輸電線路故障檢測及解決對策

1前言
　　輸電線路是電力系統(tǒng)的動脈，其運行狀態(tài)直接決定電力系統(tǒng)的安全和效益，在華東、華中和廣東曾經(jīng)發(fā)生過高壓架空線路掉線事故。而紅外檢測具有遠距離、不停電、不接觸、不解體等特點，給電力系統(tǒng)線路狀態(tài)監(jiān)測提供了一種先進手段，但是目前我國對線路等的檢測經(jīng)驗還較少，沒有相應的國家標準。為此，根據(jù)現(xiàn)場使用情況結合試驗，提出了絕對溫差判別法，并對高壓輸電線路缺陷情況進行了探討。

2故障分析
　　輸電線路常見事故多由設備過熱引起,電氣設備熱故障分外部熱故障和內(nèi)部熱故障。外部熱故障主要指裸露接頭由于壓接不良等原因，在大電流作用下，接頭溫度升高，接觸電阻增大，惡性循環(huán)造成隱患。此類故障占外部熱故障的90以上。內(nèi)部熱故障是指封閉在固體絕緣、油絕緣以及設備殼體內(nèi)部的電氣回路故障和絕緣介質(zhì)劣化引起的故障。電氣設備內(nèi)部熱故障的特點是故障點密封在絕緣材料或金屬外殼中，如電纜，內(nèi)部熱故障一般都發(fā)熱時間長而且較穩(wěn)定，與故障點周圍導體或絕緣材料發(fā)生熱量傳遞，使局部溫度升高，因此可以通過檢測其周圍材料的溫升來診斷高壓電氣設備（如電纜）的內(nèi)部故障。
　　由于發(fā)生熱故障的線路多為6kv以上,因此我們著重討論高壓輸電線路的發(fā)熱故障。對于高壓架空輸電導線的發(fā)熱，《交流高壓電器在長期工作時的發(fā)熱》(gb763-90)和《高壓直流架空送電線路技術導則》(dl436-91)要求鋼芯鋁絞線的最高工作允許溫度為 70℃，我國目前還沒有高壓交、直流線路金具發(fā)熱的國家標準，根據(jù)《電力金具通用技術條件》(gb2314-85)，電力金具的電氣接觸性能應符合下列要求:
　　1)導線接續(xù)處兩端點之間的電阻，應不大于同樣長度導線的電阻;
　　2)導線接續(xù)處的溫升應不大于被接續(xù)導線的溫升;
　　3)承受電氣負荷的所有金具，其載流量應不小于被安裝導線的載流量。

3紅外檢測辦法
　　《帶電設備紅外診斷技術應用導則》對電流致熱型設備的熱故障判別提出用相對溫升判斷法，該方法通過分析相對溫差與接觸電阻的變化關系，依托電力行業(yè)標準《電力設備預防性試驗規(guī)程》(dl/t596)中對接觸電阻的規(guī)定，確定了分析電流致熱型設備熱缺陷的相對溫升判據(jù)。
　　根據(jù)上述規(guī)則，可以認定在正常負荷運行情況下，接續(xù)管、耐張線夾、調(diào)整板、二線聯(lián)板等處的溫度應與直流輸電線路的導線相同或比它小，因此，可以取被檢測對象附近正常運行導線的溫度作為參考溫度，即對于有熱缺陷的地方，可以在離發(fā)熱點1m遠的地方取導線或線路金具的溫度作參考溫度。
　　此時可采用絕對溫差法來判斷:取被測對象附近1m遠的地方正常運行的導線或線路金具的最高溫度為參考溫度ta，被測量對象的溫度為t，δt＝t－ta，根據(jù)δt來判斷熱缺陷情況，這種方法可以消除太陽輻射造成的附加溫升的影響。同時，由于同向性，檢測距離、環(huán)境溫度、濕度、風速等參數(shù)的不準確性帶來的誤差也減小了。
　　結合近幾年的檢測經(jīng)驗，按溫升的大小，可分為輕微、一般和嚴重三種。δt在10℃以內(nèi)理解為輕微故障;δt在10℃~20℃規(guī)定為一般故障;δt在20℃以上理解為嚴重故障。
　　電力系統(tǒng)現(xiàn)在普遍采用的是使用紅外測溫儀和紅外熱像儀進行檢測。市場常見紅外測溫儀器有美國的3i系列和has-201系列以及日本的ir-0204t。由于以上儀器造價較高，嚴重影響了紅外檢測儀器的普及使用。因此迫切需要高性價比、操作簡單的紅外測試儀器。英國scan系列紅外溫度掃描儀有效地解決了這些問題。該儀器特有的紅外溫度掃描技術，快速簡單查找隱患故障點，已被世界各地越來越多的電氣工程師采用。

4高壓線路易發(fā)生缺陷部分及原因分析
　　根據(jù)大量紅外檢測結果來看，高壓線路中線路金具的熱缺陷較多，集中在耐張線夾、四分裂變?nèi)�分裂連接導流板、跳線線夾、接續(xù)管等機械連接部分。統(tǒng)計近幾年來檢測到的外部熱故障的幾千個數(shù)據(jù)，可以看到線夾和刀閘觸頭的熱故障占整個外部熱故障的77，它們的平均溫升約在30℃左右，其它外部接頭的平均溫升在20-25℃之間。
4.1造成過熱的原因
　　1)氧化腐蝕。由于外部熱缺陷的導體接頭部位長期裸露在大氣中運行，長年受到日曬、雨淋、風塵結露及化學活性氣體的侵蝕，造成金屬導體接觸表面嚴重銹蝕或氧化，氧化層都會使金屬接觸面的電阻率增加幾十倍甚至上百倍;
　　2)導線接頭松動。導體連接部位在長期遭受機械震動、抖動或在風力作用下擺動，使導體壓接螺絲松動;
　　3)安裝質(zhì)量差。a)如接頭緊固件未緊到位;b)安裝時緊固螺絲上下未放平墊圈或彈簧墊圈，受氣溫熱脹冷縮的影響而松動;c)線夾與導線接續(xù)前未清刷，沒有涂電力復合脂，或復合脂封閉不好，使潮氣侵入造成氧化使接觸電阻變大而發(fā)熱;d)鋁導線與銅接點連接未加銅鋁過渡接頭;e)線夾結構不好，導線在線夾端口受傷斷股;f)線夾大小與導線不配套，輸電線連接點前后截面及導流能力不匹配;g)線夾結構造成的磁滯渦流損耗發(fā)熱。
4.2解決對策
　　1)金具質(zhì)量。變電所母線及設備線夾金具，根據(jù)需要選用優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，載流量及動熱穩(wěn)定性能，應符合設計要求。特別是設備線夾，應積極采用先進的銅、鋁擴散焊工藝的銅鋁過渡產(chǎn)品，堅決杜絕偽劣產(chǎn)品入網(wǎng)運行。
　　2)防氧化。設備接頭的接觸表面要進行防氧化處理，應優(yōu)先采用電力復合脂(即導電膏)以代替?zhèn)鹘y(tǒng)常規(guī)的凡士林。
　　3)接觸面處理。接頭接觸面可采用銼刀把接頭接觸面嚴重不平的地方和毛刺銼掉，使接觸面平整光潔，但應注意母線加工后的截面減少值:銅質(zhì)不超過原截面的3，鋁質(zhì)不超過5。
　　4)緊固壓力控制。部分檢修人員在接頭的連接上存有誤區(qū)，認為連接螺栓擰的愈緊愈好，其實不然。因鋁質(zhì)母線彈性系數(shù)小，當螺母的壓力達到某個臨界壓力值時，若材料的強度差，再繼續(xù)增加不當?shù)膲毫�，將會造成接觸面部分變形隆起，反而使接觸面積減少，接觸電阻增大。因此進行螺栓緊固時，螺栓不能擰得過緊，以彈簧墊圈壓平即可，有條件時，應用力矩板手進行緊固,以防壓力過大。
　　5)工藝程序。制定連接點安裝的技術規(guī)范程序。根據(jù)造成連接點過熱的不同類型，制定不同的工藝規(guī)程。安裝時，嚴格按照規(guī)程進行。采用爆壓的線路金具故障率比采用液壓的高很多，如廣東高壓線路接續(xù)金具采用液壓后，故障率明顯下降。
　　6)檢測措施。對于運行設備，運行值班人員要定期巡視連接頭發(fā)熱情況。有些連接點過熱可通過觀察來確定，比如運行中過熱的連接點會失去金屬光澤，導體上連接點附近涂的色漆顏色加深等。
隨著紅外檢測技術的普及提高，更加先進測試儀器的出現(xiàn)，輸電線路故障的查找將更加快速簡單，從而保障電力系統(tǒng)安全有效地運行�！�

 

 

發(fā)布時間:2011-2-17 訪問次數(shù):2690