國網(wǎng)眉山供電公司 李逢兵 劉冰潔 汪 銳 高 杰 吳 雄

某變電站267間隔A相豎串絕緣子紅外檢測異常分析

國網(wǎng)眉山供電公司 李逢兵 劉冰潔 汪 銳 高 杰 吳 雄

本人根據(jù)自身多年的實踐經(jīng)驗,結(jié)合某變電站的實際情況,簡要分析了某變電站267間隔A相豎串絕緣子紅外檢測異常情況,以供參考.

變電站;絕緣子;紅外檢測

1.異常概況

2017年06月23日晚,在220kV明月峽變電站帶電檢測中,對220kV雪明一線267間隔A相懸式絕緣子(豎串)進(jìn)行紅外測溫時,發(fā)現(xiàn)該絕緣子串導(dǎo)線側(cè)的第一片絕緣子瓷盤紅外圖譜有異?，F(xiàn)象.06月24日晚,復(fù)測確認(rèn)其第一片絕緣子瓷盤紅外圖譜仍存在異常.

結(jié)合FLIR Tools軟件數(shù)據(jù)處理的結(jié)果,根據(jù)DL/T 664-2008《帶電設(shè)備紅外診斷應(yīng)用規(guī)范》分析可知,220kV 雪明一線267間隔A相懸式絕緣子(豎串)導(dǎo)線側(cè)的第一片絕緣子存在以瓷盤底部為發(fā)熱區(qū)的熱像特征,通過圖像特征判斷法發(fā)現(xiàn)其與第二片絕緣子相同部位的溫差最大達(dá)到0.9K,且在初測和復(fù)測中均超過0.5K(瓷絕緣子表面污穢導(dǎo)致電壓致熱型設(shè)備缺陷的診斷判據(jù)標(biāo)準(zhǔn)),為嚴(yán)重缺陷.

2.檢測對象及項目

檢測對象:220kV雪明一線267間隔A相懸式絕緣子(豎串).

檢測項目:紅外精確測溫.

3.檢測儀器及裝置

檢測儀器信息如表1所示.

表1 檢測儀器及裝置

4.檢測數(shù)據(jù)

4.1 初測情況

2017年06月23日晚,進(jìn)行首次紅外精確測溫,相關(guān)檢測信息如表2所示.

表2 紅外精確測溫相關(guān)信息表(初測)

初測時,220kV雪明一線267間隔A相懸式絕緣子(豎串)的紅外測溫圖譜如圖1所示,異常發(fā)熱部位出現(xiàn)在其導(dǎo)線側(cè)第一片絕緣子的瓷盤底部.應(yīng)用FLIR Tools軟件分析該初測紅外圖譜,得到導(dǎo)線側(cè)第一片絕緣子的瓷盤底部溫度及相鄰絕緣子瓷盤底部相同位置的溫度數(shù)據(jù).

初測時其導(dǎo)線側(cè)第一片絕緣子存在以瓷盤為發(fā)熱區(qū)的熱像特征,其瓷盤底部溫度為28.8℃,而相鄰的第二片絕緣子瓷盤底部相同位置的溫度為27.9℃.二者溫差為0.9℃、即0.9K,溫差超過0.5K.

4.2 復(fù)測

2017年06月24日晚,再次進(jìn)行紅外精確測溫,相關(guān)檢測信息如表3所示.

表3 紅外精確測溫相關(guān)信息表(復(fù)測)

復(fù)測時,220kV雪明一線267間隔A相懸式絕緣子(豎串)的紅外測溫圖譜異常發(fā)熱部位也出現(xiàn)在其導(dǎo)線側(cè)第一片絕緣子的瓷盤底部.應(yīng)用FLIR Tools軟件分析該復(fù)測紅外圖譜,得到導(dǎo)線側(cè)第一片絕緣子的瓷盤底部溫度及相鄰絕緣子瓷盤底部相同位置的溫度數(shù)據(jù).

復(fù)測時其導(dǎo)線側(cè)第一片絕緣子也存在以瓷盤為發(fā)熱區(qū)的熱像特征,其瓷盤底部溫度為27.7℃,而相鄰的第二片絕緣子瓷盤底部相同位置的溫度為27.0℃.二者溫差為0.7℃、即0.7K,溫差超過0.5K.

5.綜合分析

實際運(yùn)行的絕緣子,其內(nèi)部材料具有不同的膨脹系數(shù),在遇到外部強(qiáng)應(yīng)力、熱脹冷縮或強(qiáng)電場時,會在絕緣子上污穢帶等位置形成局部強(qiáng)電場和強(qiáng)應(yīng)力,并伴隨有發(fā)光、放電、噪聲等特征,加速絕緣劣化.當(dāng)瓷質(zhì)絕緣子性能良好時,其發(fā)熱主要是以極化效應(yīng)發(fā)熱為主,相鄰絕緣子的發(fā)熱功率差異是很微小的.當(dāng)污穢絕緣子在相對濕度增大時,絕緣子表面電導(dǎo)率急劇增大,表面電阻急劇下降,轉(zhuǎn)變?yōu)橐员砻媾离娦孤╇娏靼l(fā)熱為主,與相鄰絕緣子發(fā)熱功率的差異變大.發(fā)熱異常集中于污穢所在部位的瓷盤表面,其熱像圖的特征為瓷盤表面發(fā)亮.

根據(jù)DL/T 664-2008《帶電設(shè)備紅外診斷應(yīng)用規(guī)范》附錄B的"表B.1電壓致熱型設(shè)備缺陷診斷判據(jù)"可知,當(dāng)瓷絕緣子熱像特征是以瓷盤為發(fā)熱區(qū)的熱像、且溫差大于0.5K時,可診斷為電壓致熱型設(shè)備缺陷,其故障特征是由于表面污穢引起絕緣子泄漏電流增大導(dǎo)致發(fā)熱異常.

再結(jié)合DL/T 664-2008《帶電設(shè)備紅外診斷應(yīng)用規(guī)范》的"第10條缺陷類型的確定及處理方法"可知,電壓致熱型設(shè)備的缺陷一般定為嚴(yán)重及以上的缺陷.

綜上所述,在220kV明月峽變電站紅外精確測溫的初測和復(fù)測中,220kV 雪明一線267間隔A相懸式絕緣子(豎串)導(dǎo)線側(cè)的第一片絕緣子瓷盤底部發(fā)熱異常均符合電壓致熱型設(shè)備缺陷的診斷判據(jù),該過熱缺陷對電氣設(shè)備運(yùn)行的影響程度屬于嚴(yán)重缺陷性質(zhì).

6.驗證情況

2017年06月25日,使用高精度望遠(yuǎn)鏡對220kV雪明一線267間隔A相懸式絕緣子(豎串)的各片絕緣子瓷盤進(jìn)行可見光觀察,發(fā)現(xiàn)其導(dǎo)線側(cè)第一片絕緣子瓷盤底部有明顯的污穢,而其他部位沒有肉眼可見的明顯污穢.結(jié)合兩次的紅外精確測溫圖像特征可知,第一片絕緣子瓷盤底部污穢區(qū)域與發(fā)熱異常區(qū)域較為吻合,驗證了該過熱缺陷是由于表面污穢引起絕緣子泄漏電流增大導(dǎo)致發(fā)熱異常.

7.結(jié)論及建議

7.1 結(jié)論

根據(jù)對該同一串絕緣子的兩次紅外精確測溫圖譜數(shù)據(jù)處理、以及結(jié)合DL/T 664-2008《帶電設(shè)備紅外診斷應(yīng)用規(guī)范》分析可知,220kV明月峽變電站220kV 雪明一線267間隔A相懸式絕緣子(豎串)導(dǎo)線側(cè)的第一片絕緣子存在以瓷盤底部為發(fā)熱區(qū)的嚴(yán)重缺陷,其發(fā)熱原因為表面污穢引起絕緣子泄漏電流增大.

7.2 檢修策略建議

(1)該設(shè)備過熱缺陷應(yīng)納入設(shè)備缺陷管理制度的范圍,按照設(shè)備缺陷管理流程進(jìn)行處理.由于該過熱缺陷對電氣設(shè)備運(yùn)行的影響程度屬于嚴(yán)重缺陷性質(zhì),應(yīng)盡快安排處理.

(2)結(jié)合停電檢修,對缺陷所在的懸式絕緣子進(jìn)行絕緣清掃、RTV噴涂等處理措施.處理前,可進(jìn)行絕緣電阻測試和交流耐壓試驗,進(jìn)一步確認(rèn)缺陷.處理后,必要時可再次進(jìn)行絕緣電阻測試和交流耐壓試驗,以驗證處理效果.

(3)若短時間內(nèi)無法處理,則需在停電檢修處理前,加強(qiáng)監(jiān)測,必要時可安排其他試驗手段.若缺陷進(jìn)一步發(fā)展為危急缺陷,則應(yīng)立即消缺或退出運(yùn)行.必要時,若條件允許,可進(jìn)行帶電絕緣清掃工作.

(4)針對該缺陷所在的懸式絕緣子串,利用停電檢修或帶電作業(yè)的方式將該懸式絕緣子落地進(jìn)行現(xiàn)場污穢度檢測,收集該懸式絕緣子污穢物,測量其等值鹽密和灰密,進(jìn)行現(xiàn)場污穢等級判定.若現(xiàn)場污穢等級與典型環(huán)境污穢度差異較大,則需分析污穢來源、污穢積累成因等,根據(jù)具體情況實施相應(yīng)的防范處理措施,從根本上緩解或根除該懸式絕緣子污穢發(fā)熱異常問題.

[1]嚴(yán)璋.電力絕緣在線檢測技術(shù)[M].中國電力出版社,1995.

[2]王雪,張冠軍,嚴(yán)璋.國內(nèi)高壓絕緣子在線檢測方法綜述[D].西安交通大學(xué)電氣工程學(xué)院.

[3]文遠(yuǎn)芳.高電壓技術(shù)[M].華中科技大學(xué)出版社.