电力设备发热缺陷诊断分析与研究

电力设备发热缺陷诊断分析与研究

曹程姚阳郭宏伟谷士军

（冀北电力有限公司检修分公司北京102488）

摘要：本文首先介绍了红外成像检测技术的基本原理和特点，列举了生产中常见的发热缺陷，在此基础上，总结分析了电力设备发热缺陷的原因，最后给出了应对发热缺陷的措施，为运维人员早工作中提供参考。

关键字：红外成像；电力设备；故障诊断分析

0.引言

电力设备发热是电力生产中常见缺陷，为电网安全稳定运行带来极大的隐患。目前，红外成像检测技术广泛应用在发热缺陷的故障诊断中。红外检测技术是利用被测物自身向外辐射能量，得到设备表面的温度及温度场分布，从而判断设备发热情况。电力设备的早期缺陷往往都能通过发热反映出来，因此利用红外诊断技术分析电力设备的表面热场，能对设备的运行状态、潜在故障的位置和严重程度进行判断，进而保障设备的安全稳定运行。

红外成像技术具有不接触、不停运的优点，扫描成像的范围大，速度快，通过屏幕显示出的状态，快捷、灵敏、形象、直观，可实现高效率的检测功能，劳动强度也不高，此外，它不仅能够定性反映是否有设备故障，还能从量上体现出故障的严重程度。因此得到广泛的应用。

1.变电设备常见缺陷类型

电力设备载流回路由于电气连接不良、松动或接触表面氧化等因素会引起回路接触电阻增大。当电流流过时，在串联回路中接触电阻增大部位或并联回路中接触良好部位会产生更多的电阻损耗，发热形成明显的过热点，热量会以此为中心向周围导体或介质传递。导致热缺陷的因素有很多种，一般情况下，根据发热源的位置，分为外部故障和内部故障两种。

1）外部故障：某些部件如果长时间的在空气中裸露着，受到温度的影响，再加上湿度的变化，有可能导致表面结垢而造接触不良，也可能会在外力的作用下导致部件的破坏，所以会使导电截面积变小，进而发热。如接头不能很好地连接，螺栓，垫圈没有被压紧；长时间运行导致的腐蚀氧化；未采用质地良好的元器件，或者是采用良好的加工安装工艺，都可能会造成导体的损伤等。

内部连接不良缺陷的红外图谱特征与外部连接不良不同，其发热区域面积较大，且温度最高点不出现在外部连接部位。图3为电流互感器内部接头发热红外图谱，电流互感器内部连接螺母松动导致接触不良发热，其最高温度点不在外部连接头，而在靠近内部一次引线连接螺母处。

2.原因分析

根据近年来对变电设备发热缺陷的原因分析与归纳总结，造成设备出现发热缺陷的主要原因在以下四个方面：

1）安装、检修中工艺质量问题。如实际施工中，施工人员现场擅自更改的一些弯曲、扭转金属捧，造成连接部位接触不良或接触面不能满足要求；接头接触面处理不当，如有毛刺、接触面不平整，导电体弯曲或扭转角度不对、固定螺丝着力不均衡、涂抹导电膏或电力复合脂时混入杂质、用普通凡士林代替导电膏或电力复合脂等；接线压接头发热的原因有压接头制作工艺不规范，在压接过程中混入杂质，铝接头与铜接片接未作技术处理。

2）倒闸操作质量不过关。刀闸设备，由于合闸不到位或合闸过度，动静触头不在一条轴线上，动触头和压簧偏松，可能会造成接触不良或单边接触不良。

3）设备本身质量问题。如隔离开关触指及触指弹簧和导电带、软连接的材料不合格、装配工艺差；钢芯铝绞线表面有划伤、划痕以及加工过程中工艺不良造成导线松散。

4）环境问题。本公司所管辖变电设备，母线、隔离开关等导流部分大部分暴露在空气中，受到长时间风吹雨淋，容易老化锈蚀。再者日益严重的周围环境污染也造成隔离开关上的弹簧部件锈蚀，失去应有的弹性。甚至断裂，完全失去弹性效应，引起接触不良。老产品的铝质导电杆、铜导电带连接处更容易产生电化学腐蚀，导致接触电阻增大引起过热。

3.结束语

根据运维经验及发热缺陷的原因，总结因对发热缺陷的措施。

1）继续开展设备定期红外测温普测工作。对于发现的微小发热问题做好档案记录，积累设备与线路的运行参数。2）对重点设备加强测温工作，如负荷长期比较高的设备、运行时间比较长的老旧设备、设备跳闸后可能过负荷的线路间隔等。3）重点时段加强测温工作，如迎峰度夏期间、节假日及政治保电等。4）在设备检修工作中，停电前和送电后，对设备加强跟踪测温。5）此外，测温工作中，对易发热重点位置，应对设备进行全方位、多角度、无死角检测。

红外测温技术在电力设备状态检修中的应用能预防一些不易或者很难发现的设备缺陷，同时，电力部门要重视和加强对红外测温设备的投入和运维人员的培训，确保运维人员能掌握红外测温原理及其影响因素，推动红外测温技术在电力设备运维中的规范化应用。

参考文献：

[1]邵进，胡武炎，贾风鸣等.红外热成像技术在电力设备状态检修中的应用[J].高压电器，2013，49（1）：126-129.

[2]吴继平，李跃年.红外热成像仪应用于电力设备故障诊断[J].电力设备，2006，7（9）：38-41.

[3]DL/T64-2008带电设备红外诊断应用规范.