红外测温发现电缆接地引线异常发热故障.doc
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红外测温发现电缆接地引线异常发热故障
摘 要：
红外测温是带电检测的有效手段之一，如何通过红外测温结合其他有效手段发现设备的异常，提升故障判断的准确率，是目前红外测温领域发展的重要方向。
本文通过红外测温发现某220kV变电站主变110kV出线侧电缆接地箱及电缆接地引线存在异常发热情况，结合感应电压及接地电流测试，通过拆除GIS进线处电缆接地箱盖板检查，发现现场两端电缆均通过过电压保护器接地，无直接接地点。
关键词：
红外测温；电压制热；电缆接地引线；感应电压
TheApplicationofInfraredMeasuringTemperatureinAbnormalHeatFaultofCableGroundedWire
QuFang,SunGuangzhou,ZhaoHuiguang,WangBin,WangXinyu,XuLi
（1.StateGridXinxiangPowerSupplyCompany,Xinxiang453000,china）
Abstract:
Theinfraredmeasuringtemperatureisoneoftheeffectivemeansoflivedetection.Howtofoundthattheequipmentisabnormalthroughthemeasuringtemperatureincombinationwithothereffectivemeans,toenhancetheaccuracyoffaultdiagnosis,istheimportantdevelopmentdirectionofinfraredtemperaturefield.Thispaperintroducesanabnormalheatfaultofcablegroundedwire.Throughtheinfraredtemperaturemeasurementcombinedwiththeinductionvoltageandgroundcurrenttesting,itisfoundthatthesceneendsofcablegroundedthroughovervoltageprotector,andthecablehasnodirectground.
Keywords：
Theinfraredmeasuringtemperature；Voltageheatingtype;Cablegroundedwire;Inducedvoltage
0引言
红外热成像是一种先进有效的检测技术，由于其非接触性和诊断运行中设备的特点，在电力系统状态检测中得到了广泛的应用[1]。
通过精确诊断，结合其他的带电检测方法，可以在设备带电状态下，及时发现设备缺陷，从而保障了电力设备安全运行。
本文通过一起红外测温发现电缆接地箱及电缆接地引线电压致热型缺陷，例证了红外测温在电压致热型设备故障诊断中的重要作用。
1缺陷情况
1.1红外测温情况
新乡供电公司所辖某220kVGIS变电站主变至110kVGIS气室为电缆接线，该设备于2012年9月出厂并投运。
2016年9月5日，工作人员对该变电站进行专业巡视时，红外测温发现该主变110kV出线侧电缆接地箱及电缆接地引线存在异常发热情况，如图1所示。
图1异常发热红外图谱
接地箱盖板上最高温度达到85摄氏度，而正常电缆接地箱温度仅为32摄氏度左右；同时，B相电缆接地引线温度高达73.5摄氏度，A、C两相分别为68.0和69.2摄氏度，相间温差达到5.5摄氏度。
按照《带电设备红外诊断应用规范》要求，以护层接地连接为中心的温差为5~10度时，可能存在接地不良的情况[2]，此外，从图片可以看出，有明显的不均匀热像，也印证了这一情况。
具体如图2所示。
图2放大后的不均匀热像图谱
1.2感应电压和接地电流测试
对电缆进行电缆护层电流、感应电压检测，数据如下表所示：
表1电缆护层电流、感应电压数值
接地箱编号
护层过电压限制器两侧感应电压（V）
金属护层接地电流（A）
A
B
C
A
B
C
XX
374
665
440
0.3
0.4
0.3
B相感应电压数值高达665V，A、C两相感应耐压数值也达到374V和440V，严重超过规定值50V[3]。
《电力电缆及通道运维》规程中有如下要求[3]：
5.2.12b）单芯电缆的金属护套或屏蔽层在线路上至少有一点直接接地，且在金属护套或屏蔽层上任一点非接地处的正常感应电压应符合下列要求，1）在未采取能防止人员任意接触金属护套或屏蔽层的安全措施时，满载情况下感应电压不得大于50V；
5.4.3g）金属护层接地电流绝对值应小于100A，或金属护层接地电流/负荷比值小于20%，或金属护层接地电流相间最大值/最小值小于3。
根据以上分析，推测电缆接地引线存在接地不良现象，且金属连接部位发热严重，为进一步验证，应打开接地箱盖板进行检查。
1.3带电验证
检修班组人员到现场对接地箱盖板进行了拆除，并对再次对其进行了测温，图谱如下图所示。
图3拆盖后红外热像图
B相电缆金属连接部位温度高达320.0摄氏度，A、C两相温度分别为251.9，272.5摄氏度；温度远远超过130摄氏度，属于危急缺陷【2】。
拆除后，电缆接地箱内部照片如下图所示：
图4主变出线侧电缆接地箱内接地引线铜排
从图中可以看出，电缆护层接地线接头处热缩套脱落，绝缘局部受损，铜排表层严重氧化，过电压保护器外部瓷套已经开始有裂纹。
1.4进一步检查
为进一步查找原因，工作人员对GIS进线侧电缆接地箱进行了检查，打开后如下图所示：
图5GIS进线侧电缆接地箱内接地引线铜排
进线侧电缆也通过过电压保护器接地，如图5所示，即该110kV电缆两端均通过过电压保护器接地，无直接接地点，形成了悬浮电位。
2缺陷紧急处理
电缆接地箱的购买需要一定的时间，由于发热点温度过高，为及时消除缺陷，2016年9月6日，检修人员先对其进行了临时带电处理，通过接地线直接进行了接地，如图6所示。
图6采取紧急措施处理后的电力接地箱
临时接地后，9月7日工作人员再次对府112出线接地电缆引线进行测温，温度降到了30摄氏度左右。
如图7所示。
图7接地线直接接地处理后红外图谱
3停电检查处理
2016年10月9日，检修班组对其进行了停电处理，更换了电缆接地箱。
拆卸下来的电缆接地箱如图8所示，
图8主变出线侧电缆接地箱
从图8中可以看出，铜排表层严重氧化，过电压保护器外部的瓷套已经粉化脱落。
由于拆除地线需拆除C相铜排连接片，在拆除过程中，过电压保护器直接断裂，可以看到断裂处有明显灼伤痕迹。
如下图所示。
图9主变线侧过电压保护器灼伤放大图
4原因分析
根据解体检查情况，结合红外测温及其他带电检测情况，可认定该判断该110kV出线侧电缆终端发热导致损毁的原因如下：
1）设备安装过程中，未严格按照图纸进行施工，导致电缆两端无直接接地点，或者是设计过程中的失误。
2）110kV电缆两端均通过过电压保护器接地，无直接接地点。
由于接地回路悬浮，产生的感应电压损坏过电压保护器绝缘，造成了过热。
3）测温过程中不够仔细，未及时发现电缆接地箱异常情况。
5结语
为保证金属氧化物避雷器在电力系统中安全可的工作，须采用多种方法综合诊断。
通过实例分析，说明红外热像巡检可以方便、快速的发现设备隐患，是电压致热型设备故障诊断的一种重要辅助手段。
红外测温在电压致热型设备故障诊断中起着重要作用，能够在不停电的情况下，结合其他带电测试，提早的发现电压致热型设备的隐患，为电力系统的状态检修和状态评价提供依据，预防电力设备故障的发生。
参考文献
[1]国家电网公司．Q／GDWl168—2013输变电设备状态检修试验规程[S]．北京：
中国电力出版社，2013．
[2]中国电力企业联合会．DL／T664—2008带电设备红外诊断应用规范[S]．北京：
中国电力出版社，2008．
[3]国家电网公司．电力电缆及通道运维[S]．北京：
中国电力出版社，2013．
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