隨著電力系統的不斷發展,變電站開關柜設備增長迅速,開關柜內一次設備過熱故障所占設備缺陷比例逐年上升。開關柜長期在高溫度情況下運行容易加速絕緣件的老化,縮短設備接頭使用壽命,嚴重時導致放電事故。開關柜內一次設備發熱隱患可以通過不停電溫度監測直接診斷,也可以通過停電直流電阻測試間接診斷。開關柜內溫度檢驗方法在實際應用中存在局限性,而傳統的直流電阻測試方法只能測量單臺斷路器或隔離開關的數據。本文提出開關柜全回路電阻概念,探索使用開關柜全回路電阻測試方法判斷開關柜內一次設備過熱缺陷的可行性。

開關柜內發熱診斷檢測技術

開關柜內設備發熱診斷檢測技術根據設備停電與否可以分為停電檢測和帶電檢測,其中帶電檢測包括紅外測溫法、無線測溫法、光纖光柵測溫法等;而停電檢測主要是指在停電條件下對設備進行直流電阻檢測,測溫貼片法由于直接粘貼于開關柜內部導電設備接頭上,在不停電條件下只能通過觀察窗看到有限部位貼片的顏色變化,因而也屬于停電檢測。下面對幾種開關柜內發熱診斷檢測方法分別進行論述。

1.紅外測溫法

一切高于絕對零度的物體由于熱運動都會向外發出波段在0.75一100p。的紅外輻射,紅外測溫法就是使用紅外測溫儀測量物體表面紅外輻射能量,將之轉化為電信號并最終換算為被測目標的溫度值的一種測溫方法。紅外測溫法是一種非接觸式測溫方法,可以在滿足不停電工作安全距離的前提下帶電檢測開關柜溫度具備測量范圍廣、精度高的優點。但是使用紅外測溫法只能測量開關柜外殼溫度,如果想診斷開關柜內部元件發熱情況只能采取帶電拆卸開關柜外殼的方法,存在安全風險、可行性低。

2.無線測溫法

無線測溫法屬于微電子技術一個創新,它通過無線傳感技術連接各個元件單元,并進行信息傳遞和命令傳輸。開關柜無線測溫法是將專用測溫探頭植入開關柜內部,檢測開關柜內設備溫度,并通過無線傳輸將結果輸出到計算機終端的一種測溫方法。使用無線測溫法測量開關柜內設備溫度具有智能自動化、監測實時化的特點,但是無線感應模塊電源供給方面存在硬傷。使用感應電源,存在電源供給不足問題;而使用電池電源則會嚴重受制于電池質量壽命,難以大面積推廣。

3.光纖光柵測溫法

光纖光柵測溫法是基于光纖測溫法的一種改進方法。光纖光柵測溫法的原理是通過光纖傳感器與被測對象相互作用而產生光信息,并經一個或多個光纖引線和信號調節裝置,傳輸光信號完成測量。光纖光柵測溫法優點在于受環境干擾小、測溫精度很高,缺點是成本高,不利于在變電站內推廣使用。

4.測溫貼片法

測溫貼片法是利用測溫貼片在高溫下變色的特性,通過定期檢查粘貼在設備接頭的試溫蠟片顏色,來判斷該部位是否存在過熱缺陷的一種測溫方法。測溫貼片法用于檢測開關柜內元件發熱隱患具有前期投入成本低、效果直觀等優點,但也有一定局限性。

a.測溫貼片在某一溫度值發生變色,但是不能反映出設備實際發熱溫度,無法診斷設備發熱劣化程度,對于設備正常發熱與設備缺陷過熱造成的貼片變色難以區分。

b.全封閉金屬愷裝開關柜缺少足夠的觀察孔,無法帶電檢測全部測溫貼片變色的情況,而結合其他停電計劃進行檢測會增大工作量、嚴重影響工時進度。