(云南送变电工程有限公司 云南临沧 677000)
摘要:随着我国社会经济社会的不断发展,电力消耗在逐步的扩大,但是我国电力主要消耗区域和电力主要生产区域之间存在较大的距离,因此500kV输电线路是现阶段我国电力系统中常见的的电力输送线路,其分布范围较广线路总长较长。500kV的输电线路在正常运行的过程之中对输电线路的检修工作和检修技术提出了更高的要求。本文以红外诊断技术在500kV输电线路检修之中的应用为基础,论述了红外诊断技术的具体工作原理,论述了这一技术在使用时对外界环境的要求,并概述了几种常见的应用方法。
关键词:500kV;输电线路;检修;红外诊断技术
引言
我国东部沿海地区经济发达,在社会生产和经济发展的过程之中需要耗费大量的电力资源,但是东部地区的资源储量相对较少,电力生产能力有限,而我国西部地区经济发展较为缓慢,但资源储备丰富,具有较强的电力生产能力,为此我国建设了一系列的输电工程,将西部地区的电力资源输送到东部沿海地区,从而使我国电气行业的从业人员面对较为繁重的电气线路检修工作。红外诊断技术是一种在电气线路检修的过程之中常用的技术,深入研究这一技术在500kV输电线路之中的应用,对于提升一线检修人员工作效率,提高检修质量,保证我国电气系统的稳定运行具有非常重要的意义。
1.红外诊断技术原理概述
一切具有一定温度的物体都会自发的向外界环境之中散发自身的能量,但是人类的肉眼无法看到物体散发出的能量,在物理学之中,将物体自发散发的这些能量称之为辐射能量。依据物理学的相关研究物体自身散发的能量大小同自身的温度存在直接的关系,且这一关系能够借助热力学的相关公式进行准确的表达。在表达物体自身温度同其散发的能量大小关系的公式之中主要有五个参数:一是E,该参数表示物体自身辐射出能量的射度;二是σ,该参数为物理学之中的一个参数,称为波尔兹曼系数;三是ε,其表示物体自身的辐射率;四是T0,该参数表示物体所处环境的温度;五是T,该参数表示物体自身的温度。依据这一公式在进行计算的过程之中只要测得物体辐射能量的射度E,就能够准确的计算出物体当前状态下自身的温度,红外线温度仪采用的就是这一原理,其在进行检测时,被测物体的温度越高则向外侧辐射的能量就越多。这种测量方式在实践的过程之中体现出的优点是不需要同被测物体进行接触,就能够实现对被测物体的测量,因此这一测量方法也被称之为非接触式测量。
依据电气设备在工作的过程之中发热的原因,可以将电气设备划分为三种类型:一是电流致热型;二是电压致热型;三是综合致热型。500kV输电线路在工作的过程之中由于线路之中存在一定的电阻,故其在运行的过程之中产生的热量大小主要由电流决定,因此500kV输电线路可以看做是电流致热型电气设备。输电线路自身在运行的过程之中散发出的热量达到一特定值之后,其电流将逐渐的变为一个定值,因此输电线路电阻的变化也会对电流温度变化产生较大的影响。对500kV输电线路进行故障检测,实质上是寻找线路之中电阻值大于正常值的位置,该位置就是线路的故障点。
2.红外诊断技术使用时对外界环境的要求
红外诊断技术在使用时对周边的环境存在一定的要求,若周边的环境不满足其应用的条件,则可能导致诊断结果出现错误。在应用红外检测技术时外部环境需要满足以下方面的条件:一是外部的环境的最低温度不能低于5℃,如果确实需要在低温环境下采用这一技术进行诊断工作,应对环境进行细致的观察,并更换相关的测试仪器。二是外部环境空气的湿度应保持在85%左右,如果在诊断的过程之中遭遇极端恶劣天气,例如浓雾、大雪。应立即停止诊断测量。三是要考虑到外部环境温度的因素,测量时应尽可能选择阴天或者是外界环境气温较低的时间段进行测量。此外在应用红外诊断技术时需要充分的考虑到浓雾、水蒸气、空气之中的湿度以及风俗对测量结果的影响。当上述的某些因素偏离正常值过大时,应根据相关的计算公式对诊断的结果进行修正从而使检测结果真是的反应线路的运行状态。
3.红外测温技术在500kV输电线路检修过程中的应用
3.1架空电缆铺设标准
现阶段我国电缆线路的架设基本实现了标准化,500kV电缆通常可以采用两种方式进行架设:一是直接固定在建筑物的支架上;二是借助钢锁实现悬吊。不同类型的电缆对于固定点的间距要求存在一定的差异,通常情况下钢铠电缆的固定间距为1000毫米。无钢铠电缆的悬吊间距为700毫米。在进行电缆的固定时要采用合适的方法和适当的保护措施,进而避免在铺设电缆的过程之中对电缆造成一定的损害。此外电缆线路在铺设的过程之中可能会同其他物体出现交叉的情况,面对这一现象应该遵照相关的规定,采取相应的措施。
3.2警戒升温法
借助警戒升温法能够有效的判断出500kV输电线路之中发热的线路。在进行线路检测的过程之中,检修人员合理的使用各种现阶段已经成熟应用的技术能够及时有效的发现线路之中出现的各种问题,使线路充分的发挥自身的输电能力。理论上检修人员能够设置特定的参数进而实现对整个线路的有效监控,但是在实践的过程之中这一些方法受到了诸多外部因素的干扰。例如这种方法在实际应用的过程之中检测设备会出现内部温度差和外部温度差,此时当线路之中的电流存在差异时会导致接近效应进而导致交替线路出现故障。在实际检修的过程之中使用这一方法时需要对外部的因素进行严格的控制,进而避免外部的因素引起故障。在实际监测的过程之中为保证检测的精度,需要对线路运行的周边环境温度也进行细致的检测。在将检测得到的相关图像信息传输到计算机之后,需要借助专业的软件对相关的信息进行分析,进而绘制出检测区域的温度线,采用矩形分析的方式明确区域之中的极限温度值。
3.3热谱图分析法
热谱图分析法本质上是指检修人员借助红外热成像设备获取一定区域内的线路温度变化图,根据这一图纸对设备的真实运行状况进行分析和判断。这一方法在实践的过程之中体现出了检修操作方便;检修精度高等诸多的优点,因此在500kV输电线路检修的过程之中得到了较为广泛的应用。此外热谱图分析法在应用的过程之中受外部干扰的因素较少,因此整体的检测系统误差较小。现阶段电力检测的过程之中还未就热谱图的分析制定相关的标准和规范,导致了分析结果存在一定的差异,在未来实现这一技术的过程之中需要不断的提升标准化水平。现阶段在应用这一技术时检修人员需要根据国家规定的电力设备传输线设计标准,对输电线正常运行过程中的表面温度进行一定的估算。
3.4同类比较法
这一方法在实践的过程之中需要保证所选择的线路同待检测的500kV输电线路具有相同的性质。采用这一方法对输电线路进行检测时,若线路之中的多个电气装置组成一致且电流对称,则对相应部位的电气装置温度进行检测,根据其温度的变化就能够有效的判断电气装置的运行状况。除此之外,还可以借助同类比较法修复电压加热器,即通过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。我国大部分500kV输电线路是按照统一的标准进行建设,因此这一方法在实践之中得到了较为广泛的应用。
4.结语
总之,因为我国的电力事业正在全面的提升和发展,输电线路的检修工作得到了很大的提升。其中,在500kV输电线路检修中,应用红外诊断技术,起到了非常重要的帮助作用。其中,该项技术具备的优势非常突出,如不用与被测物体接触、不用停电、不用取样、不用解体,非常方便和简单,并且还可以大面积的实现快速扫描成像,对运行状态的显示十分形象直观,灵敏便捷,检测效率得到了非常大的提升。
参考文献
[1]陈会海.输电线路检修中红外诊断技术的运用研究[J].建材与装饰,2018(52):217-218.
[2]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.