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摘要:如今,随着国民经济的迅速发展,人们对电力的依赖性越来越高,电力的需求量也因此日益增加。由于输电线路运维技术的迅猛发展,人们对线路运维水平及运维效率的要求也随之提升,并针对运维工作中线路存在的各种故障,逐步运用先进运维手段,完善线路运维过程与故障提前发现及管控。本文对输电线路运维中红外测温技术的运用进行了分析。
关键词:输电线路运维;红外测温技术;具体运用
红外测温技术具有安全、快速以及高效等特点,从而能够及时准确的发现输电设备可能存在的故障隐患,尤其是对输电设备的过热性问题监测提供了非常便利的检测手段。因此,对输电线路运维中的红外测温技术进行必要的分析对于进一步推动输电线路的健康建设具有非常重要的作用和意义。
一、红外测温技术的工作原理
红外测温技术是以物体的辐射功率信号变成电能信号,然后利用设备成像将用信号转化为电信号准确的输出,已经被扫过的高压输电设备的空间位置和模拟对象的表面温度会扩散到屏幕上,从而得到热成像和物体表面的热分布图像,以此技术将红外测温技术应用到实际高压输电线路的检测中,通过对高压输电线路的感知对物体存在的缺陷和故障部位进行判定。红外测温技术的优势主要体现在:与以往的接触式测温技术相比,首先在于能够不接触物体表面就能够接受到物体发射红外线的方式,对于远距离的测温能够起到反映速度快的效果,然后,红外测温技术的优势还体现在可对多种物体进行同步测温,如对高温高压物体的高速运动体进行温度测量时,热温度接触的物体能够弥补对以往接触测温物体的不足,最后,应用红外测温技术进行测量时,红外测温技术的温度不会因被测物体的温度变化而发生变化,并且能够保证有效的温度测量结果的准确性。
二、线路设备的发热特点
线路设备可以从发热原理上分为2大类,即电流致热设备和电压致热设备。所谓电流致热设备就是由于电流作用而引起发热的设备,主要是因接头处的接触电阻大于导线电阻而引起的发热,一般由电流大小决定发热程度,受风速、湿度影响较小。所谓电压致热设备就是由电压作用引起发热的设备,常见为瓷质绝缘子零值、劣质泄露电流引起的发热,复合绝缘子棒芯电蚀引起的发热,线路避雷器阀片失效导致泄露电流增大引起的发热等。因此,电压致热主要由泄露电流决定,发热点隐藏在设备内,一般受湿度、风速等影响较大,与电流大小基本没有关系,检测宜在湿度大的气候下进行。
三、输电线路运维中红外测温技术的方法及要点
1.输电线路运维中红外测温技术的方法。第一,绝对温差法。此种方法主要是按照相应的标准规定对于高压输电线路的运行情况进行相应检测。对于现阶段的高压输电线路来说,只有确保线路内部的钢芯绞线处在70℃以下的温度情况下才能够确保高压输电线路的正常工作。但是从目前来看,我国高压输电线路的运行标准中缺少对直流线路和交流线路金属器发热的明确划分,因此需要相应电力部门通过电力工具的通用技术进行分析才能够明确电气设备的接触性能。主要可以从如下两方面来表现:一方面是要将导线两点间的电阻值控制在同等长度导线电阻值之下,一方面是要将导线的温度值控制在接线位置线路升温数值之下。从上述两方面内容可知,高压输电线路在正常负荷的情况下运行时,输电线路的温度需要≤直流电的温度。所以在通过红外测温技术进行检测时,要充分参考周边正在运行的导线温度数值,特别要加强被测量导线线路温度的测试,将其作为重要的参考。之后要对存在缺陷的数值实施计算,利用此种方式能够有效解决环境因素对于测量的影响问题。第二,警戒升温法。此种方法主要是使得输电线路的发热部分温度上升,利用对温升情况的判定来准确检测高压输电线路运行故障情况。
对于不同的交流电来说,输电线路的导线在接头位置的温升大体是相似的,所以对于高温热度情况的判定就相对准确。需要注意的是,警戒温升法在输电线路检测中具有某些局限性,在具体应用过程中要给与足够的关注。主要体现在如下两方面:一是输电线路会受到非常多因素的影响,周围环境的改变会直接影响输电线路的运行情况,特别是温度、湿度、风速等内容。所以在具体应用时,更多是通过数值设定的参考值和地面实际温度、湿度以及风速进行对比,以此来得到最终检测的结果;另外,输电线路在运行过程中常常会受到周边环境的影响,在负荷通过线路时所产生的热现象会比直流线路热现象更加的明显。
2.红外测温的技术要点分析。第一,红外测温技术是将计算机信息处理技术和运维检测的内容进行充分结合来实现输电线路温度的测量以及保护,所以红外测温技术在具体应用中要关注如下几点:在输电线路运维中应用红外测温技术时,由于物体在实际运动中会产生非常剧烈的红外感应光波,所以变电运维系统需要将红外测温和变电运维管理的智能化系统进行充分结合。一旦输电线路中某个位置发生故障问题,相应的电流应用光波就会产生非常大的红外光波波动图,这样就可以对输电线路中的故障进行及时准确的反馈。另外,在输电线路运维中应用红外测温技术,也可以通过变电运维系统前和运维后期红外测温图的检验过程进行红外光谱对比分析。第二,在输电线路运维中应用红外测温技术可以有效提升电力供应系统自动检修的技术能力。传统输电线路运维系统更多采取的是人工检修为主、系统检验为辅的运维方式,所以输电线路系统的检验就要通过较大规模的停电来进行。此种检测方式对于社会经济发展十分不利,会造成非常大的经济损失。在输电线路运维系统中应用红外测温技术能够直接对输电系统中的每个部分实施外部扫描检验,这样就能够有效解决以往输电系统运维大规模停电所造成的维修问题,从而不断推动输电系统自动检修系统的完善。
三、基于红外测温技术的高效运维策略
1.与特殊运行方式的关联。迎峰度夏或电网处于N-1运行方式期间,在运线路承载较平时更高的负荷电流,当负荷程度达到满负荷的80%以上,应在可预期的重负荷到来前,对线路全线的重点连接部位进行红外测温。对正常运行的500kV线路连接器及重要的220kV架空线路的重要连接器,应在每年迎峰度夏前进行一次检测。对于老旧、运行环境差,或存在固有缺陷的线路,在重负荷运行期间,应适当增加红外测温作业的频次与样本数。
2.对新投运线路的管控。新投运的线路由于安装工艺、压接工艺等环节的影响,导线受压后易于在高长金属物体双股形原理的作用下,在连接器附近出现散股。散股后导线的基本结构受到破坏,容易出现局部过热的现象。同时,连接头中也可能存在不良连接,导致接触处电阻率升高,从而造成温度较其他部位偏高的过热缺陷。通常新投运线路要求运维单位在投运的一个月内进行一次全线重点连接部位的测温。
3.后续的缺陷管理。电流致热设备在被红外测温作业确定其缺陷状况后,应持续关注其缺陷发展状态,视其缺陷级别及具体情况确定是否降低负荷电流进行事故规避,并尽快安排停电检修进行消缺。电压致热的设备应立即降低负荷电流,并安排其他测试手段进一步确定缺陷具体位置及性质,待性质得到确认后,立即安排消缺。位的异常发热问题。此时采用红外测温技术可以对此连接部位由于安装或检测不当而导致的接触不良情况进行检测和控制,防止由于上述原因而导致线路脱落并导致异常发热的问题。
红外测温技术是一项有效性较高的带电检测技术,为早期诊断电力设备故障隐患,特别是为检测输电设备过热性缺陷提供了方便快捷的测试手段。利用它可以实时动态地掌握输电设备的运行状态,并进行量化的细致分析,可以满足越来越高的供电可靠性要求,具有极高的应用价值。
参考文献
[1]李浩.红外测温技术在电力系统的应用[J].大众用电,2018(02).
[2]郭建.红外测温技术在配网设备运行维护中的应用体会[J].低碳世界,2018(22).