基于红外测温技术的SF6气体密度继电器故障分析张志东

张志东1张海2刘建月3

摘要；本文通过对一起利用红外测温发现的特高压变电站GIS设备SF6气体密度继电器异常缺陷分析，提出了处理对策和防范措施，为此类缺陷检测和隐患排查总结经验。同时，指出对SF6气体密度继电器进行红外测温的必要性。

关键词：SF6气体密度继电器；温度异常；红外测温；故障；GIS设备

SF6气体密度继电器,用于监视和控制高压电力设备内保护气体SF6的密度。它广泛应用在高压断路器、中压开关、气体绝缘设备（GIS）、高压电缆、变压器和互感器上，它应能适应户外恶劣的环境备件。针对电气设备中出现的SF6气体的泄漏情况及时发出报警信号、闭锁信号或是超压信号，确保电气设备的安全运行。

然而，由于对SF6气体密度继电器的在线监测缺乏有效手段，以至于无法正确表征气室气体压力，为系统的安全稳定运行埋下隐患[1]。日常工作中，对密度继电器的检测、检修、维护不够重视[2]。红外测温技术作为带电检测的一种重要手段，具有不停地、不接触、不解体、不取样等一系列优点，已广泛应用在电力系统中[3]。红外测温对排查此类发热故障却有良好的检测效果。

本文通过对一起利用红外测温发现的特高压变电站GIS设备SF6气体密度继电器异常缺陷分析，提出了处理对策和防范措施，为此类缺陷检测和隐患排查总结经验。

1检测案例

1.1检测过程

2015年6月，带电检测队对某特高压变电站500kVGIS设备的26个间隔进行红外测温。根据《DL/T664—2008带电设备红外诊断技术应用规范》中的要求对设备进行检测，检测过程中着重对GIS设备中断路器、隔离开关、电流互感器等设备本体三相进行温度比对，对易发生电流制热型缺陷的设备接线板、接地跨接铜排以及易发生电压制热型缺陷的出线套管等部位进行了精确检测。

在检测过程中，带电检测人员综合运用多种判断方法（表面温度判断法、同类比较判断法、图像特征判断法、相对温差判断法等）对缺陷进行查找与分析[4]。

1.2检测图谱

检测发现，5023断路器A相密度继电器后台信号转换模块温度为28.9℃，A相（正常相）相应温度为30.1℃，温差1.2K。检测图谱如表1中所示。

表15023断路器A相密度继电器后台信号转换模块

2异常分析

带电检测人员统计可知，该特高压变电站500kVGIS设备区共有密度继电器389套，所有密度继电器生产厂家为上海某仪器仪表有限公司制造，型号统一。此次检测共发现温度偏低的密度继电器后台信号转换模块7套，所占比例为1.8％。

2.1元件参数

现场所有密度继电器后台采样信号汇集至各自间隔的汇控柜内，通过将信号打包合成送至后台通讯机，从而实现了对GIS各个气室气体密度的在线监测，如图3所示。

通过红外测温发现的7套温度异常密度继电器温度分布如图5所示。

根据检测数据显示，7套温度异常密度继电器要比正常密度继电器温度偏低0.9至1.2K。

2.3初步判断

根据以上分析，密度继电器后台信号转换模块温度偏低可能的原因有两种：

一是汇控柜内DC24V供电单元损坏，无法给密度继电器后台信号转换模块提供正常的电源供应；

二是密度继电器后台信号转换模块内部模数转换芯片或通讯芯片停止工作。

3结论

通过上述原因分析可知，密度继电器后台信号转换模块温度偏低很可能是自身元件故障所致。针对这类缺陷，建议作出如下处理：

1）由于现场规定限制，汇控柜不允许打开，无法检查汇控柜内密度继电器信号采集及供电装置的运行情况。后台显示数据与现场不符，后台数据存在不更新的情况，故无法通过现场及后台情况对密度继电器后台信号转换模块的工作情况进行确认。

2）建议查明故障原因，对损坏的设备及时进行更换，在未消除缺陷之前，GIS气室的压力等情况以现场密度继电器显示为准。同时，站内运行人员应当加强巡视，并对存在此类缺陷的SF6气体密度继电器显示进行跟踪记录。必要时，结合停电检修更换密度继电器。

3）今后带电检测和日常巡视中，应当加强对SF6气体密度继电器的红外检测。

参考文献:

[1]吴继平，李跃年.红外热成像仪应用于电力设备故障诊断[J].电力设备，2006（9）.

[2]陈仁刚，冯新岩，辜超，等，红外测温技术在GIS故障诊断中的应用[J].高压电器，2015（9）.

[3]邵进，胡武炎，贾凤鸣，等，红外热成像技术在电力设备状态检修中的应用[J].高压电器，2013（49）.

[4]DL/T664-1999.带电设备红外诊断技术应用导则[S].

[5]武胜斌，郑研，陈志彬，基于红外测温技术的GIS导体温度在线监测的方案[J].高压电器，2009（45）.

作者简介;张志东（1984-），男，山西省临汾人，硕士研究生，高级工程师，主要从事高压电气设备检修、试验方面的研究。