牛杰

（秦皇島港股份有限公司第九港務(wù)分公司，河北 秦皇島 066000）

一、電氣設(shè)備出現(xiàn)發(fā)熱情況的原因

在使用電氣設(shè)備的過程中，由于受到多因素影響可能會(huì)出現(xiàn)發(fā)熱的情況，比如電流、電阻、電壓以及介質(zhì)損耗等。在電氣設(shè)備故障問題中，其中發(fā)熱故障出現(xiàn)的概率要大一些，而由于設(shè)備溫度上升引起設(shè)備的絕緣性能降低、變形等，都會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行產(chǎn)生損害。從物理學(xué)定律的角度看，電氣設(shè)備出現(xiàn)發(fā)熱情況主要看設(shè)備電路中的電流以及電阻，如果電氣設(shè)備在正常運(yùn)行的狀況下發(fā)生電流增大，通常原因是出現(xiàn)短路或者是增加了負(fù)荷。

二、電氣設(shè)備熱故障的種類

電氣設(shè)備出現(xiàn)熱故障的種類通常有內(nèi)部故障和外部故障，內(nèi)部故障是由于設(shè)備內(nèi)部出現(xiàn)熱傳導(dǎo)，使設(shè)備表面的溫度上升，進(jìn)而改變了設(shè)備中溫度場(chǎng)的分布，使設(shè)備出現(xiàn)熱故障。外部故障的表現(xiàn)通常是設(shè)備出現(xiàn)局部發(fā)熱，比如介質(zhì)損耗或者是連接件中出現(xiàn)短路狀況。

（一）內(nèi)部故障

內(nèi)部故障的表現(xiàn)通常有絕緣性能、介質(zhì)問題、電氣回路以及絕緣油問題。電氣回路如果出現(xiàn)觸頭接觸不良就會(huì)導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)熱故障，比如由于導(dǎo)體焊接存在問題而引起設(shè)備故障。在高壓電氣設(shè)備中，由于絕緣材料的性能發(fā)生變化而增加了介質(zhì)的損耗。損耗增加后，材料的溫度上升，絕緣性降低，時(shí)間一長(zhǎng)就會(huì)出現(xiàn)變壓器熱故障。另外，如果電氣設(shè)備中的絕緣材料受到長(zhǎng)期高電壓的影響使電流出現(xiàn)泄漏，而且絕緣材料老化其泄漏的就會(huì)增多，因而會(huì)出現(xiàn)發(fā)熱故障。

（二）外部故障

電氣設(shè)備的外部故障主要是指設(shè)備的局部能夠從表面觀察看出故障，像導(dǎo)線外漏出現(xiàn)接地短路或者說電力設(shè)備運(yùn)行由于環(huán)境狀況較為復(fù)雜，引起導(dǎo)體接觸不良，從而出現(xiàn)的熱故障。另外，高壓電氣設(shè)備運(yùn)行過程中，其連接回路由于氧化、灰塵等問題的影響會(huì)使電阻增加，從而造成設(shè)備熱故障。

三、紅外診斷技術(shù)方法

（一）表面溫度判斷法

利用紅外測(cè)溫儀對(duì)設(shè)備的表面溫度進(jìn)行檢測(cè)，嚴(yán)格的執(zhí)行有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行中的高、中壓設(shè)備的絕緣介質(zhì)、導(dǎo)體材料以及設(shè)備表面的溫度進(jìn)行定值設(shè)置，進(jìn)一步明確設(shè)備使用中的安全溫度，對(duì)設(shè)備運(yùn)行的相關(guān)情況進(jìn)行掌握。

（二）相對(duì)溫差診斷法

電力系統(tǒng)的設(shè)備在運(yùn)行中存在工況差異，而為了能夠應(yīng)對(duì)設(shè)備運(yùn)行工況不同引起的故障問題，使用的紅外測(cè)溫技術(shù)主要是相對(duì)溫差診斷法。比如電氣設(shè)備處在氣候溫度較低的環(huán)境中運(yùn)行，設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)的表面溫度有可能并沒有達(dá)到設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值，然而從以往的經(jīng)驗(yàn)中看出，由于外部環(huán)境氣溫的影響，電氣設(shè)備在此種狀況下可能已經(jīng)出現(xiàn)故障或者說存在故障隱患，如果外部的環(huán)境溫度有所升高，設(shè)備出現(xiàn)故障的概率增大，系統(tǒng)運(yùn)行就會(huì)受到影響。同類型的電氣設(shè)備在運(yùn)行工況相同的條件下，使用相對(duì)溫差診斷法，與電氣設(shè)備正常運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行比較，對(duì)檢測(cè)設(shè)備的溫度差異進(jìn)行計(jì)算，當(dāng)差異超過35%時(shí)，說明診斷的設(shè)備存在隱患，需要持續(xù)進(jìn)行跟蹤，以便及時(shí)檢修設(shè)備。

（三）同類比較法

這種診斷方法主要是用于對(duì)同類的電氣設(shè)備進(jìn)行診斷檢測(cè)。包括同回路型電氣設(shè)備以及同設(shè)備的三相問題，所處的工作環(huán)境以及工況大致相同。測(cè)溫時(shí)分縱向比較和橫向比較，對(duì)于同類型設(shè)備的相同位置點(diǎn)，檢測(cè)其溫度值，以直觀的方法檢查電氣設(shè)備運(yùn)行的實(shí)際狀況是不是正常的。

四、實(shí)際應(yīng)用

（一）接觸熱故障診斷分析

1.紅外測(cè)溫過程。某電力企業(yè)的220kV 變電站中，在一次進(jìn)行紅外測(cè)溫診斷時(shí)，檢測(cè)出一組電容器發(fā)生溫度異常情況，進(jìn)行紅外測(cè)溫得出的結(jié)果是電容器組的母排過熱，設(shè)備局部溫度最高達(dá)到60 度，而外部環(huán)境的溫度是26 度，兩者之間產(chǎn)生34 度的溫升差，與相關(guān)規(guī)范中規(guī)定的溫升極限標(biāo)準(zhǔn)存在一定的差值，然后工作人員將電容器保險(xiǎn)絲和母排連接處做了紅外成像，檢查出連接處溫度值過高，于是利用紅外圖譜在分析軟件中進(jìn)一步研究。

2.圖譜紅外分析。從紅外分析圖中可以看出，電容器熔絲與母排連接處的溫度在整個(gè)圖譜中是最高的，顯示為61.5 度，而與其相鄰的兩邊連接處溫度差值較大，分別為36.5 度和38 度，根據(jù)相對(duì)溫差測(cè)溫診斷方法進(jìn)行有關(guān)計(jì)算，得出溫度異常點(diǎn)與正常溫度的相對(duì)溫差，電容器保險(xiǎn)絲與母排連接處分別得出的相對(duì)溫差是67%和64%，根據(jù)有關(guān)紅外診斷規(guī)范中對(duì)設(shè)備異常的檢測(cè)依據(jù)，設(shè)備連接處的溫度規(guī)范值相比，熱故障的出現(xiàn)屬于紅外測(cè)溫的一般異常。

（二）設(shè)備老化發(fā)熱問題

1.紅外測(cè)溫過程。工作人員對(duì)220kV變電站進(jìn)行紅外測(cè)溫的過程中發(fā)現(xiàn)，有母線電磁單元的局部出現(xiàn)過熱問題，溫度大概達(dá)到34 度，與電磁裝置其他部位的溫度相比差7 度左右，電磁裝置二次端子盒溫度大概也達(dá)到31 度，與其他部位溫度相比差4 度左右，而檢測(cè)過程的外部環(huán)境溫度是26 度，按照紅外測(cè)溫診斷規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)要求，電氣設(shè)備出現(xiàn)異常故障，接著就需要進(jìn)行停電試驗(yàn)檢測(cè)。

2.返廠試驗(yàn)。相關(guān)技術(shù)人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行解體后返廠進(jìn)行試驗(yàn)檢查，對(duì)母線電磁單元進(jìn)行高壓試驗(yàn)以及油檢驗(yàn)，然后發(fā)現(xiàn)電容器、變壓器以及油檢驗(yàn)都沒有問題，而是中間變壓器的繞組阻尼出現(xiàn)異常情況，進(jìn)一步檢驗(yàn)得出阻尼器電容劣化，從而使電磁單元出現(xiàn)過熱情況。

五、結(jié)束語

在電力系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行的過程中，電力企業(yè)需要加強(qiáng)對(duì)相關(guān)設(shè)備的紅外測(cè)溫診斷，以便能夠及時(shí)地發(fā)現(xiàn)設(shè)備熱故障隱患，這樣檢修人員才可以及時(shí)的采取有效的維護(hù)措施，使電力系統(tǒng)設(shè)備能夠正常運(yùn)行，保證電力企業(yè)的良好發(fā)展。