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    红外成像技术在变电站电气设备中的应用(共13页).doc

    • 资源ID:14407100       资源大小:2.71MB        全文页数:13页
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    红外成像技术在变电站电气设备中的应用(共13页).doc

    精选优质文档-倾情为你奉上红外成像技术在变电站电气设备中的应用【摘要】应用红外线成像测试仪器将电气设备故障点及时地查出,尽快地将故障排除,以使电气设备及时恢复正常工作,确保电网安全稳定地运行,为设备状态化检修提供可靠依据。【关键词】红外线成像技术在线检测故障点近年来,随着变电设备的日益更新,设备性能和结构越来越先进,传统的检修模式以不能适应当前的运行方式,状态化检修已提上工作日程;故,运行在线检测和故障诊断,显得尤为重要,其对提高电气设备可靠性、经济性运行,降低维修成本,都有非常重要的意义;红外成像检测技术是在线检测的有效手段之一。一、红外成像技术在变电站电气设备中的应用。公司在红外线成像技术应用方面早在1995年就开始了,工区2001年红外成像技术检测正式列为试验手段之一,在红外成像检测技术应用的8年中,红外成像设备从TVS-100(日本西北航空)SATHY6000(广州飒特)ThermaCAMP60(美国FLIR)ThermaCAME320(美国FLIR),P60是目前国内民用技术应用较为先进的产品;红外技术应用以来,对公司所辖白银地区、靖远地区、皋兰地区、景泰地区和会宁地区的变电站利用红外成像技术进行检测和诊断,发现了大量的电气设备缺陷,主要的电气设备缺陷类型有:隔离开关接头、握手(动静触头)、引流线、顶帽发热、支持瓷瓶发热,多油断路器油箱内部发热,少油断路器羊角叉、中间触头、接线板发热,高压电力电缆接头、过负荷发热、绝缘损坏发热,变压器接头发热、将军帽发热、大箱沿体发热,互感器接头发热,导线接头发热等。另外,红外成像技术的应用,还可以替代了母线零值绝缘子串的带电检测以及变压器、避雷器、互感器等的带电在线检测和诊断。1、在隔离开关中的应用。(1)在总变进行红外成像测试时,发现1112丙刀闸C相靠CT侧引流线发热,表面温度:A相:34,B相:47,C相:120.1,I=400A,环境温度:22,环境湿度:29%,相间温差:86.1,相对温差:87.8%。处理时发现1112丙刀闸C相靠CT侧引流线断股,表面氧化也较严重。(2)在变进行红外成像测试时,发现3501丙刀闸开关侧接线板发热,表面温度:A相:22,B相:326,C相:22,I=75A,环境温度:21,环境湿度:30%,相间温差:304,相对温差:99.7%。处理时发现3501丙刀闸开关侧接线板螺丝严重松动,螺丝用手能拧动,表面严重氧化。(3)在变进行红外成像测试时,发现611甲刀闸上接线板(接头)C相发热,表面温度:A相:29,B相:31,C相:72,I=225A,环境温度:24,环境湿度:30.5%,相间温差:43,相对温差:90%。处理时发现611甲刀闸上接线板(接头)C相表面氧化严重,螺丝松动。(4)在进行红外成像测试时,发现2211旁母刀闸C相靠母线侧动静触头发热,表面温度:A相:23.2,B相:23.6,C相:145.8,I=195A,环境温度:19,环境湿度:30%,相间温差:122.6,相对温差:96.7%。处理时发现2211旁母C相刀闸基础下沉,使动静触头变形,导致接触不良。(5)在对变进行红外成像测试时,发现2219丙刀闸B相靠开关侧握手发热,A相:17,B相:148,C相:16.8,I=480A,环境温度:15,湿度:31%,相间差值:131,相对温差:98%。处理时发现静触头支架(触指支架)转轴断裂,下触指一个严重氧化,表面的渡银全部氧化掉。(6)在对变进行红外成像测试时,发现1101丙刀闸靠主变侧出线座(顶冒)B相发热,表面温度:A相:7,B相:82,C相:7.6,I=210A,环境温度:5,环境湿度:36%,相间温差:75,相对温差:97.4%。处理时发现1101丙刀闸靠主变侧出线座固定螺丝松动,有两根螺丝断列,这是发热的主要原因。(7)变3516甲刀闸C相支持瓷柱发热,A相:30.66,B相:32.47,C相:43.63,I=136A,环境温度:30,湿度:31%,瓷柱上部温度本应略高,现在反而偏低,中部温度偏高,说明绝缘性能劣化,更换下来进行检查,发现其绝缘电阻只有30M。(8)变3513甲刀闸C相母线侧支持瓷柱40.1。正常相A、B相37。I=13A。环境温度:28,湿度:25.6%,更换下来进行检查,发现其绝缘电阻只有50M。在发现的缺陷中,隔离开关接线板发热重大缺陷、紧急缺陷23起,处理率达100,动静触头发热重大缺陷、紧急缺陷17起,处理率达100,出线座发热4起,处理率达100,支持瓷柱发热2起,处理率达100,一般缺陷在停电时均及时进行了处理,避免了设备事故的发生。下面是红外发现的一些缺陷图片:隔离刀闸动静触头发热隔离开关支持瓷柱发热 隔离开关出线座发热隔离开关接线板发热 隔离开关动触头座发热2、在断路器中的应用。(1)在对变进行红外成像测试时,发现3511开关(SW8-35型)本体C相发热,C相:35.1,A相:29,C相:29.1,I=130A,环境温度:24,环境湿度:31%,相间温差:6.1K,相对温差=55%。温度自上而下呈阶梯分布递减,带电设备红外诊断技术应用导则中规定,相间温差不大于2K,进行了及时的处理,处理时发现3511开关C相靠线路侧静触头座螺丝松动,表面氧化,处理前,回路电阻:C相=186u,B相=120 u,A相=106 u,虽然,都在合格范围内,但,相对差值过大,处理后,三相接近运行正常。(2)在对变进行红外成像测试时,发现3511开关本体C相发热,表面温度:A相:22.6,B相:23.1,C相:33.7,I=350A,环境温度:14,环境湿度:33%,相间温差:11.1K,相对温差:56.3%。温度自上而下呈阶梯分布递减,相间温差严重超出了导则中的规定,处理时发现3511开关C相内置CT二次开路,是造成油箱本体发热的原因。(3)在对变进行红外成像测试时,发现2202开关B相断口1接线板发热,A相:20.2,C相:23.1,B相:76.5,I=433A,环境温度:22,湿度:32%,相间温差:56.3K,相对温差:95%。按导则规定,以属于紧急缺陷,应立即停电处理,2002年6月5日,中午发热达:82,I=530A,测温蜡片熔断,建议用气泵加绝缘管吹风处理,效果良好,(当时1#变大修,2#变停不下来)2003.06.20已处理,处理时发现断口1接线板螺丝松动、表面氧化严重。(4):在对变进行红外成像测试时,2202开关本体A相断口4靠三角箱处的中间触头发热,A相:37.7,B相:26.5,C相:25.7,I=433A,环境温度:22,湿度:32%,相对温差:74%,相间差值:12K。按导则规定,相间差值不大于10K,应立即停电处理,但,当时1#变大修,2#变停不下来,采取了跟踪测温的方法,严密监测相间差值的变化,处理时,发现2202开关本体断口4靠三角箱处的中间触头的静触头座螺丝松动、表面氧化。(5):变2202开关A相断口4下触头座动静触头异常,Ie=1500A,I实433A,表面温度:37.73,正常相温度:27.5,相间温差:10.23K,环境参照体温度:23.35,相对温差:71.1。解体前,回路电阻测试A相断口4386u,解体后,下触头座固定螺丝松动,表面氧化较严重,经过处理,回路电阻测试B相断口483u(厂家规定,大修后小于100 u),投运后测试正常。(6)变2202开关B相断口1接线板异常,Ie=1500A,I实433A,表面温度:97.43,正常相温度:28.38,相间温差:69.05K,环境参照体温度:22.85,相对温差:92.6。解体前,外观检查试温蜡片溶化,回路电阻测试B相断口1接线板:467u;接线板固定螺丝和接线板氧化严重,接线板松动,用手可以摇动,但连接螺丝以无法拧动,使用钢锯将其锯断,解体处理后后,回路电阻测试B相断口1接线板:48u,投运后测试正常。(7)变在测试中发现102开关A相上装头有发热现象,最高表面温度46,正常相A相、C相:29, I=580A,相间温差:17K,相对温差:70,属于:一般缺陷。 多油断路器在测试中,热成像图谱十分明显。判断为多油断路器内部故障,属紧急缺陷。于是安排停电进行了试验,西山变3511故障相接触电阻比正常相高,但符合标准规定值,落下油箱后检查,发现上述两变电站3511开关均有故障,由以上实例可以看出,定期进行红外成像技术检测高压多油断路器及其连接板接头,可以及时发现并消除设备隐患,避免异常事故的发生,为断路器实行状态化检修提供有力的依据。对于少油断路器,从实例可以看出,在设备大修前、大修中,对全站设备进行红外成像技术测试非常有必要,对特殊缺陷采取非常手段也是很有必要。断路器接线板发热重大、紧急缺陷21起,处理率100,内部发热5起,处理率100。以下是实际使用红外成像拍摄的缺陷图片:少油断路器动静触头接触不良少油断路器接线板发热 SF6断路器接线板发热真空断路器桩头发热 少油断路器软联接发热3、在变压器中的应用。(1)变1#所用变进行红外成像测试时,发现其低压侧中性点套管发热,A相:3.7,B相:3.5,C相:3.7,O相:77.6,I=30A,环境温度:-6,湿度:22%,相对温差:96.9%,相间差值:74.1K。按导则规定,属于紧急缺陷,立即停电处理,检查发现中性点引线烧得发黑,套管螺杆变形,由于测试准确,缺陷的到了有效地控制,避免了事故的发生。(2)变1所用变进行红外成像测试时,发现其低压侧A相套管接头发热,A相:32,B相:31,C相:31,O相:31.2,I=20A,环境温度:26,湿度:31%,相对温差:86.5,相间差值:37K。按导则规定,属于重大缺陷,立即停电处理,检查发现引线接线板线鼻子烧得发黑,套管螺杆变形,由于测试准确,缺陷的到了有效地控制,避免了事故的发生。(3)变1主变110KV侧套管将军帽进行红外成像测试时,发现其A相、B相套管接头发热,A相:35.6,B相:34.6,C相:10,,I=420A,环境温度:-5,湿度:31%,相对温差:63.1,相间差值:25.6K。按导则规定,属于一般缺陷,春检停电处理,检查发现将军帽黄铜连接处有烧得放电迹象,且氧化较严重,处理使用挂锡,在没有发热,由于测试准确,缺陷的到了有效地控制。(4)变1、2主变在红外成像测试中时,发现大箱沿体发热,最热处达到117,这是由于制造厂家在出厂时,没有处理好磁路造成的。 在变压器类测试中发现610KV所用变高低压接头发热4起,处理率100;发现110220KV变压器套管将军帽发热9起,处理率100;变压器套管接线板发热6起,处理率100;缺陷发现及时、准确,有效地控制了事故的发生,确保了变压器安全运行。所用变套管线鼻子发热 所用变低压侧中性点接头发热220KV主变将军帽发热银城变1、2主变大箱沿体发热4、在高压电缆中的应用。(1)在对变(已退役)进行红外成像测试时,发现614户外1#杆电缆接线板B相发热,表面温度:A相=45,B相=136.2,C相=38,I=460A,环境温度=3,环境湿度=36%,相间温差=98.2,相对温差=89.1%。按导则规定,属于重大缺陷,我们采取了,跟踪测温的方案,每日在负荷最大时连续测温,经过十几次的跟踪测温,发热点表面温度呈上升态势,决定立即停电处理,处理时,发现614户外1#杆电缆接线板B相并口线夹引线断裂5根,载流量减小,其是发热的主要原因。(2)在对变进行红外成像测试时,发现6171#杆C相电缆出线接头处发热,A相:20,B相:20,C相:125,C相相对温差:84%,I=300A,环境温度:-10,湿度:34%。按导则规定,属于重大缺陷,在连续7次跟踪测温中,其发热点表面温度,在负荷不变,升高趋势明显,停电进行处理,处理时,发现C相并口线夹引线断裂4根,其是发热的主要原因。(3)在对变进行红外成像测试时,1电炉变(6KV油浸电缆)出线电缆发热,电缆三叉头温度达169,电缆本体温度达112,电缆常年过负荷,判定为绝缘老化;按导则规定该类型的电缆运行时温度不大于65,属紧急缺陷。停电试验时,绝缘电阻最大值为610M,直流耐压至18KV左右时,击穿。(4)在对变进行红外成像测试时,发现3516A相出现电缆头第一片伞群上部连接处(1年以后在下部发现又一点发热),一点发热,A相:94.8,B相:28.2,C相:25.9,I=75A,环境温度:29,湿度:30%,相间温差:68.9K,相对温差:103%。属于紧急缺陷,处理时发现交联绝缘烧坏达直径5mm,不断向周围扩散,主要原因是:电缆头在制作过程中引力管的位置过前,属于制作工艺问题。(5)在对变进行红外成像测试时,发现6121#杆出线电缆头A相发热,表面温度:A相=122,B相=12,C相=12.6,I=160A,环境温度=5,环境湿度=36%,相间温差=110,相对温差=106%。按导则规定,属于紧急缺陷,处理时发现6121#杆出线电缆头出线接头螺丝松动,表面氧化严重,这是发热的主要原因。 (6)在对变进行红外成像测试时,612出线电缆整体发热,电缆表皮温度达47.5,三角叉也严重发热,I340A,电缆为185mm2三相铝芯交联电缆(满负荷为:279A),电缆过负荷,退出运行后,绝缘电阻两相小于50兆欧;直流耐压至1.2KV左右时,击穿。电力电缆在红外成像技术检测种,发现由于过负荷造成的电缆损坏2起,处理率100;电缆接线板及并口线夹发热重大、紧急缺陷7起,处理率100;电缆头由于制造工艺问题,造成电缆绝缘损坏2起,以处理率100;由于我们测试准确,在测试中积累了一定的经验,制造工艺和过负荷造成电缆发热是主要因素,在这方面应引起我们高度的重视。高压电缆接线板级并口线夹发热 电缆过负荷三角叉发热35KV电缆绝缘烧损缺陷高压电缆严重过负荷发热6、在其它设备方面中的应用。(1)在对变进行红外成像测试时,发现1#主变35KV侧B相靠母线引线夹“T”型接头发热,表面温度:A相=25,B相=84.1,C相=24,I=120A,环境温度=21,环境湿度=32%,相间温差=60.1,相对温差=95.2%。按导则规定,属于紧急缺陷,处理时发现1#主变35KV侧B相靠母线引线夹表面氧化严重,线夹螺丝松动,铝包带有较大的影响。(2)在对变进行红外成像测试时,发现3#主变2203开关与甲乙刀闸引流B相靠母线引线夹“T”型接头发热,表面温度:A相=8,B相=56.2,C相=8.6,I=360A,环境温度=6,环境湿度=31%,相间温差=48.2,相对温差=96%。按导则规定,属于紧急缺陷,处理时,发现3#主变2203开关与甲乙刀闸引流B相靠母线引线夹“T”型接头氧化严重,打开后表面有一层较厚的白色氧化物,回路电阻测试比其它两相有较大的升高,处理后正常。(3)变1115阻波器B相内避雷器发热,A相:34.59,B相:89.67,C相:35.1,I=215A,环境温度:28,湿度:29%,B相表面温差最大超出55.08K,属于紧急缺陷。停电处理时发现,B相避雷器绝缘电阻35M,绝缘电阻较低,泄漏电流无法进行,已损坏。(4)变2201CT变比接线板发热,A相:72.1,B相:32.5,C相:35.1,I=275A,环境温度:28,湿度:31%,表面温差最大超出39.6K,相对温差:89.8属于紧急缺陷。停电处理发现内部连接螺丝松动,造成变比连接板发热。(5)变101小车刀闸出线套管底座发热、110KV郝家川变1主变601穿墙套管铁板发热;变101电抗器出线套管底座、110KV郝家川变601穿墙套管底座由于有环流存在,造成网门发热,龙川变101电抗器出线套管底座没有隔磁缝,是造成环流地原因;110KV郝家川变601穿墙套管底座由于有环流存在,其在隔磁缝上刷了冷渡锌,使面部接通造成环流发热,再者601母线桥是封闭式的,其散热不良,也是造成发热地原因之一。(6)变101电抗器网门上接头发热,发热点:57.6,检查发现网门一侧没有接地,门子关闭时造成虚接,处理:连接了接地线,消除了发热。(7)变33201刀闸到1主变T型线夹发热,A相41,B相42;正常相C相30,电流293安。属于一般缺陷。(8)变2215阻波器A相下接线板处发热,A相 48。正常相B、 C相31,电流310安。环境温度27,湿度:31.5,相对温差:81,相间温差:17K,属于一般缺陷,在线路停电时进行了处理,发现氧化导致接线板发热。(9)变进行了红外线成像测温,在测试中发现3513电容器组C相电容器II靠放电刀闸侧放电线圈本体有发热现象,室外环境温度为:14、环境湿度为:23; 3513电容器组并联运行于35KVI段母线,负荷电流:90A;3513电容器组C相电容器II靠放电刀闸侧放电线圈:C相表面温度:41.2,A相表面温度:16,B相表面温度:15.6,相间温差:25.6K,相对温差:94。属于重大缺陷。在进行红外成像检测还发现的缺陷,由于发现及时,使事故得到了有效地控制,避免了缺陷的扩大,防止了事故的发生。 阻波器接线板发热 阻波器内避雷器发热母线“T”型接线板发热 引线“T”型接线板发热穿墙套管无隔磁缝发热 穿墙套管隔磁缝短接后发热网门接地不良发热 220KVCT变比接线板发热放电线圈本体发热 线路接线板发热二、存在的问题及今后发展的方向。红外成像技术目前在电力系统变电站电气设备和输配电线路的检测中应用已十分广泛,我公司已应用14年,在工区也应用了8年,积累了不少经验,也检测出了不少缺陷,为设备的健康运行提供了安全保障,但仍然存在不少问题,找到问题,就找到了下一步的工作出发点。1、在变2主变负荷和1变相同的情况下,上层油温总比1变高,且负荷增大上层油温也比1变增大很多,带不动负荷,进行红外成像检测时,两台变压器相间温差达12K,随感异常,但没有引起我们足够的重视,随即的春检中,检查发现其散热器油泥太重,散热太差造成发热,进行冲洗后,恢复正常。2、变秋检中,预防性试验发现35KVI段A、B相tg严重超标准,A相:16.5,B相:21,顶盖皮囊内有水,并缺油,我们在红外线成像技术检测中,发现I、IIPT温升有些异常,但没有引起我们的高度重视,一个月后秋检,电气试验发现,没有造成重大损失,值得我们认真的思考。说明我们对设备内部缺陷检测故障性质还不能准确的判断和定性,测试中不能完全排除各种干扰因素对红外成像技术检测结果的影响,故,这方面仍需继续努力探索。3、变春检中,预防性试验发现101 B相BLQ1mA电压下75%泄漏电流达450uA,在这之前的红外线成像技术检测中,也没有发现这一缺陷。这说明对金属氧化锌避雷器的红外成像技术检测,相间温差掌握较差,导则上规定,金属氧化锌避雷器相间温差超过2K,即为缺陷,而我们在这方面缺乏检测经验,故,这方面仍需继续探索。4、红外检测受天气的影响,变2218甲刀闸A相靠开关侧握手发热,测试时间:2005年7月16日15:12分,环境温度:32,湿度:31.5,A相:86.5,B相、C相:41,I486A,跟踪测试:晚上21:31分测试,环境温度:21,湿度:34.7,A相:56.4,B相、C相:29.8,I475A,17日早上7:50分测试:环境温度:19,湿度:36.7,A相:54.4,B相、C相:29.6,I481A,以后,在早晚太阳出来前和中午、下午太阳直射下我们跟踪了数次,太阳直射下设备表面温度会产生附加温升,使检测出现虚假现象;2006年4月8日13:30分,变测温,检测出3511出线1杆A相接头有发热现象,A相表面温度:134,B相表面温度:18,C相表面温度:17.9,相见最大温差:116.1K。3511负荷I270A,20:30分跟踪测试,天气在下午出现大风(估计有56级),A相表面温度:37,B相表面温度: 8,C相表面温度:8.7,相见最大温差:19K。3511负荷I270A,风力(风速)会影响设备表面对流散热,风速越大,对流散热越多,给测试带来一定困难;在今后的工作中,应关注环境温度、天气变化、太阳光线照射、背景辐射等方面加大总结力度。5、红外线成像检测技术在今后应当成为设备状态维修的重要手段之一,为设备状态化检修提供重要的参数。四、总结。电力设备缺陷有随机性、阶段性、隐蔽性和多样性,实践告诉我们,在负荷高峰时期、负荷突变时期、电气设备电气试验异常时期,应加大红外成像技术检测;红外成像技术能对电气设备进行实时带电检测,可以发现定期试验所不能发现的设备缺陷、故障。但目前从我们掌握的红外成像检测技术水平来看,还不能对所有设备的内部缺陷、故障做出准确判断。故,应将定期试验和红外成像检测相结合,才有利于电气设备内部缺陷、故障的诊断。根据存在的问题加强改进、学习,使检测工作细致化,可靠性不断加强;加强红外诊断质量管理程序管理。总之,在红外成像技术检测方面,今后的路还很长,我们在不断学习、不断总结、不断发展中成长,为电气设备预防性周期的延长提供保障,为状态化检修提供可靠的依据。四参考文献:1 带电设备红外诊断技术应用导则(DL/T-664-1999)。 专心-专注-专业

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