應用紅外檢測技術查找35kV系統接地故障

李長龍

摘 要：電網小電流接地系統發生單接地故障，支持絕緣子、避雷器、電壓互感器等電氣元器件絕緣劣化擊穿所造成的接地點查找判斷十分困難，是影響供電可靠性的重要因素。本文通過一起35kV小電流接地系統單相接地故障的查找案例，介紹了紅外檢測技術在小電流接地系統查找單相接地故障的成功經驗，提出了將紅外檢測手段作為小電流接地系統單相接地故障查找的重要技術手段的建議。

關鍵詞：小電流接地系統；單相；接地故障；發熱；紅外檢測

中圖分類號：TM762 文獻標識碼：A

2014-06-09日21∶00時，某風電場220kV升壓站35kV系統Ⅱ段小電流接地保護報警，在排除35kV系統Ⅱ段帶出線存在接地故障的情況下，值班長下令值班員使用紅外熱像儀進行35kVⅡ段站內設備紅外檢測查找接地點。22∶34∶00，值班員匯報紅外檢測發現35kVⅡ段母線電壓互感器C相本體及二次結線盒嚴重發熱。

1.紅外檢測數據分析及缺陷消除

1.1 紅外檢測數據分析

22∶34∶00紅外檢測熱像圖（圖1、表1）分析，熱像圖分析數據表明，35kVⅡ段母線電壓互感器C相套管上部溫度24.7℃，與B相同位置溫差6.1K。C相電壓互感器下油箱上部溫度35.7℃，相間同位置溫差16.5K。電壓互感器二次結線盒側面上部溫度41.1℃，比35kVⅠ段電壓互感器二次結線箱（圖2和表2）高22.9K。

對35kVⅡ段電壓互感器二次結線盒做詳細紅外檢測，結線盒溫度最高位置為結線盒底部中央固定夾件處，最高熱點溫度90.7℃，比兩側盒壁溫度高出48.3K～54.5K（圖3和表3）。

依據紅外檢測分析，判定35kV系統Ⅱ段接地故障為母線電壓互感器二次結線盒內二次線發生非常正常接地。

1.2 二次結線盒檢查及缺陷處理

打開35kVⅡ段電壓互感器二次線結線盒檢查，發現下端二次引出線由于地層沉降，一棵二次線絕緣被損壞，線芯裸露與結線盒下端金屬板搭接造成電壓互感器二次線接地短路。將絕緣損壞的二次線抬起，包裹絕緣，35kVⅡ段接地故障消除。

2.紅外跟蹤檢測

接地消除系統恢復正常運行，每兩個小時安排一次紅外跟蹤檢測。

第一次紅外跟蹤檢測：

01∶45∶02，35kV母線接地故障消除后2小時，第一次紅外跟蹤檢測（圖4和表4），二次結線盒溫度16.0℃，無異常發熱點，為正常運行溫度。電壓互感器套管上部相間最位置溫差3.9K，比故障時下降了2.2K。電壓互感器套管下部油箱相間最位置溫差7.6K，比故障時下降了8.9K。C相電壓互感器本體溫度在快速下降。

第二次紅外跟蹤檢測：

03∶53∶14，35kV母線接地故障消除后4小時，第二次紅外跟蹤檢測（圖5、表5），二次結線盒溫場正常。電壓互感器套管上部相間最位置溫差2.3K，比第一次跟蹤檢測下降了1.6K。電壓互感器套管下部油箱相間最位置溫差3.8K，比第一次跟蹤檢測下降了3.8K。C相電壓互感器本體溫度仍在下降。

第三次紅外跟蹤檢測：

06∶26∶20，35kV母線接地故障消除后6小時，第三次紅外跟蹤檢測（圖6和表6）。電壓互感器套管上部相間最位置溫差0.8K，比第二次跟蹤檢測下降了1.5K。電壓互感器套管下部油箱相間最位置溫差1.7K，比第二次跟蹤檢測下降了2.1K。C相電壓互感器本體溫度仍在下降。

經過3次紅外跟蹤檢測，35kVⅡ段電壓互感器C相本體溫場分布接近于正常值，二次結線盒再無異常發熱點，接地故障已可靠消除，停止紅外跟蹤。

結語

小電流接地系統允許發生單相接地狀態下受控的時間內運行，期間接地點無論是高阻接地還是低阻接地，接地點均會嚴重發熱，即使在強日光輻射條件下，小電流接地系統接地點的發熱會很容易檢測到，這給利用紅外檢測手段快速查找和確定接地點提供了條件。紅外檢測應當成為電網小電流接地系統在帶接地故障運行時查找接地故障點的重要技術手段。

參考文獻

[1]王帥，張揚.紅外檢測技術在電氣設備熱故障預測與處理的應用[J].廣東科技，2014（2）：38-39.

[2]湯立.紅外檢測技術在配網狀態中的應用[J].電子技術與軟件工程，2015（11）：15.