黃崇虎，白 龍

（國網(wǎng)山東電力超高壓公司，山東 濟南 250000）

0 引 言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步和發(fā)展，基于常規(guī)化管理整合新型技術(shù)體系，打造更加科學(xué)可靠的變電站運行維護管理模式，從而減少供電中斷造成的影響，維持變電站運行管控水平的最優(yōu)化。

1 紅外測溫診斷技術(shù)

紅外測溫診斷技術(shù)不僅具有較高的自動化水平，還能提升檢測的實效性。結(jié)合實際環(huán)境需求選取適配的檢測設(shè)備，最大程度上提高檢測分析結(jié)果的準確性，為變電站運維管理工作的順利開展提供保障。

1.1 原 理

紅外測溫診斷技術(shù)主要是借助紅外線對運行設(shè)備的溫度進行實時性分析，依據(jù)溫度的波動變化情況及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備在運行中存在的問題，以保證后續(xù)采取的針對性措施更加科學(xué)有效，降低設(shè)備運維管理難度，最大程度上提高設(shè)備的利用率。基于紅外測溫技術(shù)的優(yōu)勢作用，配合電子顯影儀器就能實時觀測具體熱像圖，確保動態(tài)監(jiān)督管控工作順利開展[1]。

1.2 判定依據(jù)

依據(jù)《帶電設(shè)備紅外診斷技術(shù)應(yīng)用導(dǎo)則》（DL/T 664—2016）的具體內(nèi)容，對紅外測溫診斷結(jié)果進行評估。

（1）環(huán)境溫度參照體。將采集環(huán)境溫度的物體作為環(huán)境溫度參照體，盡管參照體可能不具備實時性環(huán)境溫度參數(shù)，但是其本身和待測定物體具有相同的物理屬性，且和待測物體處于較為相似的環(huán)境結(jié)構(gòu)，此時進行測定分析具有一定的可行性。

（2）相對溫差。借助相對溫差能夠?qū)υO(shè)備的運行狀態(tài)進行實時性評估和分析，以便工作人員能夠更加高效地開展運維管理工作[2]。部分電流致熱型設(shè)備相對溫差評估依據(jù)如表1所示。

表1 部分電流致熱型設(shè)備相對溫差評估依據(jù)

1.3 檢測要求

為了保證紅外測溫診斷技術(shù)評估分析的合理性，要依據(jù)檢測分析的整體標(biāo)準落實具體工作，確保后續(xù)診斷評估內(nèi)容更加規(guī)范和科學(xué)，維持良好的判定效果。變電站紅外測溫設(shè)備距離系數(shù)參考值如表2所示。

表2 變電站紅外測溫設(shè)備距離系數(shù)參考值

對于待檢測設(shè)備，要保證其本身是帶電設(shè)備，檢測工作開始過程中要確保人員和設(shè)備均處于安全環(huán)境。若是新設(shè)備選型，則要充分考量紅外檢測的可能性。結(jié)合電氣設(shè)備的應(yīng)用重要性、電壓等級、負荷率以及環(huán)境條件等基礎(chǔ)要素，綜合評估電氣設(shè)備的紅外檢測和診斷周期[3]。

2 500 kV變電運行維護中的紅外測溫診斷技術(shù)應(yīng)用內(nèi)容

2.1 工程案例

以某500 kV變電站為例，變電運行系統(tǒng)承擔(dān)了周邊多個城鎮(zhèn)的供電管理任務(wù)，整個變電站內(nèi)部包括500 kV母線結(jié)構(gòu)和220 kV系統(tǒng)。為保證整體作業(yè)的安全性和規(guī)范性，變電站設(shè)置了10條220 kV供電線路，將其與對應(yīng)變電站連接，整體額定功率參數(shù)為750 000 kW。2021年12月，運維管理部門對線路進行統(tǒng)一檢查，發(fā)現(xiàn)I號主變結(jié)構(gòu)系統(tǒng)存在問題。特別是在晚間用電高峰時期，系統(tǒng)運行功率在550 000 kW以上。由于長時間的高負荷運行，使得系統(tǒng)的穩(wěn)定性受到影響，為保證系統(tǒng)后續(xù)應(yīng)用管理的有效性，部門工作人員決定對其進行優(yōu)化運維管理。針對具體設(shè)備進行一次性大范圍抽檢，在獲取診斷結(jié)果后完成相關(guān)優(yōu)化升級工作，維持運行安全性和可靠性[4]。

2.2 應(yīng)用方式

2.2.1 遠距離檢測分析

借助紅外測溫技術(shù)體系在不接觸到設(shè)備的基礎(chǔ)上完成遠距離測定分析工作，在提升技術(shù)本身適用范圍的同時，為人員安全管理提供保障。在進行實時性測定過程中，利用紅外測溫診斷技術(shù)測定II區(qū)220 kV變電系統(tǒng)開關(guān)和管型母線連接位置出現(xiàn)過熱反應(yīng)，停電檢查后發(fā)現(xiàn)開關(guān)和管母連接螺桿出現(xiàn)松動，造成過熱問題。完成測試工作后，對區(qū)域性連接螺栓進行了緊固操作，有效排除故障問題。

2.2.2 早期故障診斷

紅外測溫診斷技術(shù)的應(yīng)用能實時地完成診斷數(shù)據(jù)的匯總，將其作為后續(xù)評估工作的基本參考，建立更加完整的綜合監(jiān)督管理體系。結(jié)合檢測設(shè)備溫度信息完成運行狀態(tài)的預(yù)測，及時匯總溫度的異常變化，發(fā)現(xiàn)潛在故障。及時建立相匹配的處理方案，以保證設(shè)備運行管理水平滿足預(yù)期，在降低設(shè)備故障率的同時，為變電站綜合管理安全水平的提升予以支持。

2.2.3 紅外測溫記錄

借助紅外熱像儀完成輸變電設(shè)備的精細化檢查和分析，實現(xiàn)設(shè)備缺陷和問題的評估。相較于傳統(tǒng)的檢測處理技術(shù)，紅外測溫診斷技術(shù)的應(yīng)用能更好地劃定檢測分析區(qū)域，及時對設(shè)備的運行狀態(tài)進行動態(tài)參數(shù)匯總和收集，保證檢測分析的規(guī)范性。與此同時，利用大面積掃描檢測的方式提升檢測工作效率，減少干擾因素對后續(xù)檢測工作造成的影響，確保檢測結(jié)果的準確性和及時性都能滿足要求[5]。

2.3 檢測內(nèi)容

2.3.1 變壓器和電抗器

利用紅外測溫診斷技術(shù)檢測后發(fā)現(xiàn)熱譜圖中出現(xiàn)了較為明顯的油氣分界面，因C相套管下端出現(xiàn)了密封不嚴的問題，使得整個結(jié)構(gòu)系統(tǒng)出現(xiàn)了向本體滲油的現(xiàn)象，油位和本體基本持平，油枕和套管油氣分界面較為清晰。此外，在進行實時性熱圖像分析后，發(fā)現(xiàn)主變高壓套管將軍帽存在溫度過熱的現(xiàn)象。

2.3.2 高壓斷路器

受到外部連接件、內(nèi)部連接件接觸不良的影響，多處斷路器外接連接件測點出現(xiàn)了發(fā)熱現(xiàn)象，最高溫度達到537 ℃，屬于緊急缺陷問題。此外，還存在部分動靜觸頭接觸不良的情況[6]。

2.3.3 電壓互感器

若是應(yīng)用電磁型電壓互感器，必然會存在一定程度上的內(nèi)部損耗。測試過程中發(fā)現(xiàn)變電站的內(nèi)損耗數(shù)值較大，B相油面降低到儲油柜下后，散熱條件失衡，使得整體結(jié)構(gòu)的溫度出現(xiàn)升高的現(xiàn)象。

2.3.4 電流互感器

在進行電流互感器測試分析后發(fā)現(xiàn)內(nèi)部損耗數(shù)值異常，500 kV電流互感器相間溫度明顯超出了規(guī)定的范圍。對其進行紅外測溫診斷評估后，發(fā)現(xiàn)內(nèi)部連接件接觸不良的現(xiàn)象較為明顯[7]。

2.3.5 電力電纜

借助紅外測溫診斷技術(shù)測試分析后發(fā)現(xiàn)電纜頭局部出現(xiàn)了絕緣效果不好的情況，主要是因為加工不良和長期運行使得局部絕緣結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了損傷，并且受潮現(xiàn)象和劣化現(xiàn)象較為明顯。與此同時，電纜頭交叉位置還存在局部絕緣區(qū)域溫升參數(shù)偏大的情況，超出了設(shè)計標(biāo)準，因此被定性為緊急缺陷。除此之外，通過獲取相應(yīng)的熱圖像可知發(fā)熱接頭的溫度達到97.9 ℃，正常相溫度為31.2 ℃，環(huán)境參照體的溫度為10.2 ℃，屬于一般缺陷[8]。

2.3.6 金屬氧化物避雷器

結(jié)合500 kV變電站運維管理工作的基本要求，為了保證設(shè)備檢測分析工作的全面性和準確性，需要對避雷器進行檢查和分析。借助紅外測溫診斷技術(shù)進行溫度分析后發(fā)現(xiàn)220 kV氧化鋅避雷器出現(xiàn)了內(nèi)部受潮的情況，發(fā)熱相溫升和相間溫差明顯超出了規(guī)定標(biāo)準，判定為緊急缺陷。除此之外，對瓷絕緣子串、含零值絕緣子的330 kV耐張絕緣子串等進行檢查，配合電氣設(shè)備紅外診斷流程評估相關(guān)問題，以保證后續(xù)工作順利完成。

2.4 故障處理

結(jié)合以上分析結(jié)果，為保證500 kV變電站運維管理工作全面落實，要積極整合具體的管控方案，建立健全完整的控制機制，有效打造合理可控的管理平臺，提升統(tǒng)一管理效果[9]。

一方面，要對出現(xiàn)故障的部位進行更換處理，停運主變開關(guān)連接母線的變電站，并通過各個部門配合的方式及時維護，將老化的設(shè)備更換后完成檢測分析，最大程度上提高變電站運維水平。另一方面，安裝對應(yīng)的故障錄波裝置。為了進一步發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢，除了要進行階段性檢測工作外，還要配合故障錄波裝置及時對電力系統(tǒng)短路現(xiàn)象、接地問題、過電壓問題等予以實時性信息匯總，配合紅外測溫診斷建立動態(tài)規(guī)范的運維監(jiān)督體系，及時完成電氣量的評估和對比，更好地判定系統(tǒng)運行情況，為電力系統(tǒng)的優(yōu)化提供支持[10]。

3 結(jié) 論

500 kV變電運維管理工作中應(yīng)用紅外測溫診斷技術(shù)具有重要的推廣價值，能夠提高運維管理的實效性和規(guī)范性，確保變電站運行故障檢測工作的順利開展，為變電站的可持續(xù)健康發(fā)展奠定基礎(chǔ)。