某变电站267间隔A相竖串绝缘子红外检测异常分析

国网眉山供电公司 李逢兵 刘冰洁 汪 锐 高 杰 吴 雄

某变电站267间隔A相竖串绝缘子红外检测异常分析

国网眉山供电公司 李逢兵 刘冰洁 汪 锐 高 杰 吴 雄

本人根据自身多年的实践经验,结合某变电站的实际情况,简要分析了某变电站267间隔A相竖串绝缘子红外检测异常情况,以供参考.

变电站;绝缘子;红外检测

1.异常概况

2017年06月23日晚,在220kV明月峡变电站带电检测中,对220kV雪明一线267间隔A相悬式绝缘子(竖串)进行红外测温时,发现该绝缘子串导线侧的第一片绝缘子瓷盘红外图谱有异常现象.06月24日晚,复测确认其第一片绝缘子瓷盘红外图谱仍存在异常.

结合FLIR Tools软件数据处理的结果,根据DL/T 664-2008《带电设备红外诊断应用规范》分析可知,220kV 雪明一线267间隔A相悬式绝缘子(竖串)导线侧的第一片绝缘子存在以瓷盘底部为发热区的热像特征,通过图像特征判断法发现其与第二片绝缘子相同部位的温差最大达到0.9K,且在初测和复测中均超过0.5K(瓷绝缘子表面污秽导致电压致热型设备缺陷的诊断判据标准),为严重缺陷.

2.检测对象及项目

检测对象:220kV雪明一线267间隔A相悬式绝缘子(竖串).

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23日晚,进行首次红外精确测温,相关检测信息如表2所示.

表2 红外精确测温相关信息表(初测)

初测时,220kV雪明一线267间隔A相悬式绝缘子(竖串)的红外测温图谱如图1所示,异常发热部位出现在其导线侧第一片绝缘子的瓷盘底部.应用FLIR Tools软件分析该初测红外图谱,得到导线侧第一片绝缘子的瓷盘底部温度及相邻绝缘子瓷盘底部相同位置的温度数据.

初测时其导线侧第一片绝缘子存在以瓷盘为发热区的热像特征,其瓷盘底部温度为28.8℃,而相邻的第二片绝缘子瓷盘底部相同位置的温度为27.9℃.二者温差为0.9℃、即0.9K,温差超过0.5K.

4.2 复测

2017年06月24日晚,再次进行红外精确测温,相关检测信息如表3所示.

表3 红外精确测温相关信息表(复测)

复测时,220kV雪明一线267间隔A相悬式绝缘子(竖串)的红外测温图谱异常发热部位也出现在其导线侧第一片绝缘子的瓷盘底部.应用FLIR Tools软件分析该复测红外图谱,得到导线侧第一片绝缘子的瓷盘底部温度及相邻绝缘子瓷盘底部相同位置的温度数据.

复测时其导线侧第一片绝缘子也存在以瓷盘为发热区的热像特征,其瓷盘底部温度为27.7℃,而相邻的第二片绝缘子瓷盘底部相同位置的温度为27.0℃.二者温差为0.7℃、即0.7K,温差超过0.5K.

5.综合分析

实际运行的绝缘子,其内部材料具有不同的膨胀系数,在遇到外部强应力、热胀冷缩或强电场时,会在绝缘子上污秽带等位置形成局部强电场和强应力,并伴随有发光、放电、噪声等特征,加速绝缘劣化.当瓷质绝缘子性能良好时,其发热主要是以极化效应发热为主,相邻绝缘子的发热功率差异是很微小的.当污秽绝缘子在相对湿度增大时,绝缘子表面电导率急剧增大,表面电阻急剧下降,转变为以表面爬电泄漏电流发热为主,与相邻绝缘子发热功率的差异变大.发热异常集中于污秽所在部位的瓷盘表面,其热像图的特征为瓷盘表面发亮.

根据DL/T 664-2008《带电设备红外诊断应用规范》附录B的"表B.1电压致热型设备缺陷诊断判据"可知,当瓷绝缘子热像特征是以瓷盘为发热区的热像、且温差大于0.5K时,可诊断为电压致热型设备缺陷,其故障特征是由于表面污秽引起绝缘子泄漏电流增大导致发热异常.

再结合DL/T 664-2008《带电设备红外诊断应用规范》的"第10条缺陷类型的确定及处理方法"可知,电压致热型设备的缺陷一般定为严重及以上的缺陷.

综上所述,在220kV明月峡变电站红外精确测温的初测和复测中,220kV 雪明一线267间隔A相悬式绝缘子(竖串)导线侧的第一片绝缘子瓷盘底部发热异常均符合电压致热型设备缺陷的诊断判据,该过热缺陷对电气设备运行的影响程度属于严重缺陷性质.

6.验证情况

2017年06月25日,使用高精度望远镜对220kV雪明一线267间隔A相悬式绝缘子(竖串)的各片绝缘子瓷盘进行可见光观察,发现其导线侧第一片绝缘子瓷盘底部有明显的污秽,而其他部位没有肉眼可见的明显污秽.结合两次的红外精确测温图像特征可知,第一片绝缘子瓷盘底部污秽区域与发热异常区域较为吻合,验证了该过热缺陷是由于表面污秽引起绝缘子泄漏电流增大导致发热异常.

7.结论及建议

7.1 结论

根据对该同一串绝缘子的两次红外精确测温图谱数据处理、以及结合DL/T 664-2008《带电设备红外诊断应用规范》分析可知,220kV明月峡变电站220kV 雪明一线267间隔A相悬式绝缘子(竖串)导线侧的第一片绝缘子存在以瓷盘底部为发热区的严重缺陷,其发热原因为表面污秽引起绝缘子泄漏电流增大.

7.2 检修策略建议

(1)该设备过热缺陷应纳入设备缺陷管理制度的范围,按照设备缺陷管理流程进行处理.由于该过热缺陷对电气设备运行的影响程度属于严重缺陷性质,应尽快安排处理.

(2)结合停电检修,对缺陷所在的悬式绝缘子进行绝缘清扫、RTV喷涂等处理措施.处理前,可进行绝缘电阻测试和交流耐压试验,进一步确认缺陷.处理后,必要时可再次进行绝缘电阻测试和交流耐压试验,以验证处理效果.

(3)若短时间内无法处理,则需在停电检修处理前,加强监测,必要时可安排其他试验手段.若缺陷进一步发展为危急缺陷,则应立即消缺或退出运行.必要时,若条件允许,可进行带电绝缘清扫工作.

(4)针对该缺陷所在的悬式绝缘子串,利用停电检修或带电作业的方式将该悬式绝缘子落地进行现场污秽度检测,收集该悬式绝缘子污秽物,测量其等值盐密和灰密,进行现场污秽等级判定.若现场污秽等级与典型环境污秽度差异较大,则需分析污秽来源、污秽积累成因等,根据具体情况实施相应的防范处理措施,从根本上缓解或根除该悬式绝缘子污秽发热异常问题.

[1]严璋.电力绝缘在线检测技术[M].中国电力出版社,1995.

[2]王雪,张冠军,严璋.国内高压绝缘子在线检测方法综述[D].西安交通大学电气工程学院.

[3]文远芳.高电压技术[M].华中科技大学出版社.