基于红外测温的变电站电缆缺陷分析与处理

基于红外测温的变电站电缆缺陷分析与处理

杨涛

国网山东省电力公司烟台供电公司 山东烟台 264000

摘要：随着电力行业的不断发展，对电网设备安全可靠供电提出了更高要求。红外检测技术能对电缆等电力设备进行带电检测，对于及时发现设备缺陷、设备安全稳定运行具有重要意义。本文主要是对电力电缆绝缘缺陷的原因进行了分析，同时提出了电缆红外检测的相关技术要求，通过相关分析来指导现场电缆d带电检测工作，对于及时发现电缆异常发热缺陷，避免发生事故具有指导意义。

关键词：红外检测；电缆缺陷；变电站

引言

红外检测技术运用在电缆运行领域已有多年,从最初的使用点式测温仪对电缆连接点的简单温度读取,到目前已得以广泛运用的非致冷型焦平面红外热像仪对全部被测物体进行温度数据采集,从220kV至10kV的多层次电缆管理得到普及运用。红外检测技术对发现由电流致热型缺陷引起的接点发热和由于电压致热型缺陷引起的绝缘隐患有比较明显的优势,同时由于其非接触、不停电、不解体的工作方式,能够最大限度地发现并确诊缺陷,使得对电缆设备的寿命检修成为可能。

1电力电缆绝缘缺陷原因分析

1.1水树枝老化与热老化

在特殊的工况条件下，如长期潮湿的环境，聚乙烯电缆较容易出现半导电层凸起问题，进而引发水树枝老化等现象。探析水树枝老化的主要原因，就在于存在水渗透现象。因此，在电力电缆安装中，应选用质量优良的电缆产品，做好电缆测试工作，保证绝缘材料性能，并为之提供良好的运行环境。在高温环境中，绝缘材料的内部分子结构较容易发生改变，使该类材料的绝缘性能不断降低。在热老化作用下，由于电晕的放电过程，绝缘层与屏蔽层之间的缝隙较容易损坏。因此，在电力电缆运行中，应有机结合电缆高温状态，合理控制电缆运行时间，保证电缆具备良好的绝缘性能。

1.2施工人员施工不规范

①吊装终端瓷套管时，由于施工人员疏忽，导致瓷套管碰撞应力锥，使应力锥表面的带材出现翻褶现象；②施工人员在电缆本体上带材绕包后调整过电缆，使带材受到拉伸而发生变形，从而出现裂缝，这也是本次漏油的主要原因。正因为电缆本体上多处带材的绕包都不满足工艺要求，漏油通道也可能不是唯一，但笔者认为，瓷套管中绝缘油主要经过带材变形处的裂缝往下渗漏，然后经过自粘带与密封底盘的空隙继续向下渗漏，最终渗入波纹铝护套内和尾管内。

1.3电缆终端头在制作不规范

制作过程中，环境条件不符合要求；对绝缘层进行清洁时操作不当，导致清洁不彻底；没有进行足够的密封处理及密封性检查，导致环境中的水分、灰尘、杂质等进入电缆终端内，使得电缆终端头内电场分布及电场强度发生畸变，分散电应力能力降低，热效应严重引起电缆发热。

2电缆红外检测技术要求

2.1检测环境要求

（1）被摄物体的负载率必须达到30%以上,必要时应等待高峰负荷。监测时的负荷越高,对发现缺陷更为有利。(2)尽量避免在直射阳光下操作。直射阳光会掩盖缺陷,最好的操作条件是在足够的负荷下,在晚上和阴天时进行。若不能避免阳光直射,也要做到拍摄角度不能与被测物的反射光重叠。(3)拍摄点应避免以变压器的散热器或其他有热辐射的电气设备作为背景,以免干扰测温准确度。(4)现场拍摄发现存在缺陷时,在条件允许下,可多角度拍摄,最大限度地反映缺陷状况。(5)当红外测温仪具备拍摄可见光照片性能时,发现缺陷应保留可见光照片。(6)作为历史档案保存的红外图谱照片,拍摄地点角度尽量统一,有条件的话也应记录负荷情况。(7)查找不正常的温度,不仅要注意热点,也要注意冷点。

2.2检测设备要求

检测仪器应尽量避免在强磁场环境下工作，热像图会发生比较严重的失真,影响图象效果,对仪器本身也会造成不可挽回的后果。红外诊断技术是非接触的间接测温技术,与其他技术相比,其具有不可比拟的优点,但同时也有其局限性的一面。红外诊断技术所反映的被测体表面温度,测量值受到多种因素的影响(环境温度、表面反射率和背景温度等),诊断设备健康状况时应考虑这些因素,对读数进行修正,使测量值尽可能准确。特别应注意的是,温度只是用来进行缺陷诊断的几个重要参数之一,但不是唯一参数。例如在较低负荷条件下,即使设备有严重缺陷,红外图谱显示的温度也不一定很高,此时仅靠温度来解释问题就可能导致片面的结论,故应综合多方面数据,进行分析后作出结论。

结语

随着科技水平的不断发展，红外检测技术为电力系统变电设备的安全、可靠运行提供了有力的保证，同时也让电力设备检修工作得到了更加准确的数据作为参考。本文主要是对电力电缆绝缘缺陷的原因进行了分析，同时提出了电缆红外检测的相关技术要求，力求通过相关分析来指导现场电缆测温工作，及时发现电缆异常发热缺陷，避免事故发生。

参考文献

[1]黄志豪，郑盼龙，许新宇，等.基于轻卷积神经网络的电力电缆绝缘损伤图像检测方法[J].电子设计工程，2019，27（13）：171-175.

[2]项恩新，杨能，王科，等.110kV电缆中间接头半导电层缺陷局部放电测试技术研究[J].云南电力技术，2019，47（03）：44-47.

[3]吴丽霞，陈桂文．红外测温技术在变电运行中的应用探究U]．电子世界，2018，5(20).