500kV输电线路检修中红外诊断技术的运用

发表时间:2020/5/22   来源:《电力设备》2020年第4期   作者:苗克超
[导读] 摘要:随着现代社会的发展,电能在促进社会生产建设中发挥着重要的作用,输电线路是电能传输的主要载体,输电线路的建设也会影响地方的经济建设发展。
        (国网蒙东赤峰供电公司  内蒙古赤峰市  024000)
        摘要:随着现代社会的发展,电能在促进社会生产建设中发挥着重要的作用,输电线路是电能传输的主要载体,输电线路的建设也会影响地方的经济建设发展。针对架空输电线路的运维以及检修技术探讨分析,对优化架空输电线路运行提出了一些措施建议,希望能够为对应的电力企业提供参考借鉴。
        关键词:500KV;输电线路;检修;红外诊断技术
        1 红外诊断技术的运用要点
        1.1 红外诊断技术的基本原理
        温度高于绝对零度的任何物体,每时每刻都在辐射出红外线。红外线是一种电磁波,它的波长在0.75um到1000um之间,根据波长的范围可以分为近红外(0.75um到3um之间),中红外(3um到6um),远红外(6um到15um)、极远红外(15um到1000um)。红外线在穿过大气时,因为会受到气体分子以及尘埃的吸收散射而衰减,其中1um到3um、3.5um到5um以及8um到14um三个波段在大气中的透射性最好,当前红外热成像仪使用的波段是3um到5um以及8um到12um。
        只要接收到物体发出的辐射(E),我们就可以通过等式计算出物体周围的温度,并且我们还可以基于该原理设计红外线温度计,让能够测量的温度范围更高,这样就可以让物体释放出更多的能量。基于发热原理,我们可以将功率器件分为加普通加热器和复合加热器。因为500kV传输线的加热通常由电力线的电流和电阻决定,所以。我们在传输线上安装加热器,就可以使热量达到一定水平时,传输线中的电流就可以不再变化,又因为温度变化由传输线的电阻决定,所以,我们就可以根据加热器确定出出现故障的具体位置进一步将这些故障进行排除。
        1.2 红外诊断技术对外界环境的要求
        利用红外诊断技术控制500kV输电线路需要对外界环境进行严格的控制。首先,使用红外诊断技术时,外界环境温度必须低于4°C。如果需要对低温物体进行红外线诊断,那么就必须让外界温度低于物体本身的温度。其次,我们还需注意对流量计的定时更换。由于空气中的水和湿气会不断渗透到流量计中,所以,我们需要对流量计进行定期更换。最后,在使用红外诊断技术时,外界湿度必须控制在84%以内。在雪,雷,雨,雾,强风等天气情况下,建议不要使用红外诊断技术来恢复电力电力传输线。如果风速在诊断期间变化速度快,则需要快速检测风速的当前速度值,进一步根据数据进行诊断,需要注意的是,我们需要在日落或阴天的情况下对500kV输电线路进行处理,以确保诊断的顺利进行。
        2 500kV线路的红外诊断技术的优点和不足
        2.1 500kV线路的红外诊断技术的优点
        (1)操作安全:红外监控在操作中非常安全,因为它不需要直接接触设备。这尤其适用于带电设备、转动设备、高空设备的监控中表现尤为突出。(2)灵敏度高:现代红外探测器对检测红外辐射非常敏感。基于这些检测器的红外检测器具有高温分辨率,可以监测诊断出设备热状态的细微变化。(3)诊断效率高:由于红外探测器的响应速度高达纳秒级,因此可以快速收集,处理和显示设备的红外辐射,大大提高了设备监控和诊断的效率。
        2.2 500kV线路的红外诊断技术
        红外监测技术的的不足是:红外测量主要是表面的热状态,不能确定物体的内部热状态。其次,无损检测设备是一种高科技产品,其替代品快速,生产成本低,而且对其他收集器和现有监测设备来说价格昂贵。
        3 500V输电线路设备运行检修中的红外测温技术的应用
        传输线误差类型主要包括外部热误差和内部热误差。

外部热缺陷产生的主要原因是由于输电线与自然环境没有很好的衔接,这就导致当电流流过输电线时,输电线的内部空气的温度就会快速上升,进而导致由于输电线的内部和外部存在温度差而产生的外部热缺陷。而对于内部热缺陷来说,这是由于输电线的压接连接处因出现故障而导致的外部损坏。所以,当电流流过该位置时,就会导致输电线的外部温度不断上升,进而导致输电线的外部热缺陷。所以,这就需要相关人员在进行电力传输时,对输电线各个方面进行详细的排插。
        3.1 警戒升温法在500V输电线路设备运行检修中的应用
        警戒升温法可以确定电力线发热的部分。合理使用现有技术可以监控电路中出现问题的地方,在实际情况中,相关员工应该注意对输电线的检查,以便更好地支持输电线工作的完成。除此之外,相关工作。负责人还可以在警报线上设置指定参数来对输电线进行监控,但在实际运用中,这种方法受到许多因素的制约,比如:这种方法会使测量设备存在内部温度误差和外部温度误差,且如果电力线中的电流量不相等,就很容易造成接近效应,从而导致交替线路出现故障。因此,在使用这种方法时,相关人员需要严格控制由于外部因素引起的输电线故障。除此之外。还需要对输电线的周边温度进行实时检测,以确保输电线能够安全运行。在将接收的红外热图传输到计算机后,使用专业软件全面详细地分析了图像,其中分析结果由绘制的直线(1101)112线可知,可以显示出绝缘体表面的最大值。还可以看到该线所在区域的相应的温度曲线。使用图形中的矩形分析直方图可得分析区域AR01的最高和最低温度。图2显示了在线温度分布图。对其详细分析后可以确认表面温度分布在正常操作条件下不会改变,并且导线之间的温度分布也是一样的。在分析该区域时,还是得在红外图中绘制图框,这样才会在相应区域自动显示AR01直方图的最高和最低温度。
        3.2 热图谱分析法在500V输电线路设备运行检修中的应用
        热图分析是指员工通过使用红外热像仪所提供的温度变化图来评估电气设备的运行状况的方式。因为热图谱法的测量精度较高,所以在500kV输电线路的检修中常常会用到该种方法。同时,热图分析方法相对现代人力资源相对较少的环境而言,需要保证人为干预减少,且标准化程度还需要不断提高。根据国家对输电线设备的规定,在进行电力设备传输线设计时,需要结合电气设备的表面温度对输电线设备进行标准化设计,除此之外,还需要对输电线表面温度进行合理估算。
        3.3 同类比较法在500V输电线路设备运行检修中的应用
        在500V输电线路设备运行检修中运用同类比较法需要确保所类比的线路属于同一性质的线路。如果两个或三个电气装置的组成相同且各自电流都是对称的,则需要通过比较两个或三个装置相应部分温度升高值来进一步判断电气装置是否正常运行。如果三个设备同时发生异常,则可以将它们与属性相同类似的装置进行比较。在具有电流对称程度不同的情况下,就有必要考虑充电电流对设备的影响。除此之外,使用类似的比较方法还可以修复电压加热器,即我们可以使用查看相同属性的设备来来进一步确定设备工作是否正常工作。如果设备内的温度相差31%,则可以进一步确定某个设备存在问题,需要注意的是,在检查设备时,需要特别考虑到电压不对称的情况。
        4 工程实例
        在对电力线的一些初步测试中,对回收柱的温度和塑料绝缘的采样都是必须要进行的工作。通过这种方法,我们发现使用红外诊断技术这种简单有效的诊断技术显着提高了电力线检测的效率。除此之外,红外测温技术主要是使用红外仪表将输电线中出现的故障传输给相关人员,让相关人员进行确认。所以,在这个过程中,负责部门需要确认数据的准确性,并准确执行整体空间的位置扫描,以确定物体的热分布位置,并对这些出现故障的位置制定出相应的解决措施加以解决。
        参考文献
        [1]陈来财.浅谈500kV输电线路的状态检修技术的运用[J].科学中国人,2015(08):46-57.
        [2]冯剑飞,王臻卓.红外诊断检测技术在输电线路中的应用[J].中国高新技术企业,2015(01):60-61.
        [3]方登华.220kV输电线路检修中红外诊断技术的运用研究[J].电子测试,2017(11):95-96.
        [4]田鹏飞.红外诊断技术在输电线路检修中的应用[J].中国新技术新产品,2011(11):136-137.
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