摘要：随着供电技术的不断发展，供电可靠性越来越受重视。绝缘材料的性能对电器设备的使用寿命具有决定性，而绝缘性能的评价标准包括电气性能、化学稳定性、机械性能和热稳定性等。其中热稳定性的优劣直接关系到热故障的发生率。为尽早的预防故障发生发生，通常会进行预防性试验、检测，这对于维护电力设备的正常运行具有重要的意义，不仅能够有效的减少热故障的发生率，提高电力设备运行的安全性，还能进一步的促进供电可靠性。
关键词：电气设备；热故障；早期预测
1电气设备的发热来源及热故障
连接点是指电气设备之间以及它们与母线或电缆之间的电气连接部位。连接点过热已经是电力系统的一个老问题，但随着设备负荷的增加，用户对供电可靠性要求的提高，在设备缺陷管理中成为一个越来越突出的问题，值得我们引起重视，认真研究其发生发展的原因，以底解决。电气设备发热源：电气设备在工作的时候，由于电流、电压的作用，将产生电阻损耗发热、介质损耗发热、铁损致热等3种热故障。
电气设备热故障：电气设备的热故障可分为外部故障和内部故障。内部故障主要包括封闭在油绝缘、固体绝缘和设备壳体内部的电气回路故障，以及由绝缘介质劣化所产生的的故障。对于内部故障的判断，可以通过电气设备的运行状态和内部主要结构，结合传热学理论，研究气体、导电回路和绝缘油等所导致的对流和传导现象，可根据电气外部所显示出的温度分布热像图，对各类内部热故障进行分析。在处理内部故障时，需要按照电气设备所提供的大修标准实施解体修检，注意检查和打磨触头的各接触面，促使内部导电回路的电阻值降低，从而解决内部故障。而外部热故障的产生．其主要原因是由于设备长期的运行，并且电气接头在长期的运行中均暴露在空气中，因此．通常会因为接触不良而造成较大的电阻值．致使接头发热．通常外部故障集中在电气设备连接点部位。
2电气设备热故障及其预测方法介绍
2.1应用观测和检测预防电气设备热故障
在电气设备的运行中，一般都会有工作人员进行巡查，对其接头的发热状况进行观察。一部分接头发热大致可通过观察其颜色的改变来确定其是否发生故障。因为通常运行中的电气设备若发生故障，其连接点会缺乏应有的光泽，而处于导体连接点旁的连接点，其色漆的颜色会加深等。同时，由于导电体连接的接触面较为粗糙，或是凹凸不平不够平整，通常也会引发热故障。因此，值班人员需要特别注意该部位的检测，特别是对于经过多次组装和拆卸，并且施工质量不高的电气设备，需要重点观测。不平整的接触面，能够促使有效接触面积降低，缩小电流所通过的实际通流截面积，增加电流收缩效应，而由于收缩导致的过大电阻值引起热故障。这类故障属于电气设备的常见性故障和特定故障，一般在处理之后就不会再次发生。
预防该类故障的产生，需要根据产生故障的原因进行防控，在安装时，严格把控其安装质量，在施工过程中，对其平整度进行测量，促使其符合相关的标准要求。从某种程度而言，在安装时虽然不能做到绝对的平整，但可应用相应的技术，在新设备安装时，进行“压花”处理，尽可能使其保持平整。应用螺栓压紧力的作用，通过点阵的相互交错咬合，增大有效接触面积，“压花”技术的应用，对预防热故障的产生具有重要的作用。对于需要修检的电气设备，需要做好计划，预防设备缺陷的发生，提升设备的使用寿命。在大修过程中，对于没有经过增容的电气设备，需要进行增容处理，以此满足电气设备的负荷要求。分析设备和变电站老化的情况，更换运行时间较长并且锈蚀严重发的刀闸帽内部软连接和刀闸触指弹簧等相关的导电设备。对于长期处于腐蚀和空气潮湿严重等环境中的弹簧垫和接头螺丝等需要更换为不锈钢或铜等，防止锈蚀发生。
2.2红外检测技术
红外检测技术是一种在线监测（不停电）式高科技检测技术，它集光电成像技术、计算机技术、图像处理技术于一身，通过接收物体发出的红外线（红外辐射）将其热像显示在荧光屏上，从而准确判断物体表面的温度分布情况，具有准确、实时、快速等优点。红外诊断技术对电气设备的早期故障缺陷及绝缘性能做出可靠的预测，使传统电气设备的预防性试验维修（预防试验是二十世纪五十年代引进前苏联的标准）提高到预知状态检修，这也是现代电力企业发展的方向。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆随着现代科学技术不断发展成熟与日益完善，利用红外状态监测和诊断技术具有远距离、不接触、不取样、不触体，又具有准确、快速、直观等特点，实时地在线监测和诊断电气设备大多数故障。它备受国内外电力行业的重视，并得到快速发展。
红外检测技术的应用，对提高电气设备的可靠性与有效性，提高运行经济效益，降低维修成本都有很重要的意义，是目前在预知检修领域中一种很好的手段。利用红外热像技术检测在线电气设备的方法是红外温度的记录法。红外温度记录法是工业上用来无损探测，检测设备性能和掌握其运行状态的一项新技术。与传统的测温方式（如热电偶、不同熔点的蜡片等旋绕在被测物表面或体内）相比，热像仪可在一定距离内实时、定量、在线检测发热点的温度，通过扫描，还可以绘出设备在运行中的温度梯度热像图，而且灵敏度高，不受电磁场干扰，便于现场使用。它可以在-20℃～2000℃的宽量程内以0.05℃的高分辨率检测电气设备的热故障，揭示出如导线接头或线夹发热，以及电气设备中的局部过热点等等。
3 红外测温技术在电力行业的应用及发展探讨
在我国，对电力设备故障红外诊断的研究起步较晚，但近几年来的发展十分迅猛，目前已经定制并完成有关电力设备红外诊断的行业标准——DL/T664-2016《带电设备红外诊断应用规范》，用以规范高压电气设备故障红外诊断中的检测方法与故障判据。对变电站设备进行测温的红外热像仪的检测范围主要包括：1）变压器的红外检测；2）电抗器的红外检测；3）避雷器的红外检测；4）电容器的红外检测；5）断路器的红外检测；6）发电机的红外检测；7）绝缘子串和互感器的红外检测等。
不可否定，相对于早期应用观测和检测预防电气设备热故障的技术方法，红外诊断技术在电力实践中获得了明显的技术经济效益，提高了设备的可靠性，降低了故障率和重大事故发生率。但从设备诊断工程的角度来看，当今的电力设备故障红外诊断技术水平还十分有限，为此，在利用红外成像技术处理电气设备的热故障问题时，还需进行如下几个方面的努力：
（1）检测结果的标准化处理。在传统的红外测温过程中，工作人员会依据经验对设备红外照片进行判断，而不同人员对设备红外照片判断经验和能力有差异，因此可能会造成漏判和错判。加之，在实际的红外测温工作中，测温结果会受到气温、环境、检测条件等因素的影响，而导致产生不同的结果。为此，建立一套标准的故障评判体系就显得尤为重要。
（2）检测信息的数字化处理。传统对于检测信息的统计，需要依靠人工对设备逐一输入测量数据和图谱，出具红外测温检测报告，其效率低下，且易造成输入数据错误。而对于图片及报告存放，其过程也十分零散，无法实现规模集中统一管理。因此，对于检测信息的记录，迫切需要利用计算机技术，形成更有效的指导实际工作的方法。
（3）诊断结果的智能化记录。在未来的发展中，随着信息化程度的日益提高，诊断结果的智能化记录手段也应到达一个新的水平，如何将检测结果更加直观地反应到检修操作当中、智能化的判断设备运维状态，指导运维人员的操作，应当成为一个努力的方向。
4结束语
随着大容量高电压电气设备的不断运行，热故障已成为影响电力设备正常运行的主要原因，电压等级的不断提高使得发现热故障显得格外困难，红外线技术的应用，无论是对于电气设备热故障的处理，还是对于早期的热故障预防均具有重要的意义，能够有效的提高电气设备运行的可靠性和有效性，降低维修成本，对提升供电企业的经济效益具有重要作用。同时供电企业还需重视电力设备质量的控制，以及对检修维护人员的管理，确保能够及时发现潜在的故障，可进行周期性的预防性试验和绝缘诊断，提高供电的可靠性。
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论文作者:张攀,王峰,罗恒,刘智,杨萌
论文发表刊物:《电力设备》2017年第23期
论文发表时间:2017/12/6
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