摘要:在高压输电线路的检测中,红外检测具有距离远、不停电、不接触、不解体等特点,为电力系统的线路状态监测提供了先进的技术保障。红外监测技术的发展和红外热成像仪对电力设备状态的及时准确监测,对确保电力设备乃至电网的安全运行起到了积极的作用。
关键词:输电线路设备;运行检修;红外测温技术
1.输电线路状态运行检修红外测温技术的意义
为了更好地满足电力行业快速发展的需要,实现电力企业的科学化、现代化管理,对输电线路进行运行维护的红外测温技术将是输电线路建设发展的必然趋势,也是新设备、新技术在电力行业应用的最好证明。输电线路的状态检修红外测温技术可以在很大程度上防止当前输电线路定期检修中的盲目性,有利于企业裁员和提高工作效率,对提高电力企业运行过程中的经济效益和社会效益有很大帮助。
2.红外测温技术的概述
2.1红外测温技术的定义
红外测温技术是在检测输电线路设备运行情况时一种比较常用的而且比较先进的科学技术,主要包括红外辐射的产生、传播和转换三大类技术。由于红外辐射的属性决定于自身的电波长度,又被进一步细分为微波、无线电波、紫外线、可见光以及其它的射线类别,红外线是介于可见光与无线电波之间的一个类别,也可被细分为远红外、中红外、近红外三种类别。
2.2红外测温技术的工作原理
对于红外诊断技术,其工作的基本原理是利用红外辐射能量与待测目标温度之间的函数关系,以数字或二维热图像的形式显示,从而实现对显示设备表面温度值或温度场分布的检测。通过仪器透镜的应用,工作人员可以采集待测目标的红外辐射能量,同时利用红外滤光片进入探测器,进一步将辐射能转换成电能信号后,经过相应的放大器放大和电子电路处理后,待测物体的表面温度最终可以显示在显示器上。
2.3红外测温技术的优点
红外测温技术和传统检测技术相比具有许多优点,存在巨大优势。在实际工作过程中,红外测温技术可以不接触被测量对象,并且检测距离很远,反应速度很快。红外测温技术还可以对多个对象进行测量,例如:高压带电物体、高速运转的物体、高温物体以及其他不容易接触的对象。红外测温技术的测量结果不会受到物体温度的影响,能够保证测量结果的准确性。
3.输电线路常见的故障类型
3.1鸟类导致的设备故障
根据相关调查显示,鸟类所造成的输电线路故障已经占据较大比重。鸟类所造成的输电线路故障具有很强的突然性以及偶然性,并且鸟害区所涵盖面积较大,鸟类流动性强,这些特性给输电线路鸟害防治工作带来很大困难。一般来说,鸟类活动较为频繁的是春季以及冬天,也是输电线路故障发生的高峰期,因此,相关工作人员应该积极的采取措施,保障输电设备的正常运行。
3.2雷击导致的设备故障
在输电线路设备运行的过程中,雷击会导致输电线路设备出现跳闸的现象。不同地区的而天气情况是不同的,在一些地势比较复杂的地方比较容易形成雷云,在出现极端的天气状况的时候,如果线路没有采取防雷措施,就会遭到雷击,出现跳闸现象。在设计的线路中,使用的雷击日和实际的时间根本不吻合,在设备的检修和维护上,没有及时更换受损的绝缘子。这些都会导致设备的防雷能力下降。
3.3风力故障
如果输电线路所在的环境常出现大风天气,就易导致线路发生风偏放电。在检查输电线路时,可以发现发生龙卷风或台风,通常还会伴有冰雹、暴雨以及雷电等自然天气时,导致线路出现风偏放电现象。在暴雨时,输电线路还会发生定向间断型水线的现象,若水线与闪络路径相同,就会降低放电压力。风偏放电问题会致使输电线路发生故障,因此在建设、布置、检修输电线路时,考虑天气因素,降低故障发生率。
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4.输电线路设备运检中红外测温诊断方式
4.1绝对温差法
针对存在于高压输电线路运行过程中的热故障而言,在我国现行相关标准规范当中均作出了明确规定:高压输电线路所应用钢芯铝绞线线路在正常工作状态下的工作温度max需要控制在70℃以内。然而,现阶段,并不具备有关高压交流线路、直流线路金属器具具体的发热温度控制标准。参照我国现行《电力金具通用技术标准》中的相关规定来看,电气接触性能应当满足以下几点特性:(1)导线连续两点之间的电阻应当在同等长度导线线路电阻数值以下;(2)导线线路续接位置温升数值应当在被续接导线线路温升数值之下。结合上述判定可得知:在高压输电线路处于正常负荷运行的情况下,包括压接管、联板、耐张线夹以及调整板在内相关部位温度与直流输电线路导线温度之间的关系应当为:相等或者略小。从这一角度上来说,可在检测过程中选取周边运行导线的正常温度作为参考温度数值,以被测量线路的参考温度为依据,计算具体的热缺陷数值。按照此种方式,可在一定程度上消除因风速、太阳辐射、环境温度、环境湿度等不确定因素对测定数值所造成的影响与干扰。
4.2警戒温升法
利用红外测温技术,进行输电线路设备运行温度检测时,采用警戒温升法,来诊断输电线路高温区域,能够确保诊断的准确性。在具体应用的过程中,运检人员需要准确的评估,合理的设置预警参数。因为输电线路设备实际运行时,电流大小是存在差异的,为了能够准确的判断设备运行状态,运检人员需要做好导线接头检查,若被检测位置的温度没有超过预设温度,则能够证明输电线路设备处于正常运行状态。值得注意的是,因为负荷电流或者输电线路材料等引发的异常发热情况下,设备也会受到临近效应的影响,所以警戒温升法不适用于此状况。
5.输电线路设备运检中红外测温技术的具体应用
5.1故障诊断分析
以某供电公司为例,为了能够明确输电线路运行具体情况,为了能够确保配电网运行的可靠性,在早晚负荷高峰期内,开展设备红外测温作业,构建异常点图谱库。此公司的500kV变电站是主要电源点,变电站一次系统接线。在检测时运维人员发现变压器4801开关的A相CT接头位置出的温度较高,进行异常发热记录与上报,进行跟踪监测,发现此处温度最高能够达到144℃,判断此处异常运行,采取连续红外测温的方式,得出A相故障,响应故障应急处理预案,启动备用系统,进行负荷转移,完成后进行故障位置检查,发现A相位置处为危急缺陷,开展抢修处理,在2h内完成消缺。利用红外测温技术,进行输电线路设备检测,能够有效的确保电网正常运行,而且不会造成较大的经济损失。
5.2科学实施设备红外测温作业
将红外测温技术运用到输电线路设备运检的过程中,能够将重载运行状态设备的测温检查工作落实到位,为电网设备运行的安全性和稳定性提供保障。某市的某供电公司,针对夏季高温和电网负荷不断上升的状况,实施输电线路设备测温检测工作,对不同辖区内的运检部门进行组织,强化输电线路设备运行的管理工作,确定输电线路运行的具体状况和负荷情况。利用在线监测系统,获取输电线路运行情况,明确设备红外测温方案,在高峰用电的时间之内,针对100kV和其以下的线路,在其线监测的过程中,基层运检人员要对设备红外测温作业进行负责,从而对输电线路和设备的状态进行全面的掌握。在设备红外测温的工作中,要重点对输电线路导线线夹和刀闸触头等部位进行检查,实施重点监测工作,防止输电线路设备出现过热缺陷。
结语:
总之,红外测温技术的应用可以有效检测和判断配电网设备的发热情况,从而减少设备运行事故的发生,保证配电网运行的安全、稳定和可靠性。因此,该技术应引起电力工作者的充分重视,以促进我国电力工业的健康发展。
参考文献:
[1]姚益杰.35kV输电线路运行检修关键技术分析与研究[J].科技风,2018(18):186-187.
[2]闫丽婷.输电线路的状态检修技术探讨[J].科协论坛(下半月),2013(12):57-58.
[3]韦璋剑.高压输电线路运行检修策略探讨[J].低碳世界,2016(33):50-51.
论文作者:刘帅锋,上官海军,许晋峰,张小波,张鹏南
论文发表刊物:《电力设备》2019年第5期
论文发表时间:2019/7/8
标签:测温论文; 线路论文; 设备论文; 技术论文; 故障论文; 导线论文; 温度论文; 《电力设备》2019年第5期论文;