试论红外检测技术在变电检修中的运用

试论红外检测技术在变电检修中的运用

国网鹤岗供电公司

摘要:变电站设备在电力系统运行的过程中,承担着至关重要的作用。变电站设备的自身运行质量直接关系到电力系统的供电性能。因此,进行电力生产的同时,还需要加强对变电设备的检修工作。以往所采取的人工检修方式,不仅无法实现对变电设备的全面检查,还会浪费一定的人力资源与物力资源。红外检测技术的应用可以有效代替人工检修方式。在各类设备正常运行的情况下,便可应用红外线检测技术对设备运行质量进行精确判断。文中,就对红外检测技术在变电检修工作中的运用进行分析。

关键词:状态检修;红外检测技术;变电检修

在电力能源需求逐渐增大的基础上,变电系统的运行压力也在逐渐提升,这也使得变电设备的故障几率也越来越大。在电网建设规模逐渐增大的形势下,以往的人工检修方式已经无法满足变电系统稳定运行的需求,变电设备的应用不仅可以保证电力能源的有效传输与控制,还是提升电力系统运行稳定性的基础保障。一旦出现变电设备故障问题,就可能造成大范围停电的现象。此时就突出了红外线检测技术应用的优势,应用红外线检测技术来提升变电设备检修效率,保证电力系统的运行安全。

一、一次设备检测中的运用

1、变压器热故障

变压器的结构形式较为复杂,在实际应用的过程中,可以形成多种传热途径。对于变压器出现的热故障现象,如果仅是依据红外线检测技术,很难保证对热故障问题的准确判断。因此,需要结合其他技术手段,对变压器的热故障问题进行准确分析,通常会采用有色谱分析法。对于一些接近外壳部位以及热传播途径较为简单的热故障问题,则可以直接应用红外检测技术进行检测。变压器油枕中的油位过低会对变压器系统的运行质量造成较大影响。实际操作的过程中,变压器的油位表会对油枕内的油位进行准确显示。而在出现变压器油表故障问题时,就会导致油位数据不准的现象,此时就可应用油枕外壳的温度特征,对于变压器内油枕的油位进行准确判断。同时,应用该种方式还可以确定变压器油枕的指数偏低问题。为了实现对数据的进一步确定,可应用红外成像检测技术对于变压器油枕内的油位进行检测。某地区成功应用此种检测方式实现了对变压器油位表故障的判断,从根本上控制了故障的影响范围,使电力系统的运行稳定性得到保障。

2、断路器内部故障

红外检测可以发现断路器内部载流回路接触不良所造成的过热故障。对SF6气体绝缘的断路器,热图像分析时应结合设备的结构进行判断,其中温度成像结果可以清楚地反映断路器的健康运行情况,发生故障的断路器一般温度要高于其他设备。结合停电很快确定了设备的故障情况,如某66kV变电站断路器B相中部位置相较于其他两相存在较大温差,根据断路器结构,该部位内嵌穿心电流互感器,检查互感器端子箱发现二次端子烧毁开路,导致断路器内部升温。红外成像技术运用在断路器故障诊断上,可以高效准确地判断断路器故障位置,根据诊断情况及时处理设备故障,避免设备“带病”运行造成事故扩大化。

3、互感器内部故障

电压互感器的内部故障包括铁心缺陷、绕组缺陷及绝缘介质缺陷。正常情况下,电压互感器总体损耗很小,温升和相间温差很小。不考虑环境风力的影响;若考虑微风的冷却作用,温差会更小。电流互感器的正常发热由绝缘介质损耗、导体铜耗、铁芯铁损组成,散热部位为顶部储油柜出线处,内部故障主要是连接接触不良和绝缘介质缺陷。因此,对互感器内部故障进行红外检测时宜采用相间比较法,外部引线接头接触不良和本体缺油等故障可采用直观检测法。如某变电站红外检测时发现一组油浸氏电压互感器A相中上部存在微小温差,停电检查发现A相电压互感器缺油。

二、在二次设备检修中的运用

TA二次回路。TA二次回路易发生因端子松动、锈蚀等因素导致的过热现象,红外检测时应侧重于端子排TA接线端子等部位。直流二次回路。直流设备发热重点部位包括直流屏的空气断路器、熔断器、降压硅链及各保护单元的直流空气开断路器、熔断器等。如某220kV变电站直流设备年检时发现直流屏调压控制器背板接线柱发热达80℃,经过检查为接线螺栓松动。交流二次回路中。红外检测侧重点为交流低压柜(盘)的空气开断路器、熔断器及主变压器风冷低压回路。通过对220kV某变电站一次全方位的红外测温状态评价,仅在二次回路就发现端子排发热情况4处,空气断路器接线处1处,继电器接线处2处。红外成像技术运用在二次设备中,可以快速、直接的进行检测,避免因为接触不良引起设备故障。

三、在SF6气体泄漏故障检测中的运用

SF6气体具有优异的绝缘和灭弧特性,已广泛应用于电力系统的高压断路器、变压器和GIS组合电气等设备中,然而,发生SF6气体泄漏时,会大大降低气体的绝缘和灭弧能力,给电力系统带来安全隐患,也给操作人员带来危险。传统SF6气体检漏主要采用皂水检漏和手持检漏仪等方法,存在主观性大、不够精确等问题。气体具有不同分子结构,对于入射光具有选择性吸收,基于气体吸收检测的理论基础,红外检测技术很好的应用在SF6气体泄漏事故中。

某地区的变电站高双右线GIS初步检查后发现外观并无异常,出线电缆插拔头外观正常,环氧树脂部分没有开裂,现场使用检漏仪未发现漏点,初步判断该气室存在较为严重的漏气缺陷,立即到故障现场用红外成像检漏仪对故障气室进行检漏操作,成像仪显示该气室下盖板与本体连接法兰有多处涌出大量气雾,检修人员用肥皂液对疑似漏气区域进行涂抹后发现连接法兰部分螺孔处确实漏气。漏气气室下盖板法兰面有存水,螺孔位置均有锈迹,个别位置锈迹已蔓延至密封面,漏气点位置密封胶圈可见明显腐蚀痕迹,并有铝粉附着。

经过红外检测技术的成像功能,可以有效实现对设备漏气情况的检测。经过反复查找漏气原因可以判断为,是由于下井盖密封胶圈腐蚀变质所产生的气体泄漏问题。基于此,要求设备检修人员定期查看盖板密封胶圈质量问题,做到及时更换胶圈,从而降低气体泄露问题的发生几率,为变电系统的稳定运行提供保障。

结语:红外检测技术是一种具有非接触式、实时快速、形象直观、准确度高、适用面广等优点的状态检测方法。在变电设备质量控制和监测、在变电设备故障诊断、在变电设备检修节约人力和物力资源等方面都发挥着重要的作用。红外检测技术是状态检修的重要方法,必将在电网发展的将来起到重要作用,同时也将对电网的发展做出贡献。

参考文献:

[1]危正东.试论红外检测技术在电力设备故障诊断中的应用[J].中国电子商务,2013(20):220.

[2]丁波.浅谈变电运行工作中的红外检测[J].电源技术应用,2013.

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