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隔离开关发热缺陷的诊断及处理

发表时间：2019-06-24T15:47:25.593Z来源：《中国电气工程学报》2019年第3期作者：孔健屈强赵娜宫静

[导读]红外热成像能够方便的对隔离开关的发热缺陷进行检测，利用DL/T664-2008《带电设备红外诊断应用规范》规定的判断方法、判断

依据结合本公司实际发现处理的一起刀闸发热案例进行深入的探讨，学习正确的诊断方法，并利用停电检查试验确定刀闸发热的具体原

因，制定了防范措施。

隔离开关又称刀闸，作为隔离设备，作用是保证一次回路中有明显断开点，因此刀闸要暴露于空气中，运行环境相对恶劣，触头接触

面或接线板易脏污或氧化使接触电阻增大，导致发热，目前敞开式变电站刀闸发热占到室外设备发热的60%多。

目前行业内使用红外热像仪对电气设备红外热像仪进行测量。红外热像测温技术是通过接收物体辐射出的红外线能量而指示被测物体

表面温度的一种技术。它利用温度高于绝对零度的任何物体都辐射出不同波长的红外线原理，通过接收，并转化成相应的电信号，经过处

理转化成人能够观测到的图像，在屏幕上显示不同的温度标识（不同颜色表示）的热像[1]。

DL/T664-2008《带电设备红外诊断应用规范》（以下简称《规范》）中将因故障导致发热的设备分为电流致热型设备、电压致热型设

备、综合致热型设备三种。电流致热是由于电流效应引起的发热，是导电回路的故障，其发热功率与负荷电流的平方成正比，主要有隔离

开关、断路器的触头，金属连接部位，如接头和线夹等部位。电压致热是由电压效应引起的发热，电压致热型故障大多数是由于内部缺陷

所引起的。主要因设备内部绝缘不良，或者电压分布异常和泄漏电流增大所引起的故障，特点是致热效应主要因电压引起，而与负荷电流

无关，主要有互感器、避雷器绝缘子、电缆终端等设备。综合致热型设备是既有电压效应，又有电流效应，或者电磁效应引起发热的设

备。

一、案列探讨

下面结合本公司实际发现处理的一起刀闸发热案例，利用《规范》规定的诊断分析方法与判断标准对电流致热型的缺陷进行深入的探

讨。

110kV薛村变电站35kV薛同线358-2刀闸为山东泰开公司生产的室外刀闸，型号为GW4-III/1250D,2006年12月投运。2017年8月31日夜

晚，变电运维人员在对110薛村变电站设备进行红外热成像检测，发现35kV薛同线358-2刀闸A相触头与触指接触部位发热至98.1℃，刀闸母

线侧B相线夹发热到68.5℃，见报告表1、表2中红外图像，当时天气温度30.3℃，湿度67.5%，负荷电流165A，负荷没有超出额定

值。

、红外热成像缺陷诊断1分析

《规范》中规定的对电流致热缺陷的判断方法主要有以下几种：

表(1)面温度判断法：主要适用于电流致热型和电磁效应引起发热的设备。根据测得的设备表面温度值，对照GB/T11022中高压开关设

备和控制设备各种部件、材料及绝缘介质的温度和温升极限的有关规定，结合环境气候条件、负荷大小进行分析判断。

同类比较(2)判断法：根据同组三相设备、同相设备之间及同类设备之间对应部位的温差进行比较分析。

相(3)对温差判断法：主要适用于电流致热型设备。特别是对小负荷电流致热型设备，采用相对温差判断法可降低小负荷缺陷的漏判

率。对电流致热型设备，发热点温升值小于15K时，不宜采用相对温差判断法[2]。

利用表面温度判断法进行判断。对于刀闸负荷电流为165A，未超1250A额定电流，A相触头、触指连接处发热到98.1℃,已超铜触头在空

气中的允许温度90℃的最大值，温升：98.1℃-30.3℃=60.78℃也超过触头的温升的最大值50℃的要求，很明显A相触头为电流致热型缺陷。

同样利用同类比较法也很容易进行判断，A相温度98.1℃，远超B相、C相温度值，A相存在电流致热。

国家电网（运检/3）829-2017《国家电网公司变电五项通用规定》之国家电网公司变电检测通用管理规定对于红外检测发现的设备过热

缺陷应纳入设备缺陷管理制度的范围，按照设备缺陷管理流程进行处理。

根据过热缺陷对电气设备运行的影响程度将缺陷分为以下三类：

一般缺陷

指设备a)存在过热，有一定温差，温度场有一定梯度，但不会引起事故的缺陷。这类缺陷一般要求记录在案，注意观察其缺陷的发

展，利用停电机会检修，有计划地安排试验检修消除缺陷。

当发热点b)温升值小于15K时，不宜采用电流致热型设备缺陷诊断盘踞的规定确定设备缺陷的性质。对于负荷率小、温升小