基于溫度在線監測和帶電檢測手段的超高壓設備缺陷檢測成功應用研究

摘 要：某變電站通過無線測溫在線監測裝置和人工紅外測溫發現變壓器套管溫度異常升高的重大隱患，及時申請停運處理，避免了一次重大設備故障。為后續變電站同類型設備的運行監測提供了有力的數據支撐和經驗借鑒。

關鍵詞：在線監測；帶電監測；設備缺陷

自投運以來，該變電站配置的套管、設備接頭多次發生發熱、放電故障，嚴重影響了變電站安全穩定運行，設備深層次發熱、放電故障已成為影響供電可靠性的重要因素。

加強新技術在運維工作中的應用，實現對變電站核心設備運行情況的全覆蓋監視，便于運維人員及時掌握關鍵設備運行數據變化情況，盡早發現、處理設備缺陷、隱患，減少故障損失。

一、實施過程

針對電力系統歷年類似設備故障，該站采取了一系列監視管控措施，從技術和管理兩方面加大了對該類型套管的監視力度。

（一）加強新技術應用，實現核心設備紅外監視全覆蓋

對全站套管、主通流回路接頭加裝了無線感溫模塊和紅外巡視機器人，對套管頂部法蘭增加紅外實時測溫，實現了對全站核心設備的全覆蓋、不間斷監視。

（二）強化管理，細化運維措施和要求

制定《變電站核心設備專項監測方案》，按照定時、定點、定角度巡視方式，采取紅外測溫、無線測溫、紫外放電檢測相結合措施，每日2次對設備狀態進行檢測，同時根據需要進行設備SF6氣體分解物檢測和充油設備的油色譜分析，綜合分析設備運行狀態變化趨勢。

二、主要成果

自該站設備多次發生故障后，總結以往運行經驗，制定了嚴密的運維預控措施，除日常巡視檢查外，還要求變電站生產人員將紅外熱成像、紫外電暈成像作為巡視、檢查的必備手段，作為日常周期性運維工作，每日至少兩次對核心設備開展檢測工作，同時結合紅外巡視機器人、無線測溫裝置上傳數據，嚴密監控設備運行情況，確保及早發現、處理設備異常。

（一）發現過程

某日，該站運維值班人員通過紅外測溫發現某套管溫度橫向對比其它套管高出10-15℃，無線測溫套管接頭溫度高達48.5℃，人工紅外測溫檢測該套管三分之一處溫度最高達到50℃左右（其余套管溫度為35℃左右）。

以下為套管溫度圖譜對比圖：

發現溫度異常后，立即組織對該套管開展SF6氣體檢測進行驗證，檢測結果為：SO2：86.5PPM，H2S：0PPM，HF：0PPM，CO：147.2PPM，純度98.13%，微水為141.8PPM，與上次試驗數據對比發現SO2異常增加，初步懷疑該套管接頭處存在過熱異常區，需立即停電檢查。

（二）處理過程

發現異常后，立即向調度申請緊急停電處理，至次日上午備用變壓器更換完畢，設備恢復正常運行。拆下的套管經測量直阻已達515μ？贅，超出廠值近15倍。

（三）解體分析

將故障套管返廠解體后發現導電桿觸指連接處有嚴重過熱現象，鋁導管內表帶已失去彈性且嚴重變形，電容芯子頂端表面涂漆起皺，尼龍導向錐已融化流淌，詳見下圖。

綜合評價該缺陷處于過熱初期，但已有加速發展跡象，故障隨時可能發生。通過實施嚴密的狀態檢測措施，及時發現了設備異常，避免了一次重大設備故障。

三、經驗啟示

事實證實基于溫度在線監測和帶電檢測的運檢手段有效發現了設備內部故障，成功避免了一次重大設備故障，對后續電力設備運維監測提供了有益的參考。

參考文獻：

[1] 特高壓交直流電網，劉振亞，中國電力出版社.

[2] “變電設備在線監測與故障診斷”黃新波.中國電力出版社.

[3] 變電設備帶電檢測異常分析典型案例，孫學鋒，中國電力出版社.

作者簡介：馮新文（1982-），男，漢族，山西忻州繁峙縣砂河鎮人，本科，工程師，國網內蒙古東部電力有限公司，長期從事超高壓、特高壓交直流輸運檢管理工作。