深圳供電局有限公司 518000

摘要：電網(wǎng)供電的安全可靠性是經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)，分析了紅外成像技術(shù)在隔離刀閘發(fā)熱診斷中應(yīng)用，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，保障電網(wǎng)安全運行。

關(guān)鍵詞：紅外測溫；刀閘發(fā)熱；監(jiān)測；檢修；

隨著我國經(jīng)濟發(fā)展持續(xù)快速增長，國民生活水平的不斷提高，加大了對用電量的需求，這也對電網(wǎng)供電的安全性、可靠性提出了更高的要求。紅外診斷技術(shù)對電氣設(shè)備的早期故障缺陷及絕緣性能做出可靠的預(yù)測，使傳統(tǒng)的預(yù)防性試驗維修提高到了預(yù)知狀態(tài)檢修。目前，運行中的隔離刀閘缺陷日益增多，突出表現(xiàn)為刀閘的接線板、刀閘出線座、刀口發(fā)熱缺陷，其中刀口發(fā)熱缺陷較為突出。

1.隔離刀閘發(fā)熱產(chǎn)生的危害及影響

隔離刀閘接觸部分發(fā)熱是由于壓緊的彈簧或螺栓松動表面氧化所致，通常發(fā)展很快。因為受熱的影響接觸部分表面更易氧化，使其電阻增加，溫度升高，若不斷的發(fā)展下去可能會發(fā)生電弧，進而變?yōu)榻拥囟搪?，造成惡性事故，嚴重威脅著電網(wǎng)的安全運行，同時也對電力生產(chǎn)和經(jīng)濟效益造成了不可估量的損失。為防止隔離開關(guān)嘲污垢、銹蝕導(dǎo)致觸共燒壞事故.目前采用紅外測溫巡檢設(shè)備發(fā)熱情況，根據(jù)觸頭發(fā)熱溫度超標情況申請隔離開關(guān)停運，檢修人員進行高空作業(yè)處理。尤其足靠母線側(cè)的隔離開關(guān)的停電往往需要整段母線的停運。因此，為安排一臺隔離開關(guān)觸頭檢修，需要繁瑣的刀閘操作、人工高空打磨處理的安全措施等需花費很長的停電時間，不僅耗費巨大的人力和物力，還嚴重影響客戶的用電和公司的供電量。

2.紅外測溫監(jiān)測技術(shù)方法

在保障供電連續(xù)與可靠性的前提下，利用紅外測溫方法，及時發(fā)現(xiàn)并且判斷隔離刀閘的發(fā)熱故障。紅外成像技術(shù)是不接觸電氣設(shè)備、不取樣、不解體、不停電的情況下進行電氣設(shè)備絕緣故障檢測和診斷。提前發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備存在的異常，將設(shè)備事故消滅在萌芽狀態(tài)，保證電網(wǎng)的安全運行；其次，作為狀態(tài)檢修的一種檢測手段，將為檢修人員提供檢修依據(jù)；最后，紅外成像還起到預(yù)防性的維護作用，檢測人員可以通過分析找出設(shè)備已存或潛在的問題。紅外線診斷技術(shù)的應(yīng)用是對預(yù)防性試驗的補充和完善，在一定程度上彌補了電氣設(shè)備離線試驗中所不易或無法發(fā)現(xiàn)的設(shè)備缺陷，并填補了許多高壓設(shè)備缺少在線監(jiān)測的空白，尤其在目前大力提倡狀態(tài)檢修的情況下，紅外檢測診斷已經(jīng)成為電氣設(shè)備從定期檢修內(nèi)狀態(tài)檢修轉(zhuǎn)變中—個不可缺少的技術(shù)手段。

3.兩起典型隔離刀閘發(fā)熱紅外測溫及缺陷的分析

我公司隔離川閘的現(xiàn)狀：截止20lO年8月底，我公司運行的110kv隔離刀閘數(shù)量為182組，

35kv隔離刀閘289組，型號為GW4型。2010年以來，運行的刀閘缺陷13益增多，突出表現(xiàn)為刀

閘的接線板、月閘出線座、刀口發(fā)熱缺陷，其中刀門發(fā)熱缺陷最為突m。每年發(fā)現(xiàn)刀閘發(fā)熱缺陷60余起，對電網(wǎng)的安全運行造成極大的危害，也增大了設(shè)備的于盒修維護成本。

3.1 110kV某站5011刀閘發(fā)熱測溫。室溫：29度，空調(diào)設(shè)置25度。

圖1 5011刀閘接頭（下）C相

圖2、5011刀閘接頭（上）C相

從拍攝的紅外熱圖和現(xiàn)場照片可以看出，這個是屬于單側(cè)觸指發(fā)熱現(xiàn)象。這個發(fā)熱故障的主要原因是單側(cè)觸指接觸上了，另一側(cè)觸指沒有接觸上，導(dǎo)流面積減少了一半，接觸電阻就增大了2倍，造成接觸點發(fā)熱，發(fā)熱的高低隨著負荷電流的大小變化。另一種現(xiàn)象是：單側(cè)觸指接觸了，另一側(cè)觸指處于似接非接狀態(tài)，似接非接處將會產(chǎn)生間隙放電，放電處將產(chǎn)生能量損耗發(fā)熱，造成此處燒傷。

3.2 110kV某站503開關(guān)柜及503CT柜紅外測溫。負荷2300A左右，室溫28度，空調(diào)設(shè)定25度。

圖1 503真空泡下方與母排接觸面C相

圖2 5033刀閘C相

從以上紅外熱圖可以看出，刀閘和母排接線觸面發(fā)熱嚴重。

4.結(jié)論

從以上2起緊急缺陷分析可以看出，不論是緊急缺陷還是重大和一般缺陷，隔離刀閘的發(fā)熱缺陷基本上都是以上述缺陷的形式出現(xiàn)（接線板發(fā)熱、刀閘刀口發(fā)熱、出線座發(fā)熱）。所以，根據(jù)現(xiàn)場的處理情況分析總結(jié)出發(fā)熱原因和注意事項有如下五點：

（1）廠家在刀閘的觸頭設(shè)計上不合理。廠家在制造工藝上造成的，例如觸指彈簧拉緊度不一樣、彈簧質(zhì)量不過關(guān)等，造成接觸不良發(fā)熱。對于這種發(fā)熱缺陷只能是在選擇隔離刀閘的廠家和型號時應(yīng)選擇知名度高、刀閘質(zhì)量好的廠家，同時在購買隔離刀閘前寫好技術(shù)規(guī)范書，提出刀閘參數(shù)的具體要求：

（2）安裝維護調(diào)試質(zhì)量欠缺。一是接線板上螺絲擰的不緊發(fā)熱，就是說螺絲的壓緊力不夠。造成接觸面接觸不良造成的發(fā)熱；二是螺絲擰地過緊引起的發(fā)熱。有些接線板較大，但是只有兩個螺絲在起緊固作用，在安裝時往往擔(dān)心擰不緊引起發(fā)熱，所以用最大力氣往緊里擰，由于接線板通常是鋁或銅制的，材質(zhì)比較軟，造成接線板的兩端輕微的翹起，使接線板的有效接觸面減小，接觸電阻變大，造成發(fā)熱，發(fā)熱的大小隨著負荷電流的大小變化。所以，擰螺絲的力量由檢修人員自己來把握，不能過小，也不能過大。盡量使用力矩扳手進行緊固。同時在接線板間涂導(dǎo)電脂以保證接觸面的接觸良好。三是安裝調(diào)試人員在刀閘安裝完成調(diào)試過程中調(diào)試不當(dāng)，造成刀閘在合閘時某相合閘不到位，接觸不良或安裝時可能由于刀閘水平連桿的某—個并帽螺絲擰的不是很緊，運行人員通過幾次的分合閘操作，造成水平連桿變位，導(dǎo)致刀閘的三相不是很同期，在合閘后出現(xiàn)其中一相刀閘沒有合到位，造成刀口接觸不良的情況。

（3）運行人員刀閘操作后檢查不到位運行人員在刀閘操作時刀閘沒有合到位，檢查不認真，沒有及時發(fā)現(xiàn)合閘不到位的現(xiàn)象，造成運行時間不長就出現(xiàn)刀口發(fā)熱的現(xiàn)象出現(xiàn)。

（4）新設(shè)備投運驗收人員責(zé)任心不強。驗收是確保新設(shè)備投運和檢修質(zhì)量、安全運行的重要一關(guān)。驗收人員除檢查接頭的松緊、彈墊的壓接質(zhì)量、接觸面的接觸狀況外，對于大電流回路（>200A）應(yīng)要求安裝、檢修人員出具設(shè)備接頭檢測數(shù)據(jù)，以確保在—個檢修周期內(nèi)不發(fā)生接觸發(fā)熱，否則應(yīng)進行考核。

（5）檢修專業(yè)必須利用設(shè)備停電機會加強定期檢查維護工作，尤其是對隔離刀閘容易出現(xiàn)發(fā)熱故障的部位（刀口的觸指及彈簧、接線板、出線座）進行全面的檢查和維護，特別注意大負荷刀閘的運行監(jiān)督，切實做好備品備件儲備工作。

紅外成像技術(shù)對我公司所屬各變電站電氣設(shè)備的檢測應(yīng)用雖已十分廣泛，但在以下幾個方面還需探索：

（1）理論上講變壓器和電抗器鐵芯漏磁將產(chǎn)生發(fā)熱，應(yīng)有明顯的局部發(fā)熱，而西峰變電站330KV電抗器內(nèi)部長期過熱，經(jīng)多次紅外成像檢測，雖整體溫度較高，但無明顯的局部發(fā)熱圖譜。因此，對檢測變壓器和電抗器內(nèi)部磁滯渦流發(fā)熱方面仍在積極的摸索探索中。I

（2）對于電壓、電流混合致熱型電氣設(shè)備（如套管）的故障性質(zhì)還不能準確的定性，加之目前還不能完全排除各種干擾因素對紅外成像檢測結(jié)果的影響，所以在這方面仍需繼續(xù)探索。

由于電力設(shè)備的多樣性，經(jīng)過多年的測試實踐，對隔離開關(guān)的刀口和接頭發(fā)熱等應(yīng)進行重點檢查，雖然紅外測溫能對電氣設(shè)備進行實時帶電檢測，可以發(fā)現(xiàn)常規(guī)試驗手段所不能發(fā)現(xiàn)的設(shè)備故障。但就目前紅外線檢測技術(shù)發(fā)展的水平來看，還不能對所有設(shè)備的內(nèi)部故障做出準確判斷。因此對于內(nèi)部故障的檢測應(yīng)將常規(guī)試驗手段和紅外線檢測手段有機結(jié)合，才能互補。

總之，我們紅外測溫時應(yīng)該從一些不太明顯的表面現(xiàn)象上仔細分析，發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，總結(jié)經(jīng)驗，積累一些典型的溫度數(shù)據(jù)和熱圖譜，這樣在發(fā)現(xiàn)異常時才能進行比較，我們在發(fā)現(xiàn)問題時不僅要按照導(dǎo)則的要求進行定性，而且要通過一些手段和方法找出發(fā)熱的成因，具體問題具體分析。