输电线路发热故障的红外检测和处理

宋 彪，叶博楠，龚 奎，邹运明

（国网安徽省电力有限公司蚌埠供电公司，安徽 蚌埠 233000）

0 引言

随着红外测温技术在输电线路上的广泛应用，通过红外成像仪可对输电线路结点处进行检测，并能及时了解输电线路的“身体状况”，减少因线路故障造成的损失，对提高设备运行可靠度与有效度，降低维修成本都有重要的意义。

1 输电线路发热原因

1.1 氧化腐蚀

长期裸露在大气中运行，受日晒、雨淋、风尘结露及化学活性气体的侵蚀，造成表面严重锈蚀或氧化，使接触面的电阻率增大。

1.2 导线接头松动

线路连接部位在长期遭受机械震动、抖动或在风力作用下摆动，使连接部位松动。

1.3 安装质量差

连接处紧固不到位，未按要求涂导电脂，存在断股，铝导线与铜接点连接未加铜铝过渡接头等。

2 输电线路红外检测的周期

输电线路的检测一般在大负荷前进行。

1）对正常运行的500 kV及以上架空线路和重要的220（330）kV架空线路接续金具，每年宜检测一次；110 kV线路和其他的220（330）kV线路，可每两年进行一次。

2）新投产和大修后的线路，应在投运带负荷后不超过1个月内（但至少24 h以后）进行一次检测。

3）对于线路上的瓷绝缘子及合成绝缘子，有条件和经验的也可进行检测。

4）对正常运行的电缆线路设备，主要是电缆终端，110 kV及以上电缆每年不少于两次；35 kV及以下电缆每年至少一次。

3 常用的红外诊断故障的方法介绍及比较

3.1 温度判断法

根据测得的设备表面的温度值，对照GB763-90《交流高压电器在长期工作时的发热》的有关规定：

表面温度超过90℃或温升超过75℃或相对温差（温差）超过55℃，为危急热缺陷（Ⅰ）。

表面温度超过75℃或温升超过65℃或相对温差（温差）超过50℃，为严重热缺陷（Ⅱ）。

表面温度超过60℃或温升超过30℃或相对温差（温差）超过25℃，为一般热缺陷（Ⅲ）。

表面温度超过50℃，或相对温差（温差）超过20℃，为热隐患（Ⅳ）。

这种方法简单、直观、实用性较强，可以判定部分设备的故障情况，但存在较大测量误差。

3.2 相对温差法

“相对温差”是指设备状况相同或基本相同的两个对应测点之间的温差，即：

式中：τ1和 T1为发热点的温升和温度；τ2和T2为正常相对应点的温升和温度；τ0为环境参照体的温度。

按照上述公式算出Δτ≥35%时，就可以诊断该设备存在缺陷，应进行准确测温，并予以跟踪监测，必要时要安排计划检修。95%≥Δτ≥80%时为重大缺陷，Δτ≥95%时为危急缺陷。

当环境温度低，尤其是负荷电流小的情况下，设备的温度值并没有超过GB763-90的规定，但大量事实证明此时的温度值并不能说明该设备没有缺陷或故障存在，往往在负荷增长之后，或环境温度上升后，就会引发设备事故。

此法是为排除负荷及环境温度不同时对红外诊断结果的影响而提出的。解决了表面温度判断法存在的弊端，对电力设备的红外诊断具有一定的指导性，因此在实际中常采用此方法。

3.3 同类比较法

同类比较法是指在同类设备之间进行比较，因三相导线工况、环境温度及背景热噪音相同，具有可比性。可以比较容易地判断出设备是否正常。在进行同类比较时，要注意不能排除有三相设备同时产生热故障的可能性，虽然这种情况出现的几率相当低［1］。

4 输电线路发热故障的处理

4.1 引流板发热

2018年5月31日，班组人员在对所辖线路进行输电线路迎峰度夏第一轮红外普测工作时，发现220 kV官风2772线70号中相小号侧引流板异常，表面温度达190℃，为危急缺陷。如图1所示。停电登杆检修时发现，为引流板紧固螺栓松动造成的发热，因发现及时，除螺帽处有电焊烧伤外，其余部位正常，检修人员重新在引流板光滑面涂抹导电脂，更换新螺栓并按规程要求紧固到位，并安装了副引流线。送电成功后，在高温大负荷时段班组进行了复测，温度恢复正常。

图1 引流板发热红外照片

4.2 压接管发热

2017年5月23日，班组在对所辖220 kV燕陈2C30线进行迎峰度夏第一轮红外测温时发现，48号U相大号侧耐张压接管温度异常，表面温度达145.4℃，同比最大温升达104.4℃，当时线路负荷为20.21万，为危急缺陷，如图2所示。带电人员通过等电位作业方式在发热点加装分流线，进行分流。

图2 压接管发热红外图片

4.3 并沟线夹发热

近年来，随着城市发展，不少老旧线路进行了技改，技改段往往采用线径较粗的导线，而老旧段往往采用线径较细的导线，比如110 kV老线路多采用LGJ-120的导线，新技改段多采用LGJ-300的导线，这两种导线线径差距过大，如果采用普通并购线夹连接，长期运行后非常容易出现发热的情况。这种情况往往采用异型并沟线夹，并沟线夹的型号一定要与两侧的导线型号相对应，绝不能出现以小代大和以大代小的情况，同时异型并沟线夹两侧的引流线也不能出现散股的缺陷，否则也很容易出现发热的情况。

在对110 kV线路老旧线路技改连接段专项测温时，运维人员发现临福547线22号引流线的并沟线夹有发热现象，如图3所示，停电检修后，检修人员发现并沟线夹两侧导线分别为LGJ-120、LGJ-300，并沟线夹为普通并沟线夹，经过更换为异型并沟线夹后发热现象消失。

图3 并沟线夹发热红外图片

在对110 kV线路进行普测时发现，涂古782线76号面大右相第一个并沟线夹处温度异常，同比高出20℃。该处小号侧导线型号为LGJ-120，大号侧为LGJ-150，在连接处采用异型并沟线夹进行紧固。通过登杆检查发现，该联接处导线存在断股、散股缺陷，如图4所示。调整线路运行方式，同时加强监测，掌握线路运行工况，直至线路停电大修消缺完成。

图4 发热故障点照片

4.4 绝缘子发热

110 kV燕禹583线22号放电声较大，通过红外测温仪显示，绝缘子上温度偏高，如图5所示。检修人员登杆检查，发现该处耐张杆塔耐张绝缘子串表面污染严重，推测为附近化工厂污染，经过商讨，运维人员联系调度，对该处隐患进行了停电消缺，检修人员登杆进行清扫。恢复送电后，经过红外复测，此处隐患消除。几个月后，运维人员对该杆塔进行再次复测时发现，绝缘子又有发热迹象，随后安排了对该杆塔的绝缘子进行更换，更换为瓷防污绝缘子，隐患消除。对该处隐患点长期跟踪未发现绝缘子再次出现发热的情况。

图5 绝缘子发热红外照片

5 结束语

随着技术的进步，红外测温仪器的精度也越来越高，红外测温也逐渐成为输电线路运维的日常工作，为输电线路运维提供了极大的便利性，也极大提高了输电线路设备的可靠性。为了进一步扩大输电线路红外测温的应用范围，应进一步认真总结红外检测方法、数据分析方式，不断提高新时代电网的运维质量。