電氣設(shè)備熱故障分析及對(duì)策

孔祥力

摘 要：紅外診斷技術(shù)對(duì)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(cè)，使傳統(tǒng)電氣設(shè)備的預(yù)防性試驗(yàn)維修提高到預(yù)知狀態(tài)檢修，這也是現(xiàn)代電力企業(yè)發(fā)展的方向。

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備；熱故障；分析紅外線技術(shù)

1 電氣設(shè)備的發(fā)熱來(lái)源及熱故障

連接點(diǎn)是指電氣設(shè)備之間以及它們與母線或電纜之間的電氣連接部位。連接點(diǎn)過(guò)熱已經(jīng)是電力系統(tǒng)的一個(gè)傳統(tǒng)問(wèn)題，但隨著設(shè)備負(fù)荷的增加，用戶對(duì)供電可靠性要求的提高，在設(shè)備缺陷管理中成為一個(gè)越來(lái)越突出的問(wèn)題，值得我們引起重視，認(rèn)真研究其發(fā)生發(fā)展的原因，以便徹底解決。

1.1電氣設(shè)備發(fā)熱源

電氣設(shè)備在工作的時(shí)候，由于電流、電壓的作用，將產(chǎn)生電阻損耗發(fā)熱、介質(zhì)損耗發(fā)熱、鐵損致熱等3種熱故障。

1.2電氣設(shè)備熱故障

電氣設(shè)備的熱故障可分為外部故障和內(nèi)部故障。接觸不良，是電氣設(shè)備的外部故障；長(zhǎng)期暴露在大氣中的各種電氣裸接頭因接觸不良常常引起過(guò)熱故障。

1.3電氣設(shè)備的內(nèi)部故障

這是指封閉在固體絕緣、油絕緣以及設(shè)備殼體內(nèi)部的電氣回路故障和絕緣介質(zhì)劣化引起的故障。根據(jù)各種電氣設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和運(yùn)行狀態(tài)，依據(jù)傳熱學(xué)理論，分析金屬導(dǎo)電回路、絕緣油和氣體等引起的傳導(dǎo)、對(duì)流，從電氣設(shè)備外部顯現(xiàn)的溫度分布熱像圖，可以斷出各種內(nèi)部故障。

2 預(yù)防電氣設(shè)備熱故障的對(duì)策

2.1金具質(zhì)量

變電所母線及設(shè)備線夾金具，根據(jù)需要選用優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，載流量及動(dòng)熱穩(wěn)定性能，應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。特別是設(shè)備線夾，應(yīng)積極采用先進(jìn)的銅、鋁擴(kuò)散焊工藝的銅鋁過(guò)渡產(chǎn)品，堅(jiān)決杜絕偽劣產(chǎn)品入網(wǎng)運(yùn)行。

2.2防氧化

設(shè)備接頭的接觸表面要進(jìn)行防氧化處理，應(yīng)優(yōu)先采用電力復(fù)合脂（即導(dǎo)電膏）以代替?zhèn)鹘y(tǒng)常規(guī)的凡士林。

2.3接觸面處理

接頭接觸面可采用銼刀把接頭接觸面嚴(yán)重不平的地方和毛刺銼掉，使接觸面平整光潔，但應(yīng)注意母線加工后的截面減少值：銅質(zhì)不超過(guò)原截面的3 %，鋁質(zhì)不超過(guò)5 %。

2.4緊固壓力控制

部分檢修人員在接頭的連接上存有誤區(qū)，認(rèn)為連接螺栓擰的愈緊愈好，其實(shí)不然。因鋁質(zhì)母線彈性系數(shù)小，當(dāng)螺母的壓力達(dá)到某個(gè)臨界壓力值時(shí)，若材料的強(qiáng)度差，再繼續(xù)增加不當(dāng)?shù)膲毫?，將?huì)造成接觸面部分變形隆起，反而使接觸面積減少，接觸電阻增大。因此進(jìn)行螺栓緊固時(shí)，螺栓不能擰得過(guò)緊，以彈簧墊圈壓平即可，有條件時(shí)，應(yīng)用力矩板手進(jìn)行緊固，以防壓力過(guò)大。

2.5工藝程序

制定連接點(diǎn)安裝的技術(shù)規(guī)范程序。根據(jù)造成連接點(diǎn)過(guò)熱的不同類型，制定不同的工藝規(guī)程。安裝時(shí)，嚴(yán)格按照規(guī)程進(jìn)行。

2.6檢測(cè)措施

對(duì)于運(yùn)行設(shè)備，運(yùn)行值班人員要定期巡視連接頭發(fā)熱情況。有些連接點(diǎn)過(guò)熱可通過(guò)觀察來(lái)確定，比如運(yùn)行中過(guò)熱的連接點(diǎn)會(huì)失去金屬光澤，導(dǎo)體上連接點(diǎn)附近涂的色漆顏色加深等。

3 紅外線技術(shù)

紅外檢測(cè)技術(shù)是一種在線監(jiān)測(cè)（不停電）式高科技檢測(cè)技術(shù)，它集光電成像技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、圖像處理技術(shù)于一身，通過(guò)接收物體發(fā)出的紅外線（紅外輻射）將其熱像顯示在熒光屏上，從而準(zhǔn)確判斷物體表面的溫度分布情況，具有準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)、快速等優(yōu)點(diǎn)。

紅外診斷技術(shù)對(duì)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(cè)，使傳統(tǒng)電氣設(shè)備的預(yù)防性試驗(yàn)維修提高到預(yù)知狀態(tài)檢修，這也是現(xiàn)代電力企業(yè)發(fā)展的方向。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展成熟與日益完善，利用紅外狀態(tài)監(jiān)測(cè)和診斷技術(shù)具有遠(yuǎn)距離、不接觸、不取樣、不觸體，又具有準(zhǔn)確、快速、直觀等特點(diǎn)，實(shí)時(shí)地在線監(jiān)測(cè)和診斷電氣設(shè)備大多數(shù)故障。它備受國(guó)內(nèi)外電力行業(yè)的重視，并得到快速發(fā)展。紅外檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)提高電氣設(shè)備的可靠性與有效性，提高運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益，降低維修成本都有很重要的意義，是目前在預(yù)知檢修領(lǐng)域中一種很好的手段。

利用紅外熱像技術(shù)檢測(cè)在線電氣設(shè)備的方法是紅外溫度記錄法。紅外溫度記錄法是工業(yè)上用來(lái)無(wú)損探測(cè)，檢測(cè)設(shè)備性能和掌握其運(yùn)行狀態(tài)的一項(xiàng)新技術(shù)。與傳統(tǒng)的測(cè)溫方式（如熱電偶、不同熔點(diǎn)的蠟片等旋繞在被測(cè)物表面或體內(nèi)）相比，熱像儀可在一定距離內(nèi)實(shí)時(shí)、定量、在線檢測(cè)發(fā)熱點(diǎn)的溫度，通過(guò)掃描，還可以繪出設(shè)備在運(yùn)行中的溫度梯度熱像圖，而且靈敏度高，不受電磁場(chǎng)干擾，便于現(xiàn)場(chǎng)使用。它可以在-20 ℃～2000 ℃的寬量程內(nèi)以0.05 ℃的高分辨率檢測(cè)電氣設(shè)備的熱故障，揭示出如導(dǎo)線接頭或線夾發(fā)熱，以及電氣設(shè)備中的局部過(guò)熱點(diǎn)等。endprint