浅析输电线路导线接头温度测量发展研究

发表时间:2020/6/30   来源:《电力设备》2020年第5期   作者:许建远 黄子千 杨永
[导读] 摘要:改革开放后的经济飞速发展,带动着工业、农业、居民用电量急剧需求,基础供电设施应用中存在着明显不足。
        (广东电网有限责任公司茂名供电局)
        摘要:改革开放后的经济飞速发展,带动着工业、农业、居民用电量急剧需求,基础供电设施应用中存在着明显不足。本文通过查阅文献,对输电线路导线接头发生损坏原因、输电线路导线接头目前存在的问题及其未来发展趋势进行分析研究,进行了初步研究与探讨,并提出线路接头测温装置应用于实际。
        关键词:线路接头;测温;导线;负荷
        1 前言
        随着我国经济的飞速发展,带动着工业生产和人民生活用电量急剧增长,线路电流不断攀升和基础供电设施难以跟上市场需求的发展。导致许多线路满负荷或超负荷运行,经常发生导线接头或接触部位过热的现象,这容易造成电阻增大、机械强度、设备损坏,影响用户用电,重则造成线路短路,形成很大的短路电流,烧毁主变压器。据统计,全国电力系统因高压带电设备关键部位或导线大负荷区段过热而引发的事故时有发生[1]。对输电线路的温度进行实时的在线监测是保证电网安全运行的重要内容,处理接头过热、掌握线路的负荷变化是当前急需解决的难题[2-3]。
        2 目前线路导线接头测温存在不足
        2.1 规范规定
        根据规范《交流高压电器在长期工作时的发热》(GB763-1990)和《高压直流架空送电线路技术导则》(DL436-91)要求,钢芯铝绞线允许最高工作的温度为70℃。若负荷增加或超负荷运行,当温度达到70℃以上时,线夹与导线接头处电阻迅速增加引起导线接头部位损坏[4-5]。
        2.2 人工测量能力有限
        人工测量能力有限。架空线路的接头温度监测方式基本都是通过人员定期巡检的方式进行。线路巡检人员不可能对所有线路接头每天都进行巡视,通常根据线路负荷变化对线路进行有针对性的巡视,这也导致了在巡检过程中可能会遗漏掉某些发热点,从而留下事故隐患,且人工安全检查费时费力,效率较低[6]。
        2.3 测量手段存在误差
        当前测量手段存在一定的误差,传统测温手段的实时性、稳定性、数据准确性、维护成本等问题也一直成为困扰线路接头温度测控全面发展的掣肘,针对性不强、不能定量确定负荷的动态变化[7]。
        2.4 缺乏新技术应用
        现有技术没有针对此类问题相应的测温装置,需要人工进行定期的安全检查,故开发新的测温装置势在必行。
        3 未来发展趋势
        3.1 能耗小
        线路接头测温装置采用一体化设计,采用太阳能、风能装置供电模式,提高装置的可靠性,减少了电池更换带来的维护成本,也不会对生态环境造成影响。
        3.2 安装方便,实现温度实时监测
        线路接头测温装置与线夹绝缘护罩集成为一体,安装简单快捷。采用太阳能或者风能供电方式完成对温度的采集及温度数据上送所需的能量。保障人们实时了解到线路接头的温度情况,保障输电线路使用的安全[8]。


        3.3 环境适应性好,实现智能化
        线路接头测温装置内置温度传感器通过匹配软件的校正后就已经补偿了传感器制作过程中的偏差。传感器可在任何工作温度范围内的温度进行调试,不会受季节因素影响。避免导线温度过高而损坏,同时可以当温度过高时,通过蜂鸣器发出警报声,提醒周边人员。
        4 线路接头测温装置实例
        针对上述情况,笔者开发了“线路接头测温采集器”。实现对输电线路接头的温度进行实时的监测,并将采集到的温度数据发送至使用者的终端设备上,省时省力,保障输电线路使用的安全,并且具有良好的散热和警报功能。
        线路接头测温装置主要由纳米绝缘防火耐高温材料、太阳能取电芯片、内置高精度温度传感器、无线通讯芯片四大部分组成。太阳能取电芯片将太阳能转化为电能,使用最大功率跟踪充电技术,将电能存储在超级电容和可充电锂电池里面,并采用2400mAH大容量电池作为后备电源,三级电源管理和独有的低功耗无线通讯处理机制相结合,保证了产品的使用寿命。线路接头测温装置由线路接头温度采集器与线夹绝缘护罩集成为一体,可兼容市面上主流C型线夹,无需进行结构更改,安装简单快捷(线路接头测温采集器,作者将另文详细论述)。
        5 结论
        通过查阅文献,总结了输电线路导线接头发生损坏原因、输电线路导线接头测温目前存在的问题及其未来发展趋势,研究发现:
        1.线路满负荷或超负荷运行容易导致造成电阻增大、设备损坏,容易对用户的生命财产安全造成影响。
        2.输电线路导线接头测温目前存在人工测量能力有限、测量手段存在误差及缺乏新技术应用等缺点。
        3.线路接头测温采集器能耗小、线路接头测温一体化设计,实现温度实时监测、实现智能化等优点,是未来的新的发展趋势。
        本文提出可以应用于工程实际的线路接头测温采集器,将另文详细论述。
        参考文献
        [1] 中华人民共和国电力行业标准.DL/T741-2001架空送电线路运行规程[S].北京:中国标准出版社,2001.
        [2] 孙雷,陈东.导线接头测温预警系统的研究.科技创新导报,2010,5:15
        [3] 秦大为,尤源,冯醒等.基于传感器网络节点的电力电缆防火测温预警系统[J].自动化应用,2010(08):43-45.
        [4] 王敏.红外测温技术在电气设备维护中的应用与管理[J].科技经济导刊,2018(04):84.
        [5] 何建强, 滕志军,李国强.基于物联网的高压带电体温度在线预警系统 [J].自动化与仪表 ,2017,32(04):42-47+76.
        [6] 李艳秋,曹钟中,靳涛.电力电缆火灾监测及防火预警系统的研制 [J].华北电力技术,2001(02):23-24.
        [7] 于永源.电力系统分析[M].湖南师范大学出版社,1992.
        [8] 李光琦.电力系统暂态分析[M].中国电力出版社,2006.
 
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