220kV输电线路检修中红外诊断技术的运用研究周永发

220kV输电线路检修中红外诊断技术的运用研究周永发

(广东电网有限责任公司珠海供电局输电管理所519000)

摘要:随着我国经济、文化、政治等多方面的不断进步,人们生活水平也在不断地提高,同时全国电力相关工程的规模也在不断地变大,但随之而来的,是输电线路中的监测和检修问题,由于红外诊断技术本身具有距离远、稳定性好等优点,因此要想保证220kV输电线路的稳定、安全运转,运用好红外诊断技术就成了重中之重。本文首先介绍了红外诊断技术的应用意义和基本工作原理,分析了红外诊断技术对客观环境的要求,说明了红外诊断技术的特点,最后探讨了几种220kV输电线路故障的检修办法,如表面温度判断法、同类比较法、热图谱分析法等。

关键词:220kV输电;线路检修;监测;红外诊断;运用研究

一、红外诊断技术的实际意义

由于进入二十一世纪以来我国现代化进程的不断时间,全国现代化、城市化的脚步越来越快,居民或企业每天使用的电量不断增加。对于电气设备来说,常常处于高负荷状态,不可避免地会发生相关故障,从而导致电气设备发热、发烫等问题出现。针对温度升高这一特点,可以尝试利用红外诊断技术对设备进行监测,通过检测所得的红外图谱分析输电线路中高温段的分布情况,研究每一段、每一点的温度高低,在根据这些具体数值可以分析可能出现隐患的部分,也可以发现电路设计不甚合理之处,同样也可以用来诊断电路发生的故障的原因。综上所述,我们应重视在220kV输电电路中红外诊断技术的应用,并不断对其进行研究和改进。

二、红外诊断技术的基本工作原理

在自然界中,不论是是什么物体,只要其本身存在温度,不论温度高低,都会向外界辐射人类肉眼不可见的能量,人们把这种能量叫做辐射能量。经研究表明,物体本身的温度越高,辐射出的能量也就越大,具体来说物体的辐射能量与其本身温度的四次方成正比,我们通常使用的红外温度仪就是利用这一原理设计的。由于这种测量办法不需要将红外温度仪与被测量的物体相接触,所以这种办法又被成为非接触测量。所谓的红外诊断技术,就是将被测物体的辐射能量通过函数关系转化为温度,通过数字或者热图像的形式表现出来,相关的工作人员可以通过应用仪器透镜将红外辐射能量汇集到探测器中,将这一能量转化为电能,通过一定的放大滤波电路,最终在显示器上显现出被测物体的表面温度。

对于220kV的输电电路来说,电路温度的大小取决于电路的电阻和电流大小,等到电路向外部散发出的热量达到一定大小时,其内部电流将几乎不再发生任何变化,此时电路温度的大小完全有电路的电阻决定,因此在监测220kV输电电路时,要根据故障位置的电阻比其他部分电阻大的原理,进行分析、检查工作。

三、红外诊断技术的客观环境要求

当在进行220kV输电线路的监测中如果使用到红外诊断技术,需要对测量的周围环境进行科学有效的控制。其一,对于周围环境的温度高低要进行一定的控制,测量环境的温度不得低于五摄氏度,如果受不可控因素影响导致环境温度不可控,就需要更换相应的专业设备进行测量;其二,对于周围环境的湿度要进行一定的控制,在使用红外诊断技术时周围环境的湿度必须高于百分之八十五,尽量避免在大雾、大雪、大雨等恶劣天下利用红外诊断技术,如果测量环境风速较大,就必须实时记录下当时的风速值,以此作为结果值的参考;其三,最利于使用红外诊断技术的时间段是清晨和晚上,最有利的天气是阴天。

四、红外诊断技术的特点

红外诊断技术具有鲜明的特点和优势,其一,利用红外诊断技术时不需要与被测物进行接触、不需要将必测设备停止运行、不需要将被测设备进行解体后测量;其二,红外诊断技术速度快、效率高,这种技术可以对大体积的物体进行快速的扫描成像,结果鲜明易懂,减轻了作业人员的工作负担,增加了诊断的工作效率;其三,应用范围广,红外诊断技术适用于各种不同的电气故障诊断,例如发电厂、配电所、变电站等电气设备的故障诊断。

五、220kV输电线路的故障检修方法

(一)温度判断法

要想判断输电电路的故障性质,就必须参考电气设备的表面温度、电气设备的负荷率、超标值大小等因素。表面温度判断法的适用范围较为局限,只针对那些体现在表面温度升高的电路故障,对于发热点、发热程度不明显的一类故障,盲目只用表面温度判断法,很有可能造成误判的情况出现,导致不必要的损失,所以,表面温度判断法仅仅适用于判断220kV输电线路表面温度升高的一类故障。

(二)同类比较法

同类比较法指的是当一个输电线路的两相电或者三项电的电气设备一样,就可以对电气设备的对应部分的温度值进行比较,就可以判断输电线路的故障与否。这种故障检修办法较适用于电流或电压制热型设备,在一般情况之下,如果同类温差高于同类升温值的百分之三十,就可以判断对应电气设备存在故障或者缺陷,如果电压不相互对称的情况出现,就要考虑工作电压带来的影响。

(三)热谱图分析法

热谱图分析法主要利用了物体辐射能量与物体表面温度的关系,相关工作人员使用红外检测仪通过温度值或者变化图谱判断设备的运行状态。热谱图分析的优点在于:其一,这种办法所得测量结果的测量精度比较高,能帮助工作人员精准判断设备运行状况;其二,这种办法消耗的人力资源较小,能大大降低监测检修的成本;其三,热谱图分析法所得结果受人为因素影响较小,所得结果误差不大,有利于精准判断;其四,热谱图分析发所用的技术发展较为成熟,相关设备先进度较高,操作流程和判断依据也得到了科学、合理地规范化。

六、小结

本人作为一名常年从事电力相关方面工作的人员,结合了多年的工作经验,本文首先介绍了红外诊断技术的存在意义和基本工作原理,分析了红外诊断技术对客观环境的要求,说明了红外诊断技术的特点,最后探讨了几种220kV输电线路故障的检修办法,如表面温度判断法、同类比较法等。但是,要想从根本上解决我国电路检修方面的问题,并不是一朝一夕就能完成的工作,所谓“合抱之木,生于毫末;九层之台,起于累土;千里之行,始于足下。”相信随着不断地改善以及经验的积累,社会各界会更加重视电路检修方面人才的培养,人们能够及时监测和保护输电线路,利用红外检测技术将电路中的隐患扼杀在摇篮里,保障我国电力系统安全、稳定地运行下去。

参考文献:

[1]崔磊,程煜,郭栋;浅谈红外检修诊断技术在500kV输电线路上的应用[J];工业技术;2013,(11):101-110.

[2]韦舒天,周兵;红外线检测技术在高压输电线路中的应用[J];湖州师范学院学报;2010,(S1):59-61.

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