鵝城換流站過熱缺陷分析與處理

王立德，李星朗，胡睿，李曉武

( 國網湖南省電力公司檢修公司，湖南 長沙410004)

隨著電力系統特高電壓、特大容量的發展，電力用戶對供電可靠性提出了更高的要求，電力系統狀態檢修根據先進狀態監測和診斷技術提供的設備狀態信息，判斷設備的狀態，預知設備故障，在故障發生前有針對性安排檢修計劃，有效克服定期檢修盲目性，減少生產成本從而提高供電可靠性。

紅外檢測技術由于其不停電、遠距離、不接觸、不解體的優點，能準確、直觀、提前發現設備過熱缺陷，有利于檢修人員發現電氣設備早期故障，減少因設備過熱而導致嚴重事故的發生〔1，2〕。500 kV 鵝城變是三峽送出工程的樞紐變電站，是國家電網公司輸電至中國南方電網公司的重要通道，每年為國家電網公司帶來可觀的經濟效益，其安全穩定運行至關重要，通過積極應用紅外帶電檢測技術，及時發現設備運行中的隱患，為年度檢修提供了可靠的依據，確保鵝城變年度檢修工作具有針對性，大大提高檢修質量和效率。

1 紅外缺陷分類

電氣設備在運行中，由于電壓、電流的作用，會產生發熱現象，當電力設備存在缺陷時，缺陷部位的溫度將異常變化，紅外檢測技術通過紅外成像檢測設備的溫度狀態，判斷設備的運行狀況。根據發熱類型不同可分為3 種〔3〕:電流致熱型;電壓致熱型;綜合致熱型。

根據過熱缺陷對電氣設備運行的影響程度分為3 類:一般缺陷、嚴重缺陷、危急缺陷。

2 過熱缺陷統計與分析

2.1 過熱缺陷統計

在2012 年度，鵝城變通過紅外測溫，發現通流回路金具(導線與導線連接部位)紅外發熱點9處、一次設備(設備本體或設備與導線連接部位)紅外發熱點6 處，見表1 所示。所有發熱缺陷均為電流致熱型缺陷。

表1 設備過熱缺陷分布情況

2.2 過熱缺陷原因分析

通過對這些過熱缺陷分析，發現如下特點:交流場設備過熱缺陷較多，直流場地設備紅外發熱缺陷較少(僅有2 處)，且均為一般缺陷。通流回路金具紅外缺陷較多，一次設備過熱缺陷較少。

鵝城變一次設備發熱的主要原因:接頭接觸不良，螺栓壓緊力度不夠。線夾加工工藝不良，導致線夾與導線之間有間隙。導線與固定金具之間渦流發熱。

圖1 為鵝城變2012 年紅外測溫圖片，其中，圖1 (a)所示缺陷為線夾與導線連接部位發熱，該連接結構為螺栓線夾連接形式，螺栓線夾已經完全緊固，使得螺栓線夾緊固面上、下2 個緊固面已經沒有縫隙，說明螺栓線夾緊固面已壓緊，但是檢查中發現螺栓線夾與導線緊固面之間仍有縫隙，導致線夾與導線接觸面并未完全可靠接觸，回路電阻測試數據為160 μΩ，接觸電阻較大，導致紅外發熱;圖1 (b)所示為導線間隔棒固定部位發熱，在正常運行情況下，間隔棒僅固定支撐導線，并無導流作用，通過分析，導線通過電流時在導線周圍形成強磁場，從而引起間隔棒及固定螺栓形成渦流，特別是在通過大電流時，更加明顯，從而引起該部位發熱。

圖1 連接部位發熱圖

3 鵝城變紅外缺陷處理措施

針對電流致熱型缺陷，一般情況下可通過打磨拋光接觸面，涂抹導電膏，減小接觸電阻，采用力矩扳手按照標準緊固螺栓，增加接觸壓力等方法進行處理〔4-6〕。文中不再贅述。下面以圖1 (a)所示螺栓線夾加工工藝原因引起的過熱缺陷、圖1(b)所示間隔棒渦流發熱引起的過熱缺陷為例對2013 年度鵝城變過熱缺陷處理進行詳細描述。

3.1 螺栓線夾工藝原因發熱缺陷處理

由于該缺陷系螺栓線夾加工工藝原因造成，故在處理螺栓線夾與導線接觸面之前需先處理螺栓線夾，為此現場檢修人員制訂了2 種方案。

1)螺栓線夾緊固面銑薄幾個毫米的厚度，使螺栓線夾緊固面之間有足夠的間隙以保證線夾與導線接觸面接觸良好;

2)在螺栓線夾的非導流接觸面一側內部墊一層金屬導體，保證螺栓線夾的導流面與導線接觸良好。

鑒于方案2 工作量小、操作簡單、易于實現，最終確定采用方案2。

交流區域引線全部采用雙分裂導線、螺栓線夾形式連接，按照如下步驟進行處理。

1)在處理缺陷線夾、部位之前，先將正常部位(以下以A 表示)解開，用回路電阻測試儀測量問題線夾兩端(以下以B 表示)的回路電阻(經測量該回路電阻為160 μΩ，大大超出了正常范圍);

2)將A 接觸面打磨拋光、涂導電膏、并安裝緊固到位;

3)解開B，將B 接觸面打磨拋光、涂導電膏、并按方案2 所述在螺栓線夾的非導流面墊一塊薄鋁板接觸面并安裝緊固到位;

4)解開A，再次測量B 線夾兩端的回路電阻(處理之后測得回路電阻僅為8.8 μΩ)。

經過上述4 個步驟的工作，發熱線夾與導線的接觸電阻已大大降低。

3.2 間隔棒渦流發熱缺陷處理方法及流程

由于該缺陷主要是由于導線渦流發熱引起的，與導線通過大電流及間隔棒、螺栓的材質有直接的關系，故在檢修過程中，檢修人員將間隔棒螺栓更換為導磁率較低的螺栓，并在導線與間隔棒之間纏繞絕緣膠帶增加絕緣層以改變導線與間隔棒之間的導磁性能從而降低渦流的影響。

4 結論

鵝城換流站過熱缺陷分析及整個檢修流程都嚴格按照標準化工藝流程，通過檢修前回路電阻試驗、檢修質量控制及檢修后回路電阻試驗對比分析，確保了檢修工藝達標以及檢修結果可靠，從而確保設備的安全穩定運行。

〔1〕徐新達. 電氣設備紅外成像檢測技術及其應用〔J〕. 高電壓技術，2010，138 (2):130-135.

〔2〕國家電網公司. Q/GDW168—2008 輸變電設備狀態檢修試驗規程〔S〕. 北京:中國電力出版社，2008.

〔3〕DL/T664—2008 帶電設備紅外診斷技術應用導則〔S〕. 北京:中國電力出版社，2008.

〔4〕周文勝，曾利軍，資勇. COT550 型變壓器套管發熱故障的分析與處理〔J〕. 湖南電力，2012，32 (4):29-30.

〔5〕唐海軍，燕子飛，朱弟峰，等. 主變套管內引線接頭發熱的檢查與處理〔J〕. 湖南電力，2008，28 (2):28-30.

〔6〕彭奕，蔣正龍. 絕緣子表面污穢程度的紅外圖像檢測〔J〕. 湖南電力，2010，30 (3):1-3.