输电线路设备运行检修中应用红外测温技术的研究分析
​任涛 王涛 严永锋 胡超 石凯
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​任涛 王涛 严永锋 胡超 石凯,. 输电线路设备运行检修中应用红外测温技术的研究分析[J]. 电路系统研究,202210. DOI:10.12721/ccn.2022.157206.
摘要: 在电力系统中,输电线路在其中占据非常重要作用,一方面能够确保输电质量符合规范要求;另一方面能够保证电力系统保持安全状态下运行。但在实际输电线路设备运行中,经常会发生各种各样的故障问题,这就需要应用先进技术进行故障检测,红外测温技术就是其中应用比较常见的一项技术,就此本文通过探讨输电线路设备运行检修中红外测温技术的应用,以供参考。
关键词: 输电线路;设备;检修;红外测温技术
DOI:10.12721/ccn.2022.157206
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前言:做好输电线路设备检修工作,对整个电力系统运行的安全性具有重要意义,输电线路作为其中比较重要的运行环境,输电线路以及相关设备本身的安全性对国家电网运行效率具有直接性影响,但因其在运行中经常收到多种因素影响,导致其经常发生故障问题,就此本文基于红外测温技术,对此进行分析,具有一定的现实研究意义。

一、概述红外测温技术

关于红外测温技术的应用原理,具体来讲是在温度高于绝对为0℃的物体,向物体周边发出红外线辐射,在这个过程中采取远距离且不接触的方式对物体表面温度进行测量和记录,红外线波长与物体表面温度基本是相同的,因此通过红外线波长来表示物体表面温度就是该技术的应用原理。从某种意义上来讲,对物体表面进行温度检测,就是对其物体的辐射功率进行检测,其与物体本身的材质、属性、构造、形状、所处环境等方面都具有紧密关联性,如果所测物体的存在缺陷和故障问题,其在进行温度测量时也会呈现相应的温度分布变化图,因此通过红外测温技术,可以检测到相关物体的具体问题,同时也能检测到物体当前运行状态和故障情况。

二、输电线路设备故障类型

(一)雷击故障

就输电线路设备的运行性质来看,其所处环境大多为野外,经常遭受自然环境引发的各种故障问题,特别是雷击故障更为严重。具体来讲,因各地区之间的气候条件不同,对于一些气候条件、自然环境相对比较恶劣的区域而言,如果没有及时做好相应的预防措施,输电设备就会因此遭受雷击的影响,很容易引发跳闸故障,导致供电处于中断状态。出现上述故障问题的原因主要在于,在进行输电线路设计阶段,没有根据当前区域的实际开展差异化的设计,导致输电线路设备的耐雷击水平相对比较多;再加上输电线路设备检测时,维修作业人员没有及时更换其中已经损坏的绝缘子,或者是检测不仔细,都会在一定程度上引发雷击故障。

(二)风力故障

如果输电线路设备所处运行环境经常发生大风天气情况下,输电线路很容易因此引发风偏放电故障。根据相关调查研究显示,引发风偏放电故障的主要原因在于台风、龙卷风等一些强风类天气,因强风天气的作用导致输电线路设备出现偏移,在这种情况下,电线间距也因此拉近,从而引发相间或接地故障,出现放电现象[1]。除以上之外,若输电线路所处环境处于暴雨天气下,还会因此引发定向间断型水线,在这种情况水线闪络路径与方向相同,就会降低空间缝隙放电电压,对输电设备运行效率产生一定的影响。

(三)生物故障

所谓生物故障,具体指的是鸟类活动引发的线路故障问题,因此引发的故障具有非常强的流动性、偶然性特征,且影响范围也非常广泛。据相关数据信息显示,因鸟类引发的输电线路设备故障问题占据比重相对比较大,再加上鸟类引发故障特征,为之后的故障防治工作带来一定困难度。通常情况下,鸟类活动最为频繁的季节为春冬两季,而这两个季节也是输电线路故障最为严重的阶段,因此相关检测作业人员应特别重视这两个季节的故障防治工作,减少因鸟类活动原因对输电线路正常运行造成的影响,确保输电线路设备保持安全稳定运行状态下。

三、红外测温技术在输电线路设备检修中的应用

(一)绝对温差法

只有保证输电线路运行符合规范标准要求的前提下,才能确保输电设备处于安全稳定状态下运行,根据相关规范标准要求中明确指出:如果输电线路所采用的线路种类为钢芯铝绞线情况,应将其运行最高温度控制在70℃。但就当前我国输电线路设备运行标准来看,其中并没有针对交流线路、直流线路金属器具在运行期间的温度做出相关要求。基于以上,根据研究结果显示,输电线路处于正常运行状态下,将其中所用到的设备温度控制在规定稳定数值内,严格把握设备运行期间的温度,才能保证输电线路处于安全、正常状态下运行。

(二)警戒温升法

警戒温升法应用比较常见,通过这种方式能够对高压输电线路高温进行检测,这种方法工作原理是利用温度变化的敏感度对温升情况判定,警戒温升法在实际运用中,需要设置警戒参数,通常情况下,输电线路一般处于恒定温度,通过不同电流导入的方式对区域故障进行检测,若是输电路温度超过这个警戒线时,则表示输电线路存在着安全隐患,每一输电线路都可能存在着问题,这时就需要对线路进行逐条排查。另外,在输电线路以外的每一个部位通常处于恒定的温度,警戒温升法不仅可以用在输电线路上,也可以用在其他部位上[2]。在排除故障中,应当保证监测区域温度差不会超过预设的警戒线,只有在这样情况下才能够确保装置所提供故障点位置的准确性,但是这种方式存在局限性和不稳定性,由于不同天气对温度产生的影响比较大,可知高温也未必是线路问题,很有可能是天气温度过高而引起的,因此,还需要充分考虑到天气等一系列因素。

四、提高红外测温技术在输电线路设备检修中应用准确度的策略

(一)控制设备表面发射率

一般来讲,红外测温仪器在使用过程中,都是通过对线路进行测量,或者是对设备表面红外辐射功率进行计算,以此来获取所测量的物体或所处位置的温度信息。其中需要特别注意的是,即便红外目标辐射功率相同,但也会因物体表面原因,导致其发射率不同,最终获取的温度测量结果也因此存在一定的不同。通常情况下,如果发射率相对比较低的情况下,最终获取到的测量温度结果就会较高一些,这主要与物体表层形态、材料性质存在关联,因此在应用红外测温技术进行输电线路设备检修作业时,应对发射率进行适当的调整,以此确保最终获取的温度检测结果的有效性和准确性。

(二)合理选择测量环境条件

红外测温仪器在使用过程中,很容易因测量物体和仪器所处环境因素的影响,最终获取的温度测量结果存在一定的差别,对此这就需要相关工作人员在测温前,分析各种环境下的因素可能会对最终测温结果产生的影响,以此最大化提升温度测量结果的准确度[3]。通常来讲,架空输电线路在运行条件下,通过负荷电流过程中所产生的温度要比环境温度高出很多,另外,环境温度上升也与输电线路检修所处区域的日照强度存在关联性,因此为减少测量中的误差,应分析测量环境下的温度可能会对测量结果产生的影响,以此进一步提升未来在温度测量工作中的准确性。

(三)保证测温仪器的精准性

红外测温仪设备本身的使用情况也会在一定程度上对最终温度测量结果是否准确产生相应影响,举例来讲,如果仪器设备的镜头部位存在灰尘、污渍等情况,这时候需要专门的纸巾或棉球对镜头进行清洁处理,避免因镜头不清晰原因,导致最终温度测量结果出现偏差。除以上之外,红外测温仪正式投入试用期按,还需要对其进行校对和标定,如果标定数据偏差相对比较差,应送至维修中心重新设定处理,确保仪器正常使用。

结束语:综上所述,在进行输电线路设备检修作业时应用红外测温技术,能够提升检测结果的准确度,不会对居民正常用电产生影响,减少其对供电企业造成的损失影响,具有积极性应用意义。

参考文献:
[1]杨亮. 红外测温技术在输电线路设备运行检修中的应用分析[J]. 科学与财富,2019(30):259.
[2]李愿明. 500kV输电线路检修中红外诊断技术的运用[J]. 电子测试,2019(20):26-28. 
[3]李智杰,陈晨. 红外测温技术在输电线路设备运行检修[J]. 百科论坛电子杂志,2020(8):1076.