某变电站35kV电抗器间隔导线支柱绝缘子下端接地扁铁红外发热异常分析

国网眉山供电公司 杨江平 李逢兵

某变电站35kV电抗器间隔导线支柱绝缘子下端接地扁铁红外发热异常分析

国网眉山供电公司 杨江平 李逢兵

本人根据自身多年的实践经验,结合某变电站的实际情况,简要分析了500kV昭化变电站设备带电检测,35kV#2-1电抗器间隔导线支柱绝,以供参考.

变电站;检测;绝缘子

1.异常概况

2017年06月28日晚,在500kV昭化变电站带电检测中,对35kV#2-1电抗器间隔导线支柱绝缘子进行红外测温时,利用红外成像仪发现C相下端接地扁铁靠电抗器侧存在发热,热点温度达到52.9℃,相对温差为89%.

2017年06月29日晚,对35kV#2-1电抗器间隔导线支柱绝缘子C相下端接地扁铁进行复测确认,C相下端接地扁铁靠电抗器侧热点温度达54.9℃,相对温差为74.2%.

根据热成像图谱特征和异常部位,推断该缺陷属于综合致热型缺陷.按照《DL/T 664-2008 带电设备红外诊断应用规范》规定综合致热型设备可依据电流致热型设备的判据进行处理.故采用同类比较判断法以及相对温差判断法分析,结合《DL/T 664-2008 带电设备红外诊断应用规范》附录A附表A.1电流致热型设备缺陷诊断判据表关于金属导体的连接的规定,热点温度>90℃或者相对温差δ≥80%为严重缺陷,诊断为综合致热型严重缺陷.

2.检测对象及项目

检测对象:500kV昭化变电站35kV#2-1电抗器间隔导线支柱绝缘子C相下端接地扁铁.

检测项目:红外精确测温.

3.检测仪器及装置

检测仪器信息如表1所示.

表1 检测仪器及装置

4.检测数据

4.1 初测情况

2017年06月28日初测,红外测温信息如表2所示.

红外测温图谱异常发热部位出现在35kV#2-1电抗器间隔导线支柱绝缘子C相下端接地扁铁靠电抗器侧位置,热像特征为接地扁铁整体发热的热像,热点温度为52.9℃,环境温度参照体温度为30.1℃,正常接地扁铁热点温度为32.6℃.

表2 红外测温初测信息表

4.2 复测情况

2017年06月29日晚复测,红外测温信息如表3所示.

表3 红外测温复测信息表

复测红外图谱热点位置同样出现在35kV#2-1电抗器间隔导线支柱绝缘子C相下端接地扁铁靠电抗器侧位置,热像特征为接地扁铁整体发热的热像.热点温度为54.9℃,环境温度参照体的温度为32.7℃,正常接地扁铁热点温度为34.1℃.

5.综合分析

根据热成像图谱特征和发热部位判断,此异常发热接地扁铁处于35kV#2-1电抗器强磁场中,其缺陷可能由多种因素引起,判定为综合致热型设备.按照《DL/T 664-2008 带电设备红外诊断应用规范》规定,对于磁场和漏磁引起的过热可依据电流致热型设备的判据进行处理.由于该接地扁铁上端与支柱绝缘子钢铁构架相连,下端与接地网相连,故选择参照金属导体的连接缺陷性质规定,采用同类比较判断法以及相对温差判断法进行分析,分析过程如下所示.

《DL/T 664-2008 带电设备红外诊断应用规范》规定:环境参照体温度为与被测设备相似物理性且处于相似环境中的设备温度;温差为设备不同部位之间或不同被测设备的温度差.温差与相对温差的计算公式如式5-1与式5-2所示.

上列两式中,ΔT为温差,δ为相对温差,T1为热点温度, T2为正常相对应点的温度,T0为环境参照体温度.

根据式5-1和式5-2,计算热点位置的温差、相对温差,其可计算出,35kV#2-1电抗器间隔导线支柱绝缘子C相下端接地扁铁靠电抗器侧热点位置的最大热点温度T=54.9℃,最大温差为:ΔT=20.3K,最大相对温差为:δ=89%.

《DL/T 664-2008 带电设备红外诊断应用规范》附录A附表A.1电流致热型设备缺陷诊断判据表中关于金属导体的连接缺陷性质规定:温差不超过15K或者未达到重要缺陷的要求为一般缺陷,热点温度>90℃或者相对温差δ≥80%为严重缺陷,热点温度大于130℃或者相对温差δ≥95%为危急缺陷.

根据该判据,异常发热接地扁铁最大相对温差89%,超过80%,判断35kV#2-1电抗器间隔导线支柱绝缘子C相下端接地扁铁靠电抗器侧发热缺陷为综合致热型严重缺陷.

发热原因可能是该接地扁铁与其下部的接地网采用的是高导磁材料(扁铁或扁钢)及热镀锌螺栓,且可能连接形成闭合回路.该闭合回路在干式电抗器磁场的影响下产生涡流而发热.该接地扁铁截面积小,电流密度大,所以产生异常发热.

6.验证情况

2017年06月29日,使用红外热像检测仪FLIR T610(编号:55902710)进行对比重复测试,35kV#2-1电抗器间隔导线支柱绝缘子C相下端接地扁铁靠电抗器侧的发热现象仍存在,且与正常接地扁铁温差稳定.故该接地扁铁处发热的现象确实存在.

7.结论

7.1 发热位置:35kV#2-1电抗器间隔导线支柱绝缘子C相下端接地扁铁靠电抗器侧,热像特征为以接地扁铁整体发热的热像,热点明显,较其他正常接地扁铁相同位置有明显区别.

7.2 缺陷定性:两次红外测温时,发热明显,热点温度最大值54.9℃,与正常相相同位置的温差达到20.3K,相对温差最大值89%,根据《DL/T 664-2008 带电设备红外诊断应用规范》附录A附表A.1电流致热型设备缺陷诊断判据表中关于金属导体的连接缺陷性质规定,热点温度>90℃或者相对温差δ≥80%为严重缺陷,判定此缺陷为综合致热型严重缺陷.

7.3 发热原因:疑似该接地扁铁与其下部的接地网采用的是高导磁材料(扁铁或扁钢)及热镀锌螺栓,且可能连接形成闭合回路.该闭合回路在干式电抗器磁场的影响下产生涡流而发热.该接地扁铁截面积小,电流密度大,所以产生异常发热.

7.4 处理后应安排测试人员跟踪复测,保证及时准确地消除本缺陷.

[1]董庆芳,省天艳.35kV干式空心电抗器引流板支柱绝缘子下方钢支柱发热异常分析[J].科技创新与应用,2015(34):179-179.