輸電線路發(fā)熱故障的紅外檢測和處理

宋 彪，葉博楠，龔 奎，鄒運明

（國網安徽省電力有限公司蚌埠供電公司，安徽 蚌埠 233000）

0 引言

隨著紅外測溫技術在輸電線路上的廣泛應用，通過紅外成像儀可對輸電線路結點處進行檢測，并能及時了解輸電線路的“身體狀況”，減少因線路故障造成的損失，對提高設備運行可靠度與有效度，降低維修成本都有重要的意義。

1 輸電線路發(fā)熱原因

1.1 氧化腐蝕

長期裸露在大氣中運行，受日曬、雨淋、風塵結露及化學活性氣體的侵蝕，造成表面嚴重銹蝕或氧化，使接觸面的電阻率增大。

1.2 導線接頭松動

線路連接部位在長期遭受機械震動、抖動或在風力作用下擺動，使連接部位松動。

1.3 安裝質量差

連接處緊固不到位，未按要求涂導電脂，存在斷股，鋁導線與銅接點連接未加銅鋁過渡接頭等。

2 輸電線路紅外檢測的周期

輸電線路的檢測一般在大負荷前進行。

1）對正常運行的500 kV及以上架空線路和重要的220（330）kV架空線路接續(xù)金具，每年宜檢測一次；110 kV線路和其他的220（330）kV線路，可每兩年進行一次。

2）新投產和大修后的線路，應在投運帶負荷后不超過1個月內（但至少24 h以后）進行一次檢測。

3）對于線路上的瓷絕緣子及合成絕緣子，有條件和經驗的也可進行檢測。

4）對正常運行的電纜線路設備，主要是電纜終端，110 kV及以上電纜每年不少于兩次；35 kV及以下電纜每年至少一次。

3 常用的紅外診斷故障的方法介紹及比較

3.1 溫度判斷法

根據測得的設備表面的溫度值，對照GB763-90《交流高壓電器在長期工作時的發(fā)熱》的有關規(guī)定：

表面溫度超過90℃或溫升超過75℃或相對溫差（溫差）超過55℃，為危急熱缺陷（Ⅰ）。

表面溫度超過75℃或溫升超過65℃或相對溫差（溫差）超過50℃，為嚴重熱缺陷（Ⅱ）。

表面溫度超過60℃或溫升超過30℃或相對溫差（溫差）超過25℃，為一般熱缺陷（Ⅲ）。

表面溫度超過50℃，或相對溫差（溫差）超過20℃，為熱隱患（Ⅳ）。

這種方法簡單、直觀、實用性較強，可以判定部分設備的故障情況，但存在較大測量誤差。

3.2 相對溫差法

“相對溫差”是指設備狀況相同或基本相同的兩個對應測點之間的溫差，即：

式中：τ1和 T1為發(fā)熱點的溫升和溫度；τ2和T2為正常相對應點的溫升和溫度；τ0為環(huán)境參照體的溫度。

按照上述公式算出Δτ≥35%時，就可以診斷該設備存在缺陷，應進行準確測溫，并予以跟蹤監(jiān)測，必要時要安排計劃檢修。95%≥Δτ≥80%時為重大缺陷，Δτ≥95%時為危急缺陷。

當環(huán)境溫度低，尤其是負荷電流小的情況下，設備的溫度值并沒有超過GB763-90的規(guī)定，但大量事實證明此時的溫度值并不能說明該設備沒有缺陷或故障存在，往往在負荷增長之后，或環(huán)境溫度上升后，就會引發(fā)設備事故。

此法是為排除負荷及環(huán)境溫度不同時對紅外診斷結果的影響而提出的。解決了表面溫度判斷法存在的弊端，對電力設備的紅外診斷具有一定的指導性，因此在實際中常采用此方法。

3.3 同類比較法

同類比較法是指在同類設備之間進行比較，因三相導線工況、環(huán)境溫度及背景熱噪音相同，具有可比性?？梢员容^容易地判斷出設備是否正常。在進行同類比較時，要注意不能排除有三相設備同時產生熱故障的可能性，雖然這種情況出現的幾率相當低［1］。

4 輸電線路發(fā)熱故障的處理

4.1 引流板發(fā)熱

2018年5月31日，班組人員在對所轄線路進行輸電線路迎峰度夏第一輪紅外普測工作時，發(fā)現220 kV官風2772線70號中相小號側引流板異常，表面溫度達190℃，為危急缺陷。如圖1所示。停電登桿檢修時發(fā)現，為引流板緊固螺栓松動造成的發(fā)熱，因發(fā)現及時，除螺帽處有電焊燒傷外，其余部位正常，檢修人員重新在引流板光滑面涂抹導電脂，更換新螺栓并按規(guī)程要求緊固到位，并安裝了副引流線。送電成功后，在高溫大負荷時段班組進行了復測，溫度恢復正常。

圖1 引流板發(fā)熱紅外照片

4.2 壓接管發(fā)熱

2017年5月23日，班組在對所轄220 kV燕陳2C30線進行迎峰度夏第一輪紅外測溫時發(fā)現，48號U相大號側耐張壓接管溫度異常，表面溫度達145.4℃，同比最大溫升達104.4℃，當時線路負荷為20.21萬，為危急缺陷，如圖2所示。帶電人員通過等電位作業(yè)方式在發(fā)熱點加裝分流線，進行分流。

圖2 壓接管發(fā)熱紅外圖片

4.3 并溝線夾發(fā)熱

近年來，隨著城市發(fā)展，不少老舊線路進行了技改，技改段往往采用線徑較粗的導線，而老舊段往往采用線徑較細的導線，比如110 kV老線路多采用LGJ-120的導線，新技改段多采用LGJ-300的導線，這兩種導線線徑差距過大，如果采用普通并購線夾連接，長期運行后非常容易出現發(fā)熱的情況。這種情況往往采用異型并溝線夾，并溝線夾的型號一定要與兩側的導線型號相對應，絕不能出現以小代大和以大代小的情況，同時異型并溝線夾兩側的引流線也不能出現散股的缺陷，否則也很容易出現發(fā)熱的情況。

在對110 kV線路老舊線路技改連接段專項測溫時，運維人員發(fā)現臨福547線22號引流線的并溝線夾有發(fā)熱現象，如圖3所示，停電檢修后，檢修人員發(fā)現并溝線夾兩側導線分別為LGJ-120、LGJ-300，并溝線夾為普通并溝線夾，經過更換為異型并溝線夾后發(fā)熱現象消失。

圖3 并溝線夾發(fā)熱紅外圖片

在對110 kV線路進行普測時發(fā)現，涂古782線76號面大右相第一個并溝線夾處溫度異常，同比高出20℃。該處小號側導線型號為LGJ-120，大號側為LGJ-150，在連接處采用異型并溝線夾進行緊固。通過登桿檢查發(fā)現，該聯接處導線存在斷股、散股缺陷，如圖4所示。調整線路運行方式，同時加強監(jiān)測，掌握線路運行工況，直至線路停電大修消缺完成。

圖4 發(fā)熱故障點照片

4.4 絕緣子發(fā)熱

110 kV燕禹583線22號放電聲較大，通過紅外測溫儀顯示，絕緣子上溫度偏高，如圖5所示。檢修人員登桿檢查，發(fā)現該處耐張桿塔耐張絕緣子串表面污染嚴重，推測為附近化工廠污染，經過商討，運維人員聯系調度，對該處隱患進行了停電消缺，檢修人員登桿進行清掃?；謴退碗姾?，經過紅外復測，此處隱患消除。幾個月后，運維人員對該桿塔進行再次復測時發(fā)現，絕緣子又有發(fā)熱跡象，隨后安排了對該桿塔的絕緣子進行更換，更換為瓷防污絕緣子，隱患消除。對該處隱患點長期跟蹤未發(fā)現絕緣子再次出現發(fā)熱的情況。

圖5 絕緣子發(fā)熱紅外照片

5 結束語

隨著技術的進步，紅外測溫儀器的精度也越來越高，紅外測溫也逐漸成為輸電線路運維的日常工作，為輸電線路運維提供了極大的便利性，也極大提高了輸電線路設備的可靠性。為了進一步擴大輸電線路紅外測溫的應用范圍，應進一步認真總結紅外檢測方法、數據分析方式，不斷提高新時代電網的運維質量。