红外测温技术在输电线路设备运行检修中的应用论文_卢立涛,刘源远,李新晓

红外测温技术在输电线路设备运行检修中的应用论文_卢立涛,刘源远,李新晓

(国网山东省电力公司莒县供电公司 山东莒县 276500)

摘要:我国经济的迅速发展,推动了我国电力行业的迅速发展。电网系统在运行的过程中,高压输电线路均会不同程度的发生输电事故或者运行故障。因此,要求电力部门和工作人员要引起对高压输电线路运行的安全性和可靠性的重视。在目前的技术条件下,运用红外测温技术对高压输电线路的运行状态进行检测工作是十分有必要的。文章通过将红外测温技术作为研究对象,针对红外测温技术在高压输电线路中的应用进行详细的分析。

关键词:红外测温技术;高压输电线路;应用

引言

在电力系统中,高压输电线路在电力系统中占据着十分重要的作用,高压输电线路运行状态的好坏对于电力系统的运行质量和安全性具有直接的影响。通过对我国各个地区发生的电力事故进行分析,了解到大部分地区均或多或少的出现过高压输电线路运行故障或者安全事故。因此,通过运用相关技术,对输电线路的运行状态进行了解,对其运行故障的原因进行判断是十分有必要的。本文以红外测温技术为主,对其在高压输电线路的应用进行分析,旨在能够快速、及时的对高压输电线路的运行状态进行检测。

1、红外测温技术的概念和工作原理分析

1.1 红外测温技术的概念

所谓红外测温技术,指的是一种科学技术,其包含的有红外辐射的产生情况、传播、转换技术、测量原理以及在实际中的运用情况等内容。红外辐射是电磁频谱中的重要组成部分,依据电磁属性可以划分为微波、无线电波、紫外线、可见光、R射线以及X射线,红外线主要分布在可见光和无线电波的中间位置。依据红外相关的规范标准,可以分为三种类型,分别是远红外、中红外和近红外。其中,远红外的波长在20~1 000 μm范围内;中红外的波长在3~20 μm范围内;近红外的波长在0.73~3 μm范围内。

1.2 红外测温技术工作原理分析

红外辐射是电磁频谱中的一大关键组成部分。按照电磁属性可将电磁波划分为以下几种类型:(1)微波;(2)紫外线;(3)无线电波;(4)可见光;(5)R射线;(6)X射线。其中,红外线主要位于可见光与无线电波的中间位置,七波长主要表现在0.75~100.00 m范围之内。更加关键的一点是:红外辐射有着极为突出的普遍性特征。相关研究人员通过试验研究的方式证实:任何温度在零度以上的物体,均在持续且自发的向四周散发一定量的红外辐射。与此同时,在诸多影响红外线辐射能量的因素当中,最为关键的两项指标为:(1)红外线波长指标;(2)物体表面温度指标。在将其应用与实践工作的过程当中,可配合对红外测温专用设备的应用,及时接受物体自身的能量,并对其进行判定,从而得出物体具体的温度状态,由此可判定物体存在的热缺陷及具体故障部位。

1.3 红外测温技术应用优势分析

同传统意义上的接触式测温技术相比,红外测温技术所表现出的主要优势可以体现在以下几个方面:(1)红外测温能够在不直接与物体表面发生接触的状态下,通过接收物体所发射红外辐射的方式,实现测温的远距离性,且兼顾极快的响应速度优势;(2)红外测温技术适用于对多种物体的测量,其中包括带电物体、高速运动物体、高温物体、高压物体以及热接触难度较大物体,在很大程度上弥补了传统接触式测温技术应用的局限性;(3)红外测温技术在测量过程中不会对被测目标物体的温度分布状态产生变动,从而确保了测量结果的真实与可靠。

2、红外测温技术在配电线路运行中的具体应用

将红外测温技术应用在配电线路的日常管理与维修中,能够及时的发现配电线路运行过程中出现的温度异常情况。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其采用的方法主要包括以下几种:

2.1表面温度判断法

表面温度判断法的具体原理是在部分配电线路的运行过程中,由于电流输送或者电磁效应而引发的线路发热情况,红外测温技术能够通过其测得的设备表面温度值,将其与高压开关设备、设备的控制部件、材料和绝缘介质的温度以及其温度升高极限的标准,同时结合设备周围的环境情况以及其运行的电流负荷来判断设备是否出现故障。由于表面温度判断法的操作简单、能适应诸多情况的特性,因此表面判断法是红外测温技术中较为常见的配电线路故障判断方法。然而值得注意的是,当配电线路的负荷较小或者线路故障点的发热并不明显时,使用表面判断法很容易导致对配电线路故障的判断遗漏或者判断错误等等。

2.2相对温差判断法

相对温差判断法,是指在检查配电线路或者设备的故障情况过程中,设置两个相应的测量点,从而对配电设备的诸多状态,包括其物理属性、环境温度、表面状况以及负荷电流等参数相同或者相近的两个对应的测量点进行温度的相减,再将其相减的差值与其中温度升高幅度较大的比值,其表达公式如下:

T=(t1-t2)/t0=(T1-T2)/(T1-T0)

其中t1和T1指的是被测的发热点的温度升高值和温度;t2和T2指的是正常相对应店的温升和温度;T0指的则是环境参照体的温度。相对温差判断法一般被用于因为电流而导致的配电线路过热的故障情况中,其能够有效的排除电流负荷以及周围环境温度对红外测量温度的影响。

2.3同类比较法

同类比较法是指在同一电气回路中,当三相电流对称和三相(或者两相)设备相同时,比较三相(或者两相)电流致热型设备对应部位的温度升高值,并通过温升值的情况来判断配电线路是否出现故障。在使用同类比较法的过程中,如果三相设备同时出现异常,可以将三相电流与其同回路的同类设备进行比较;当三相负荷电流不对称时,应该考虑负荷电流以及工作电压对其造成的影响。对于同等规格的电压致热型设备和线路,可以通过相应的测量点的升温情况的差距来判断设备以及线路的故障情况。如果电压致热型设备和线路存在缺陷时,可以使用温度升高或者同类允许的温度升高的情况来判断其缺陷的情况。通常情况下,当同类温差超过允许温度升高的30%,就可以定义为重大缺陷。

2.4热图普分析法

热图普分析法,是指通过红外测温仪器对配电线路长时间的监测和记录,将配电线路运行过程中的温度变化情况以及变化参数绘制成相应的热谱图曲线图,并且通过相应的配电线路在正常状态下以及异常状态下的热谱图的差异情况,来判断或者预测配电线路的运行是否出现了故障,判断配电线路的运行情况是否正常。

2.5档案分析法

档案分析法是指在对配电线路的长期监测以及异常情况的诊断中,对配电线路的诸多参数进行记录和归类整理,当配电线路发生故障时,将其故障与记录的档案进行比较和分析,检查配电线路的故障情况;同时,还可以将配电线路在不同时期的监测数据进行比较,通过其监测数据的不同来找出配电线路运行过程中的故障情况,判断配电线路的运行是否正常。

结束语

通过本文以上分析需要认识到:无论是对于表面温度判断法、还是相对温差判断法等等来说,在将其应用于高压输电线路故障检测的过程中均有着各自的优势与特点。若能够妥善应用,则对于保障高压输电线路运行安全而言可以说是至关重要的。特别是在夏季高温环境状态下,及时且有效的检测高压输电线路发热故障,对于热缺陷的及时诊断而言同样是至关重要的。总而言之,本文针对有关红外测温技术在高压输电线路应用过程中所涉及到的相关问题做出了简要分析与说明,希望能够为后续实践工作的开展提供一定参考与借鉴。

参考文献:

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[3]束洪春,田鑫萃,董俊,等.利用电压相关性的±800kV直流输电线路区内外故障判断方法[J].中国电机工程学报,2012,32(4):151-160.

论文作者:卢立涛,刘源远,李新晓

论文发表刊物:《电力设备》2017年第20期

论文发表时间:2017/11/20

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