红外测温检查电容器故障

摘要：通过对一次220 kV耦合电容器红外测温，发现其内部缺陷,通过对异常的耦合电容器停电试验检查，指出红外测温可及时准确发现耦合电容器内部缺陷。

关键词：红外测温；耦合电容器；内部缺陷

中图分类号：TM531.3            文献标志码：B            文章编号:1003-0867(2007)06-0033-02

电力系统的绝大多数设备故障、异常，最初都伴随着局部或整体的过热或温度分布相对异常，红外热成像诊断技术通过非接触方式检测设备温升，诊断设备运行状态，简便、安全、实时、直观，比传统预防性试验停电时间减少，能通过热像分布准确判断内部缺陷具体部位，消灭事故隐患于萌芽中。该技术发现导电回路外部发热缺陷，十分直观有效且判断准确成熟，但对电气设备内部绝缘整体受潮、老化、介损偏大、内部连接件接触不良及其他内部缺陷，则可能因无温度突变且温差很小，加上热像仪分辨率、环境条件变化、人员技术水平及对设备结构了解程度等因素的影响，较难准确分析判断，现场监测时内部缺陷易被忽视。为此东莞供电公司针对避雷器、电压互感器（TV） 、电流互感器（TA） 、耦合电容器等电压致热型设备，进行周期性普测和根据负荷、季节等变化重点跟踪测试。

1 红外测温诊断耦合电容器的原理

耦合电容器内部的电介质或载流导体附近电气绝缘的电介质在交流电压作用下引起的能量损耗 (介质损耗)，即使在正常状态下，设备内部的介质和导体周围的绝缘介质在交流电压作用下，也会有介质损耗发热。当绝缘介质的绝缘性能出现缺陷时，会引起介质损耗tgd增大，电容值变大，导致介质损耗发热功率增加，从而引起设备运行温度增加。

2 缺陷的发现

2006年8月初，在进行年度第二轮红外测温时，发现220 kV板桥站新板线220 kV耦合电容器，B相下节部分最高温度为39.7 ℃，比上节最高温度37.4 ℃高出2.3 ℃，其他耦合电容器红外测温结果正常。

根据DL/T 664 《带电设备红外诊断技术应用导则》，耦合电容器的异常热像特征为整体或局部有明显发热，允许的最大温升为1.5 ℃（膜纸型），允许的同类温差为0.5 ℃（膜纸型）。新板线220 kV B相耦合电容器下节部分的温升超过1.5 ℃，应属重大缺陷。并且根据红外热像图谱，初步分析为耦合电容器内部损耗异常引起。

3 缺陷的处理和试验分析

由于该重大缺陷属220 kV重要设备，具体原因不明，有随时发展的可能，存在较大的安全隐患，为此对220 kV新板线进行停电，更换了该相耦合电容器。

3.1 缺陷的试验诊断分析

8月中旬，对已更换的耦合电容器进行了试验，其结果见表1。

从表中数据可见，该相耦合电容器下节的电容值与交接试验值及出厂值相差近50%，可判断该节电容器内的电容单元有多个击穿，从而导致整节电容器的电容值出现大幅度的变化。同时，介质损耗由0.08%升至0.45%，说明存在绝缘缺陷。具体缺陷需对该相耦合电容器进行解剖确定。

3.2 处理措施

经初步分析，认为是该批电容器的内部电容膜由外协厂质量原因造成。应尽快安排更换该厂的全部同类产品。

红外测温在线监测，不但可以发现电流致热型设备的热缺陷，而且对电压致热型设备的内部缺陷也可以判断出来。

当设备内部绝缘介质的绝缘性能出现缺陷时，会引起 tgd增大，导致介质损耗发热功率增加，从而引起设备运行温度增加。这种情况可通过红外测温的方式来诊断设备内部缺陷，且比较准确。