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变电压事故故障分析事故聚焦2016年6月18日凌晨零点二十分左右，位于西安南郊长安区某变电站发生闪爆。附近两公里内可见火光并伴随爆炸声，西安部分区域停电，据报道3名路人不同程度受伤。这起爆炸事故的发生引起了社会各界对变压器爆炸风险的广泛关注。图1西安变电站爆炸事故现场变压器为什么会爆炸？变压器是一种利用电磁感应原理，把交流电能转变为不同电压、电流等参数的电力设备。其中油浸式变压器，将铁芯和绕组一起浸入灌满了绝缘油的油箱中，以加强绝缘和改善冷却散热条件。当变压器内部出现严重过载、短路、绝缘损坏等故障时，绝缘油受到高温或电弧作用，受热分解产生大量烃类混合气体，使变压器内部的压力急剧上升，然后导致变压器油箱的结构破坏（初级变压器爆炸）。初级变压器爆炸后，绝缘油、混合气体和油雾通过变压器油箱破裂口向外猛烈释放。绝缘油从变压器中泄漏，在地面形成液池，被点燃即发生池火。而当泄漏的热解产物混合气体和油雾与空气混合后点燃，就会发生二次爆炸。当这些情况发生在密闭或拥塞区域时，可能会导致非常强烈的爆炸，并对人员和设备造成威胁，给社会经济带来严重损失。图2变压器爆炸事故现场变压器爆炸过程介绍初级爆炸图3变压器和充油高压设备中出现短路或电弧作用变压器和充油高压设备中出现短路或电弧，高温和电弧作用会导致油的热分解并产生大量烃类混合气体。图4变压器油箱的结构破坏（初级变压器爆炸）图5液态绝缘油、气态电解产物和油雾通过变压器油箱破裂口向外猛烈释放二次爆炸绝缘油从变压器中泄漏并点燃，发生池火；气态电解产物和油雾的泄漏及空气混合，被点燃后发生二次爆炸。图6变压器二次爆炸与池火场景图7合理泄压和抗爆措施降低变压器爆炸后果以上是对变压器爆炸事故的分析，接下来我们来分析一下变电站常出现的故障。故障分类正常运行的电力设备，由于电流、电压的作用将产生发热．主要包括电流效应引起的发热和电压效应引起的发热。当电力设备存在缺陷或故障时，缺陷或故障部位的温度就会产生异常变化。从而引起设备的局部发热，假设未能及时发现并及时制止这些隐患的发展，最终会促成设备故障或事故的发生，严重的会扩大成电网事故。电力设备发热故障基本上可分为两大类，即外部故障和内部故障，其基本特征如下：1)外部发热故障：它以局部过热的形态向其周围辐射红外线，各种裸露接头、连接体的热故障，其红外热图显现出以故障点为中心的热场分布。所以，从设备的热图中可直观地判断是否存在热故障，根据温度分布可以准确地确定故障的部位及故障严重程度。2)内部发热故障：它的发热过程一般较长，且为稳定发热，与故障点接触的固体、液体和气体，形成热传导、对流和辐射，并以这样的方式将内部故障所产生的热量不断地传递至设备外壳，从而改变设备外表面的热场分布情况。电力生产包括发电厂内的电力生产环节以及输配电环节。这两个环节的低效导致电力产业的产能难以提高，事故时有发生。生产环节的问题主要集中在糟糕的基础设施上。设备陈旧，所以能源转化效率低，事故也常常发生。今年5月，美国纽约州一座核电站发生起火爆炸事故，原因就是电厂变压器设备障碍，而这类事故近年来在美国屡有发生。故障原因与影响由于输电网基础设施老化，变电站与其他地区的电网缺少监测关键设备运行状态的自动化系统，因此停电与持续低压风险正日益增加。例如变压器液体泄漏或内部隔热层故障可导致设备过热，从而引发故障，但大多数供电公司并未配备可侦测这些故障点的自动化热检测系统。无论故障原因如何，一次重大的变电站故障可能演化为一系列并发故障，其结果可能导致银行设施、安防系统、制造工厂、食品冷藏、通讯网络与交通控制系统发生大规模故障，毋庸置疑，相关供电公司可能蒙受巨大的收益损失为恢复系统正常运转也会增加大量成本。供电公司基础设施逐渐老化,停电、持续低压的风险与日益增加，持续低压是指电力供应中的电压下降，如此命名是因为低压通常导致灯光的亮度变暗，供电公司还面临着代价昂贵的计划外维护和成本飙升等问题。为提高电力输送可靠性，同时降低成本，供电公司想方设法解决上述问题。使用红外热像仪，无论白天黑夜均可随时检测出远程监控站中的潜在设备故障与安全隐患，由此带来的净效应即可靠性提升，成本下降。为什么要使用FC-R红外热成像热成像原理：热成像的第一条原理是·很多组件在故障发生前受热，温度升高”，其次，每个物体都发射肉眼无法察觉的红外光谱热辐射，第三，红外热像仪将这种辐射转化为清晰的热图像，从图像中可以读出温度值，这种非接触式热数据可实时显示在监测器上，也可以发：送到数字存储装置中以便进行分析。红外热像仪无需光线即可生成图像，能够在设备过热或隔热层：破损导致故障前侦测到热点，红外热像仪可安装在全天候壳体内，置于方位／俯仰云台之上，以检测变电站大片区域，由于佳讯具有各种不同焦距的镜头选件，选择范围广泛，因此，这些红外热像仪支持全天候24/7监测各个位置。FC-R红外热像仪识别电气组件及周围环境（如天空或云）的热信息中存在的温差，并相互对比相同组件的温度值，内置逻辑内存和数据通信允许热像仪使用用户定义的设置对比图像中的温度值，并把温度数据发送至中央监测站进行趋势分析，触发警报，生成异常报告，红外热像仪甚至能通过触发电子邮件信息通知远程办：公室内的设备管理人员发生了异常现象，因此，红外热像仪是变电站设备无人值守监控时的理想之选。为什么要选择FLIR红外热像仪？也有其它技术协助您以非接触模式测量温度。例如，红外测温仪。红外测温仪与红外热像仪的对比红外测温仪对单点温度测量非常有用，但若是扫描大的区域或部件，则非常容易漏掉存在故障且需要修理的关键部件。FLIR红外热像仪可一次扫描整个电机、部件或面板，从不漏掉任何过热风险。同时使用数千个红外测温仪利用红外测温仪，您可以在一个点测量温度。FLIR红外热像仪可测量整个图像上的温度。FLIRFC的图像分辨率为640x480像素。这就意味着，其相当于同时使用4,800台红外测温仪。以我们的顶级产品FLIRFC-606为例，其图像分辨率为640x480像素，也就是307,200像素，相当于同时使用307,200台红外测温仪。红外检测技术应用中的优点1、红外热成像技术的优点①红外热成像技术是一种被动式的非接触的检测与识别在进行设备状态诊断时具有远距离、不接触、不取样、不触体，又具有准确、快速、直观等特点，实时地在线监测和诊断电气设备大多数故障。从而使红外热成像仪的操作者更安全。②红外热成像技术不受电磁干扰，能远距离精确跟踪热目标红外热成像技术利用的是热红外线，因而不受电磁干扰，在变电所应用更突出其优点。③红外热成像技术能真正做到24h全天候监控红外辐射是自然界中存在最为广泛的辐射，而大气、烟云等可吸收可见光和近红外线，但是对3—51xm和8—14txm的红外线却是透明的，这两个波段被称为红外线的“大气窗口”。因此，利用这两个窗口，可以在完全无光的夜晚，或是在雨、雪等烟云密布的恶劣环境，清晰地观察到监控的目标。④红外热成像技术的探测能力强，作用距离远。红外热成像仪探测器焦距为500px一无穷远，适用于非接触大面积的遥测。并且温度分辨率高达0．1—0．02℃，测温范围一5O～2000℃，应用领域宽，测温精度高。⑤红外热成像技术能直观地显示物体表面的温度场。不受强光影响红外热成像仪可以同时测量物体表面各点温度的高低，直观地显示物体表面的温度场，并以图像形式显示出来。同时红外热成像仪是探测目标物体的红外热辐射能量的大小，不会出现光晕或关闭，因此不受强光影响。红外热像仪有助于节约成本热成像技术可提升变电站的可靠性与安全性，尽管数年来供公司一直使用便携式红外热像仪监测变电站设备，但现在不少供电公司正转而永久性安装热成像系统，通过使用自动化红外热像仪与创新软件，东方佳讯与其合作伙伴联合开发了提供潜在设备故障早期报警的监测系统。高压电气设备在发生故障前通常受热温度升高．使用红外热像仪不断监测高压设备，可避免代价昂贵的故障发生低压检测红外热像仪常用于电气检查。电气连接松脱时，电流受阻，于是可能导致温度增加。这种情况可导致部件故障，进而可能导致计划外停机和人身伤害。此外，故障发生前，电网效率变低，电能便致使热量产生，进而出现不必要的损失。高压检测通常利用红外热像仪来检查电力变压器。可将散热片温度与高压连接件的温度相比，从而在必要时采取措施，避免问题真正发生。利用红外热像仪检查的高压设备包括断路器、开关设备和高压输电线。红外图像上清晰显示潜在问题。一些变电站组件发出的热信号前兆，这些组件包括：变压器（油位与泵运转）有载分接开关（油位、其他内部故障点）隔热衬套（油位与连接不良）·支座绝缘体（水汽、污染退化）·避雷针（金属氧化物磁盘降解）·断路器（油泄漏或SF6泄漏）·机械连接断开（连接不良、污染）·控制柜（风扇、泵和其他组件磨损）·电池.这些监测系统使用先进的传感和测量技术控制方法与数字通信，能够对故障点做出预测检测和快速响应，从而降低维护成本故障率，减少停电现象发生，提高生产力，举例为证，一家大型供电公司发现变电站变压器上的连杆衬套红热，维修仅花费了9000元，该公司设立热成像项目之前，类似问题曾导致故障发生，花费却超过18万。测温系统拓扑图系统由前端热像传感器（FLIRFC-R）+以太网信号传输+处理服务器组成。FC-R介绍变电站FC-R测温实时监测系统介绍红外智能在线实时监测系统是集可见光、红外热成像和嵌入式处理技术于一体的实时监控、监测系统，系统可对运行中的变电站设备进行自动巡检、实时监测、自动预警、实时获取设备故障状态的热信息，具有不停电、远距离、安全可靠、检测精度高等特点，实现在线监测和设备状态检修非常有效的方法。系统中红外热像仪采集红外热图，并实时测量监控设备的表面温度，通过PAL视频接口、RJ45接口将红外热图及温度数据传输到监控主机，用户可在监控主机上实时观测现场设备的运行情况，同时监控主机可将图像、温度数据压缩，通过网络设备向局域网发送，实现网络实时监控。系统组成：本系统分为红外热成像和可见光两部分，自带云台。（该系统通过嵌入式处理技术，对运行中的阀厅内设备进行有效的实时监测和监控，并实现自动巡检、自动预警、实时获取设备故障状态的热信息，系统具有无需停电监测、远距离监测、安全可靠、检测精度高等特点，是实现在线监测和设备状态检修非常有效的方法。FC系列红外热成像测试电力系统的温度，通过设置温度值可在零部件达到设置温度值时发出报警同时可见光可查看具体细节）相对传统的防火报警，优势明显。红外热像仪FLIRFC-R系列,采用FLIR最新的传感技术，可实现测温，温度报警等功能.,耐久性超越行业标准，且享有FLIR无与伦比的3年整机质保和10年探测器质保。FC-R系统优势：1.通过FC-Ｒ系列红外热像仪,获得该图中设备的精确位置及工作温度FC-R红外热像常用检测分析方法1)表面温度判断方法。根据测得的设备表面温度值，对照有关电力设备检测规范的相关规定，可以确定一部分电流致热型设备的缺陷。2)相对温差判断法。电力设备在正常运行时都会发出一定热量，而这种热量按设计要求是允许的。若用热像仪对全部运行设备进行扫描检查时，发现存在异常温度点，然后对温度异常的部位进行重点检测，测出异常点的温度。为了判断是否为故障，应将异常点温度与正常运行时的温度进行比较，同时考虑周围环境条件的影响，最后根据设备的相对温差以及是否超出规定值，来确定设备故障与否。3)同类比较法。包括：三相之间的横向比较和相同各部位的纵向比较。三相之间温度比较：在发电、输电、变电、供电回路中，大部分以三相形式输送电能，用于三相连接的金属材料是相同的，一般讲三相上升的温度是均衡的，则设备正常运行。当三相中的某一相或两相出现温度过高现象，可以判定温度高的相存在缺陷，图13是平果变电站中压套管B相温度异常，用热像仪检测时的热图像。其连接处可能存在松动、生锈，使其接触电阻增加，引起电流过大，导致故障。而电流大又会导致接触电阻增大势必形成恶性循环，出现严重后果。同一部件的温度比较同一部件的材料、流过的电流都相同，正常情况下整个部件上升的温度应该是一样的。然而由于某些产品