摘要：随着国家经济不断的发展，各领域对电力的需求不断的增大，促进电力企业的改革和发展，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。运行中的线路设备因各种原因产生异常温升，对电网可靠、安全运行构成威胁。红外测温技术的运用，为提前发现温升故障，提供了一个高效便捷的解决方案。
关键词：输电线路运维；红外测温技术
引言
近些年来随着我国输电线路建设水平的快速提升，社会各方面对于线路运维水平以及运维效率的要求也有所增加。人们已经不断的应用各种现代化手段来解决线路运维中的问题，不断加强线路运维方面的管控。在输电线路运行过程中会因为线路设备方面的原因而造成温升较高，这对电网的正常运行造成非常大的威胁。红外测温技术是近些年来发展起来的重要检测技术之一，为提前发现输电线路的温升问题提供了高效快捷的解决方案。
1红外测温的基本工作原理以及检测环境
1.1红外测温的基本工作原理
红外线属于电磁波的类型之一，其波长的范围为0.78-1000μm，任何温度在绝对零度（-273℃）之上的物体都会持续的向周边空间发射出红外辐射能量，也就是红外线。而红外测温成像就是利用对物体表面所辐射出的人眼无法可见的红外线进行探测，同时按照物体表面所具有的温度场来准确的判定所测物体的温度。而在输电线路运维中进行红外测温检测时，主要是通过对输电线路中的相应设备表面红外辐射信号进行检测来分析判定设备所处的发热状态，从而判定设备是否存在缺陷，同时判定缺陷的性质、位置以及严重程度等方面的信息。红外测温技术的优势主要体现在：相对于传统的接触式测温技术来说，红外测温技术可以不同直接接触物体就可以接收到物体所发射的红外线，对于远距离测温具有非常快的反应速度；红外测温技术可以对不同的物体实施同时测温，例如在进行高温高压物体在高速运动情况下实施温度测量时，此种方式能够很好的弥补接触测温方面的不足；通过红外测温技术进行测量时，红外测温技术的温度不会由于被测物体温度改变而出现变化的情况，这样就能够最大程度上保证温度测量结果的准确性。
1.2红外测温技术的检测环境
第一，要保证空气湿度≤85%，并且不能具有雷、雨、雪以及雾等情况，同时要保证风速不能超过0.5m/s。第二，如果需要进行室外检测，那么一定要在日出之前、日落之后或者是阴天的情况下进行。从目前情况看，输电线路大多都是设置在和人们居住生活区域较远的偏远地区，每一基耐张塔会间隔几千米远。根据DL/T664-2008中有关测温仪器和检测环境方面的规定，输电线路红外测温都是要在晚上去执行，在很大程度上无法实现Q/GDW168-2008规程的检测要求。除此之外，布设在野外的输电线路连接点位置的风速都在0.5m/s以上，并且导线接点位置相对较高，红外点射线连接设备困难，仪器又需对被测点进行空中聚焦扫描检测，附加光源影响较大；再加上晚上空气湿度较大及光线过低也会对被测物体的辐射率产生一定的影响。因此测量的数据会存在一定的误差。
2红外测温的基本方法
2.1表面温度判断法
对导线接头等热效应区域的侧温，使用仪器测量部件表面的温度，比照相关标准规定中的相应设备、材料温升范围与允许值，确定部件的温升是否处于合理范围。对设备存在过热，温度场存在一定梯度的情况，通过反复测量及多角度的观察，确定设备缺陷的分类及定级，实现缺陷的持续管控。
2.2相对温升判断法
对于电流致热型设备的温升判断，通常采用此法。在运行工况基本相同的两台设备组合选取两个检测点，通过计算检测点温升之差与参照体温升的百分数，或计算检测点之间温差与参照体对应环境温度之差的百分数来确定设备发热程度。该方法能够有效排除环境温度对测试结果带来的干扰。
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2.3同类比较法
针对输电线路设备种类较单一、数量庞大、重复度高、分布面广的特点，使用同类比较法能够有效而快速地判断某一设备的温升水平。对同一回路的同一型设备、同一设备的三相或具备同样工况的同型号在运设备，在确保环境温度及背景相同，并确保不同时存在发热故障的前提下，可对比不同设备的发热情况，对其相应部位的温度值进行综合比较。
3基于红外测温技术的高效运维策略
3.1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。
3.2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。
3.3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。
4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，例如：我国某地变电运维系统采用红外测温技术进行变电运维分析，变电运维管理人员通过对电力运维系统的红外检验数据进行分析，为当地电力供应系统提供了保障。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。
结语
红外测温技术随着电子技术的日趋完善，已逐渐与输电线路高效运维策略相融合，运用红外测温技术拓展运维思路，创新更灵活有效的运维策略，完善线路安稳运行条件是时代发展的需求。运用红外测温技术对线路设备进行检测，实现了非接触式测量，体现了遥测技术的理念，其灵敏度高、覆盖面大、用途广泛的特点很好地运用到了设备全生命周期管控的思路中，与设备风险管控原则及线路运维的先进理念相符合。基于红外测温技术的线路运维方式方法在未来将会具有越来越大的优势。
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论文作者:王超
论文发表刊物:《电力设备》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/12
标签：测温论文; 线路论文; 技术论文; 设备论文; 物体论文; 缺陷论文; 温度论文; 《电力设备》2018年第23期论文;