配電線路中的紅外測(cè)溫診斷技術(shù)實(shí)現(xiàn)故障定位方法

摘 要：紅外測(cè)溫診斷技術(shù)，具有可以實(shí)現(xiàn)非接觸與遠(yuǎn)距離測(cè)量電力運(yùn)行中設(shè)備的溫度狀態(tài)；而氧化鋅避雷器在故障出現(xiàn)大電流時(shí)，周圍環(huán)境會(huì)發(fā)生溫度變化。紅外測(cè)溫診斷技術(shù)能通過(guò)分析氧化鋅周圍溫度變化，繼而快速和有效獲得故障信息。本文通過(guò)實(shí)踐中，運(yùn)用紅外測(cè)溫診斷技術(shù)，加上數(shù)據(jù)分析與整理，對(duì)紅外測(cè)溫診斷技術(shù)實(shí)現(xiàn)配電線路故障定位進(jìn)行了探討和分析。

關(guān)鍵詞：配電線路；故障定位；紅外測(cè)溫診斷技術(shù)

1 引言

隨著電力架空線路的絕緣化程度的逐年提升，絕緣導(dǎo)線、金屬氧化物避雷器和封閉式設(shè)備的廣泛使用。發(fā)生故障時(shí)，由于線路桿塔高度造成的視線受阻和距離較遠(yuǎn)的客觀原因；加上城市發(fā)展造成的中低空各類線路阻礙，使故障巡視不停電攀登桿塔變?yōu)椴滑F(xiàn)實(shí)，故障點(diǎn)常常難以找到，故障原因也隨之變得難以確定。所以，需要探尋一種可行的新方法來(lái)尋找故障點(diǎn)和判斷故障原因及地點(diǎn)。

2 理論基礎(chǔ)及資料

紅外測(cè)溫診斷技術(shù)，是一種可以用于電氣設(shè)備在線監(jiān)測(cè)的技術(shù)方法和重要手段之一。對(duì)于電力設(shè)備，紅外檢測(cè)和診斷工作的優(yōu)點(diǎn)是：無(wú)損、不停電、不接觸和直觀等。

避雷器，線路上使用最廣泛的設(shè)備之一，它是一種用來(lái)限制由日常操作引起的內(nèi)部過(guò)電壓或外部由線路傳來(lái)的雷電過(guò)電壓的電力線路設(shè)備，經(jīng)常使用于被保護(hù)設(shè)備的附近，使它們免受過(guò)電壓的危害。正常情況下下，金屬氧化物避雷器只有不大的阻性電流的分量，故此紅外熱成像的特征整體表現(xiàn)為輕度發(fā)熱。而在日常電力系統(tǒng)中的避雷器，當(dāng)在發(fā)生短路故障狀態(tài)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)相當(dāng)?shù)陌l(fā)熱現(xiàn)象。正常的狀態(tài)下，金屬氧化物避雷器在最高運(yùn)行電壓下，溫升上限值為：1. 5～2. 0 ℃；而出現(xiàn)故障時(shí)，則會(huì)有明顯溫度上升的現(xiàn)象。

這就可以用來(lái)，尋找故障點(diǎn)和判斷故障原因及地點(diǎn)，盡快排出故障或確定運(yùn)行狀態(tài)，以便保證電力線路的安全和穩(wěn)定運(yùn)行。

3 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐及其數(shù)據(jù)整理分析

下面是某次故障后紅外測(cè)得的溫度數(shù)值

從上表及其溫度變化圖中，可以較為直觀的，可以發(fā)現(xiàn)“烏木2”和“烏木3-2”的避雷器溫度數(shù)值明顯高于其他平均值。其中尤其“烏木2”的溫度相差最大，溫升明顯。而其他桿塔，可以看出烏木路上溫度，由小至大，逐步下降；其他道路上得桿塔，溫度基本相差不大，保持在穩(wěn)定得區(qū)間內(nèi)。

上圖為，線路簡(jiǎn)單走向圖。結(jié)合紅外測(cè)溫所得溫度，結(jié)合走向圖，可以判斷，烏木路2桿出現(xiàn)故障，三相溫度均有所升高。從烏木路3-2桿至烏木路11桿之間，隨著距離的變長(zhǎng)，故障電流隨之減小，發(fā)熱產(chǎn)生的溫度也隨之下降。其他桿塔也由于距離較遠(yuǎn)，基本沒有收到故障電流的影響。

由于，這線路在上月剛經(jīng)過(guò)維修，更換避雷器等設(shè)備工作，無(wú)論是現(xiàn)場(chǎng)試用望遠(yuǎn)鏡肉眼查看，還是升空帶電近距離觀察全線，都沒法發(fā)現(xiàn)任何明顯可見故障痕跡。而且，因?yàn)槌鼍€電纜故障的原因，導(dǎo)致重合閘失敗，二次故障，全線長(zhǎng)時(shí)間停電，加上天氣原因，所以第一次的故障原因沒有深究。

筆者認(rèn)為，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際環(huán)境和紅外測(cè)得的溫度數(shù)據(jù)，配合多次故障出現(xiàn)的時(shí)間為較早的早晨，烏木路2桿供電用戶情況，可以初步得出這樣的結(jié)論：明顯的大電流情況，早晨又是用電設(shè)備大規(guī)模啟動(dòng)的時(shí)間，所以故障可能引起的原因?yàn)閱?dòng)設(shè)備時(shí)的瞬時(shí)大電流。隨后時(shí)間的情況，也可以側(cè)面證實(shí)本判斷，隨著氣溫回升，未曾再次出現(xiàn)故障，說(shuō)明這一故障具有明顯的季節(jié)特征，需要在往后的工作中多加留意和預(yù)防。

4 結(jié)論

本文對(duì)于氧化鋅避雷器，在正常未受到故障電流得影響的狀態(tài)下與受到故障電流影響的狀態(tài)下的發(fā)熱表現(xiàn)，進(jìn)行了初步的研究與分析。通過(guò)數(shù)據(jù)分析得到了氧化鋅避雷器在兩種狀態(tài)下的熱成像特征規(guī)律。但紅紅外測(cè)溫診斷技術(shù)，在中低壓線路上目前還處于探索與發(fā)展階段，設(shè)備故障時(shí)的發(fā)熱原因、表現(xiàn)特征及傳輸路徑，仍舊需要繼續(xù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐、數(shù)據(jù)分析和總結(jié)，熱成像圖的積累也不足，以后通過(guò)檢測(cè)與分析設(shè)備的表面溫度變化，從而判斷線路設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，最后歸納總結(jié)出新方法來(lái)尋找故障點(diǎn)和判斷故障原因及地點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介

徐世華（1986-），男，漢族，上海人，2009年畢業(yè)于上海電力學(xué)院電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)，大學(xué)本科，現(xiàn)在工作在國(guó)網(wǎng)上海市區(qū)供電公司，上海交通大學(xué)工程碩士在讀，主要從事配電線路運(yùn)行工作。