随着社会经济的进一步发展,对供电可靠性的要求越来越高。尤其随着现代电力工业不断向着大机组、大容量和高电压的迅速发展,运行条件更加苛刻,故障率逐渐增加,排除故障所需要的时间越来越长,造成的经济损失越来越大。目前,设备事故在全部事故中占的比率最高,有的高达92%。而电力系统中,高压断路器数量最多、检修量大、费用高。断路器的大修完全解体,既费时间,费用也很高,而且解体和重新装配会引起很多新的缺陷。而红外诊断技术能及时了解断路器的工作状态、缺陷的部位,减少过早或不必要的停电试验和检修,减少维护工作量,降低维修费用,提高检修的针对性,可显著提高电力系统可靠性和经济性。
一、红外诊断技术的基本知识
1、红外诊断技术的特点:
1.1不接触、不停电、不取样、不解体。
1.2采用被动式检测,简单方便。
1.3可实现大面积快速扫描成像。
1.4红外诊断使用面广,效益、投资比高。
1.5易于进行计算机分析,促进向智能化发展。
2、红外诊断技术的基本原理
众所周知,人体病变往往引起体温升高。在电力系统的各种设备中,故障绝大多数都以局部或整体过热或温度分布异常为征兆,只要运用适当的红外仪器检测电力设备运行中发射的红外辐射能量,就可以获得电力设备表面的温度分布状态及其包含的设备运行状态信息,分析处理红外监测到的上述设备运行状态信息,就能够对设备中潜伏的故障或事故隐患属性、具体位置和严重程度做出定量的判断。
3、红外诊断仪器的种类
3.1红外(点)测温仪:根据被测目标的红外辐射能量与其温度具有固定函数关系而制成的。
3.2红外热像仪:可在一定距离内实时、定量、在线检测发热点的温度,通过扫描,还可以绘出设备在运行中的温度梯度热像图,而且灵敏度高,不受电磁场干扰,便于现场使用。
3.3红外热电视:红外热电视采用热释电靶面探测器和标准电视扫描方式。
3.4红外线行扫描仪:简称红外行扫仪,利用手持式红外点温仪对被测物体进行人工扫描,则可形成对被测物体的一维温度分布。
4、红外监测的方法
红外监测时一般先用红外热像仪对所有应测部位进行全面扫描,找出热态异常部位,然后对异常部位和重点检测设备进行准确测温,并摄取热谱图,应用分析软件进行详细分析,确定故障性质,提出处理意见,上报诊断报告和异常热谱图。
二、红外诊断技术在高压断路器过热故障中的应用
1 高压断路器的故障类型
(1)操作失灵,拒动或误动;
(2)绝缘故障,套管破损、裂纹发生电晕放电及闪络;
(3)开断关合性能不良;
(4)导电性能不良引起过热;
(5)渗漏油或漏气。
断路器较多的故障是过热,随着通断次数的增加,触头部分磨损,使触头压力减小而产生接触不良。
2扁压断路器检测的过热型故障分类
(1)断路器外部接线端子及线夹过热故障。
(2)断路器内部触头或连接件接触电阻过大引起的过热故障。
检测过热缺陷的类型,在传统检修试验工艺中,是停电后合上断路器测量直流电阻。但随着多次分合闸的变化,以及静态测试中试验电流较小,不能完全反映实际状态,存在固有的局限性。用试温蜡片进行在线检测,在测量的普遍性上存在缺陷,而红外诊断主要对导流回路故障有良好效果。
3 高压断路器红外诊断的“三比法”
(1)同类型断路器红疹外诊断结果相比较
(2)断路器各相之间红外诊断结果相比较;
(3)与以前断路器红外诊断结果相比较
4 高压断路器过热事故案例及分析
(1)LW8-35斯路器发热故障检测诊断
某供电所红外测温中心用红外线测温发现某110kV变电站280(母联)六氟化硫断路器(型号LW8--35)A、c相内部发热(负载电流120A),外壳局部温度70℃,B相正常的温度为25℃。内部过热故障产生的热量,被六氟化硫气体介质间接、均匀的扩散到箱壳,发热部位温度约110℃。从断路器整体结构看,内部易发热元件动、静触头的位置在断路器下部叉形部位,而发热区域在断路器直出线端上部电流互感器接线板处。诊断为电流互感器铁芯整体发热,排除断路器动、静触头发热的可能。经现场检查,发现断路器二次接线板处,用于过流保护的(LBD-35)电流互感器二次回路A、C相,机构箱接线板端子(1K1)的两个螺丝松动接触不良,发热变色,有氧化的金属粉末脱落,使接触电阻增大,形成电流互感器间接性开路,铁芯发热。
(2)SNl0-10断路器过热故障检测诊断
某供电所红外测温中心对某农网变电站SNl0-10断路器进行红外测温时,发现开关B相筒体内部过热,表面温度72℃,经热像分析后,按照紧急缺陷进行解体检修,发现B相动静触头烧伤成多处麻点,更换触指、触头后正常。
(3)DWl2-35断路器内部受潮故障诊断
某供电所在某变电站进行红外诊断发现一台35KV多油断路器套管温度分部异常。冬天环境温度很低,断路器套管上部温度很低,套管上部温度近于O℃,套管中部温度140℃,后经停电解体检查,发现套管制造工艺不良,内部积水,在运行中积水沿瓷套壁渗透,造成内部受潮而发热。
三、结论
电力红外诊断是人机结合,处理电气设备热缺陷的系统工程,是消除电气设备过热故障的有效手段。利用红外诊断技术,可以及早发现设备外部过热故障和内部绝缘故障,避免了许多设备事故,确保了电力设备的安全稳定运行。积极开展红外诊断技术,对于实现设备状态检修有着十分重要的意义。
相关热词搜索: 断路器 检修 高压 诊断 技术