间连接处由于过热已出现粘连现象，如果不是发现处理及时，很可能会引起设备事故。
    以上缺陷都是工作人员利用红外成像仪对设备进行巡视中所发现的。由于这些发热缺陷发现及时，且检测发热部位准确，为检修人员的缺陷处理提供了准确的证据，提高了检修人员的工作效率，大大减少了设备的停电时间。红外成像测温技术的应用，提高了运行人员发现设备缺陷（特别是发热缺陷）的发现率和准确率，亦为变电站设备和电网的安全运行提供了可靠的检测手段。