（云南电网有限责任公司昭通供电局 云南昭通 657000）
摘要：运行中的电力设备，大多数故障都是逐步发生和发展的，而这些故障从热诊断角度来讲一般伴随有热缺陷，电力设备的不同缺陷会因为发热机理和传热路径的不同而引起设备表面不同的发热，对设备表现出的不同热特征进行分析、研究，就可以借此判断设备的缺陷性质和部位。文章通过对生产实际中发现的导线螺旋发热和变压器油箱螺栓发热等典型设备缺陷进行分析，总结了电力设备热缺陷的典型特征，并给出了缺陷致热的内在机理。
关键词：电力设备；典型缺陷；红外诊断；研究
一、引言
红外技术的原理基于自然界中，即一切温度高于绝对零度的物体，每时每刻都辐射出红外线，同时，这种红外线辐射都载有物体的特征信息，这就为利用红外技术和判别各种被测目标的温度高低与热分布场提供了客观基础。对运行中的电力设备进行红外测温检测，多数情况下是通过比较方法来判断的。
正常运行的电力设备，由于电流.电压的作用将产生发热，这种发热，主要包括电流效应引起的发热（反映在载流电力设备中）和电压效应引起的发热（反映设备内部损耗的变化）。当电力设备发生缺陷或故障时，缺陷部位的温升将发生明显的变化，尤以电流效应引起的发热，温度将可能急剧增加，主要有以下几方面的发热：1.电阻损耗增大的发热。2.介质损耗增大的发热。3.铁心磁路故障形成的发热。4.其它异常发热。其它异常发热如：（1）绝缘子的发热，（2）绝缘材料老化、开裂造成的发热，（3）电压分布不均造成的温度变化，（4）充油设备缺油造成的温度变化等。按设备结构的内外划分，电力设备的热缺陷分为外部热缺陷和内部热缺陷两类。
二、红外诊断技术的概念及其工作原理
红外诊断技术是指利用红外热像仪对待续诊断的物体进行检测，根据红外线所表现出来的辐射特性，判断物体内部结构是否出现故障和故障情况，为开展其他工作提供方便，是一种精准度较高的诊断技术。红外线具有特殊的物理特性，当物体绝对温度高于0℃时，物体本身将会散发出红外辐射能量，并且能量的强弱会随着温度的升高而增强。每一种物体都会时时刻刻向外散发出红外辐射能量，并且辐射能量的强弱与温度成正比关系，会随着温度升高而变强。对于变电设备来说，其故障问题的发生基本上都会与温度变化有关，通常变现为温度升高或者分布异常。基于这种现象，可利用专门的设备获取变电设备所散发出的红外辐射能量，并将其以电信号的形式表现出来，根据电信号反馈出来的信息得知变电设备表面的温度分布情况，进而获取变电设备的故障情况，判断出现故障的位置，同时还能知道故障类型和程度，为设备维修提供了更加可靠的依据，能够快速将变电设备故障进行排除，对于恢复电力系统的稳定性具有重要意义。
三、电力设备的外部热缺陷及红外诊断
电力设备外部热缺陷或热故障主要是各种电气引流的裸露接头、高压设备或线路中的连接器件等由于压接不良或受到氧化腐蚀及灰尘的影响，或因材质不良和加工、安装工艺的问题，或受冲击负荷的影响，机械振动等各种原因造成的接触电阻增大而出现的局部过热。此外，还有发电机碳刷与滑环局部过热等。电力设备的这些缺陷若不能及时发现和处理，将可能会造成断线、局部烧毁，甚至逐步发展成恶性设备事故。由于外部缺陷数量上占电力设备热缺陷的大部分，又由于外部缺陷的检测方便、直观容易，下面介绍几种常见外部热缺陷的诊断：
1.隔离刀闸的热缺陷：隔离刀闸常见的热缺陷是触头部位及导线的引流线夹接触不良等异常情况引起的。针对隔离刀闸的结构原理检测其过热缺陷主要包括：（1）检查两端顶帽接点是否过热；（2）检查由弹簧压接的触点或刀口过热；（3）检查支社瓷瓶劣化使支柱瓷瓶整体温度升高。
2.高压穿墙套管的热缺陷：缺陷部位主要是引流接点接触不良，也发现过支撑板未开缝造成的涡流发热。
3.线路绝缘子劣化的热缺陷：对于绝缘子的故障检测主要集中在零值绝缘子和低值绝缘子的检测上。
4.一次设备 接头的热缺陷：指-次设备外部引流接头，包括电流互感器引流接头、电容套管引流接头，电抗器引流接头、断路器引流接头等相应配套的接线夹。
四、电力设备红外诊断应用要求
1.电力设备应处于正常运行方式下进行测温检查，正常的电力设备普查，最好安排在气温高、负荷重的季节前进行，以提早发现设备缺陷的隐患，减少重负荷状态和高温季节设备事故的机率。
2.新建工程和改扩建的电力设备在正常投运一个月内进行一次红外测温检查，以作为启动验收的一项后续工作和基本摸底工作。
3.对设备负荷率低于50%的局部缺陷所测的温升值，应换算到额定负荷下的温升，以进行发热缺陷程度的判别。
4.对电力设备缺陷状态的准确判断并进行故障处理。若正常的设备判断不正常，或把有缺陷的设备判断为正常，都会给电业生产的安全带来不必要的损失；因此，要提高准确判辩力，除了加强基本能力和技术经验的提高外，必须掌握对设备诊断综合分析的基本方法。
5.分析要与设备结构相联系，与外部条件结合分析，与国家标准进行比较，与原始数据及上一-次所测数据对照分析，与同类设备比较分析（横向比较法），与本身的不同部位比较（纵向分析法），以及相对温差的判断参考等。
五、常见电力设备红外诊断技术
5.1温度阈值法
国家标准中，在用温度界定电气设备运行是否正常时，采用的就是这种简单的方式。但由于电气设备的种类繁杂，关键点数量众多，单一的阈值无法准确诊断设备的运行状态，而且电气设备的损坏是一个渐进的过程，因此简单地将设备分为正常和故障两种状态并不符合实际情况。此外，电气设备处于不同的运行环境下，损坏温度的界限各不相同，仅仅把设备工作状态分为正常和故障两种状态过于绝对，阈值温度法的诊断结果往往不能准确反映设备的实际运行状态，容易造成误判。
5.2同类比较法
同类比较是设备状态检测中另一种常用的方法，其核心思想是在同一电气回路中，当三相（或两相）设备相同且三相电流对称时，比较三相（或两相）电流致热型设备对应部位的温升值，可判断设备是否正常。若三相设备同时出现异常，可与同回路的同类设备比较.这一一方法的优点在于能够排除负荷和环境温度对红外诊断结果的影响，在同型设备和同一设备的三相诊断中应用较多。其缺点在于，在不同类型的设备群中，没有对比目标时，其应用受到一定的限制。
5.3相对温差法
针对阈值评估方法存在的不足，在设备状态评估中又发展出了温升检测法，即用同--检测仪器测得被测物体表面温度和环境温度参照体表面温度之差。该方法主要包括绝对温度判断法和相对温差法两种。绝对温度判断法是将过热部位的温度与GB/T11022- 1999，DL/T664- 1999，DL/T664-2008标准中的物体最大工作温升和相对温差表进行对照，并做出诊断。相对温差法是计算两个对应检测点之间的温差与其中较热点温升之比的百分数。
结束语
综上所述，第一，导线散股属于压接不良的一种表现形式，导线表面温度冷热交替，呈螺旋状发热的本质在于导线线夹处压接不良或压力不均，压接良好线股温升高于压接不良线股温升。第二，变压器钟罩螺栓发热应区分不同情况，分别采用加装短路环、加绝缘垫或更换不锈钢螺栓等方式消除缺陷。
参考文献：
[1]李艳鹏，张海，米康民.电力设备典型缺陷红外诊断研究[J].山西电力，2016（06）：8-10.
[2]李华，赵英昆，孟祥盖，李宁，缪岭.核电站关键设备存储装置的抗震性能研究[J].核安全，2020，19（02）：33-38.