摘要:作为电网的一部分,配电线路担负着输配电能的重任,为确保线路安全可靠,须做好检修工作。定期检修模式存在有缺陷,往往不能实时反映配电系统所处状态,且易造成设备资源浪费。经过不断改进,状态检修备受关注,成了目前应用最广的检修方式,在配电线路稳定运行中发挥着重要作用。具体的检修方法有很多,如红外测温、配变负荷测量、绝缘子零值测量等,尤其是红外测温技术,无需与设备线路接触便能得到温度信息,安全性高、速度快、寿命长,值得推广应用。
关键词:红外测温;配电线路;检修;应用
一、红外测温技术的应用价值分析
电力设备的不同、所处区域的不同以及同一设备所述部位的不同均使得其在运行状态下的工作原理存在一定的差异性,因而导致其在运行故障发生状态下,所呈现出的表现特点也存在一定的不同。目前来看,电力设备可能涉及到的故障表现方式主要包括以下四个方面:①基于声音性的异常;②基于气味性的异常;③基于振动性的异常;④基于温度性的异常。在以上各种不同的异常表现方式当中,以温度性异常的表现最为频繁,同时也是相关电力设备故障最为常见的特征之一。在这一背景下,通过对红外检测诊断技术的综合应用,能够对设备在运行状态下存在的热缺陷问题加以及时且有效的检测。以此种方式能够在不停电状态下对设备潜在的安全隐患及运行事故加以及时的发觉,从而采取针对性的控制措施,达到降低电力设备故障发生率,提高其运行安全、可靠性的重要目的。
二、红外测温技术在配电线路检修中的应用
2.1红外测温技术
红外线是一种可被感应的电磁波,只要物体具有温度,其就会向外界辐射红外线,不同温度所辐射的红外线波长是不同的。红外成像设备可以将设备所接收到的红外线按照红外线的波长进行成像,进而可以辅助对被检测设备进行状态检测。
在配电线路运行过程中,其必然会向外界辐射红外线,该红外线与线路的温度之间存在对应关系,利用红外检测和成像设备对配电线路进行扫描可以绘制线路的热状态分布图,将该分布图与正常运行时的红外成像图进行对比可以判断和确认线路中是否存在故障,并对故障位置和故障严重程度进行定位和分析。
2.2配电线路故障
当配电线路各部分处于正常运行状态时,电力系统处于平衡状态,系统各参数、属性相对较为平稳。一旦某一位置出现故障或缺陷时,这种平衡状态会被打破,故障位置会产生参数的剧烈变化,进而导致温度出现异常。
配电线路的导线、接头、压接管线夹等部件长期工作在裸露环境下必然会受到环境变化、化学物质腐蚀、风吹日晒等自然因素的影响,进而使得自身的导电特性变差,出现损耗增大、连接处阻抗变大、泄漏电流变大等情况,这些情况进而会引起部件发热,甚至设备故障等,为电网的安全运行带来威胁。
常见的故障分为外部故障和内部故障两种。其中,外部故障会以故障点为中心在某一范围内形成一个热场分布,热场检测较为明显,故障定位较为明晰。内部故障则是一种相对隐性的故障,这种故障具有发热过程长、发热稳定、不易检测等特点,只有在经过一段时间后内部故障才能够在线路外表面中形成热场分布。可引发热效应的常见内部故障有:①当电路连接部分接触不良时会使得线路电阻变大,进而导致线路损耗变大,引发线路的热效应。②当配电线路在长期使用或使用环境较为恶劣时,其所使用的绝缘介质会发生老化、受潮等变化,这种变化会使得线路中的介质损耗增大,引发线路的热效应。③配电线路所使用的电压型设备元器件性能的参差不齐会造成电压分布不均衡,这种现象也会引起输电线路的温度变化。④其他如导磁回路出现问题、设备内部漏油等也会在不同程度上导致特定部位出现温度变化。
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2.3红外测温检测方法
就应用原理来看,常见的红外测温技术有表面温度判断法、相对温差判断法、同类比较法以及热谱图分析法等。
表面温度判断法是直接对配电线路各部位的表面温度进行测量,以其他部分的温度以及温升极限标准为参考对被测量部位的工作状态进行判断,确认其是否存在故障。该测温方法适用于简单的外部热故障判断。
相对温差判断法是将被测部分和与被测部分属性参数相近或类似的参考部分进行差值运算,并用运算结果除以被测温度与环境温度的差值来获得表征温度。该测温方法消除了环境对测温的印象,适用于判断由电流所引起的线路发热故障。
同类比较法是将同一电气回路内的三相线路中每一相线路的温升值进行比较,判断是否存在故障的测温方法。需要说明的是,若三相设备同时出现异常,可以使用同回路的同类设备作为比较对象。
热谱图分析法是利用热成像原理将设备或线路辐射的红外线绘制成热谱图,通过对比判断正常状态和测量状态热谱图的差异来判断线路或设备中是否存在运行故障。
三、输电设备状态检修项中保障红外测温技术的体系
开展输电设备状态检修项目是一项系统工程,不仅涉及到检修理念的突破,而且影响到输电设备检修方式的根本性转变,企业承担着因检修方式转变而引起的电网运行系统性风险。
3.1建立组织保障体系
组织保证体系中的决策层也即领导组,在状态检修项目活动中扮演着重要角色,他们所发挥的作用对项目的走向和最终结果起着至关重要的作用。领导组负责输电设备状态检修项目的领导决策工作。管理层由专家组、工作小组、技术公关组构成,负责输电设备状态检修项目的统一管理。作为项目管理层,各小组应负责好自身部门的管理工作,对领导组的决策进行细化并下达到执行层,且各小组之间应做好沟通交流。执行层是组织保证体系中最基础的一级,由前期协调组、状态评价组、危险点预控组、检测技术组、应急抢修组、带电作业组、状态运行组、状态检修组构成,负责输电设备状态检修的具体执行。
3.2提升状态检测技术的应用实效
为状态检修项目提供基础类技术保证绝缘子盐密测试、导线电气连接部位红外测温、复合绝缘子芯棒脆断检测被称为目前输电设备开展状态检修项目的三大基础技术。
3.3推广资源节约型、环境友好型技术
为状态检修项目提供经济性技术支撑金华电业局积极推广输电设备。资源节约型、环境友好型的新技术应用,推进节能、节材、节地工作。双分裂、四分裂、耐热型导线的广泛使用,增强了导线热稳定水平,提高了现有输电设备的输电能力;在技改设计方面,多次应用全方位塔的技术,减少了土石的劈方量,减少了植被的破坏,有效地控制了水土流失;空气动力型和大爬距标准型绝缘子的使用,从新技术、新工艺的角度提高了输电设备防冰闪、抗污闪的能力。
结语
总之,红外测温技术可以非常方便快捷的向检修人员提供配电线路的实时温度和温升情况,便于他们根据测量结果快速有效的制定检修或维护策略,这对于降低维修成本,提升配电线路的运行可靠性是非常具有实用意义的。
参考文献
[1]李冰.配电线路运行中红外测温技术的应用[J].科技与生活,2012.
[2]马英龙,李新龙,樊利军.红外测温技术在配电线路状态检修中的应用[J].宁夏电力,2010.
论文作者:李军
论文发表刊物:《电力设备》2017年第6期
论文发表时间:2017/6/13
标签:测温论文; 线路论文; 故障论文; 状态论文; 设备论文; 技术论文; 温度论文; 《电力设备》2017年第6期论文;