基于500kV輸電線路檢修中紅外診斷技術(shù)分析

袁春雨

摘 要：500kV輸電線路的電氣設(shè)備在出現(xiàn)故障時(shí)，極易出現(xiàn)升溫和發(fā)熱的狀況，因此可憑借紅外熱像進(jìn)行全方位的檢測(cè)故障，然后再通過紅外熱像只檢測(cè)紅外圖譜，從而有利于分析出溫度的分布狀況。再根據(jù)具備專業(yè)性的軟件，對(duì)溫度值的進(jìn)行分析。另外，以這些數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，能夠診斷出輸電線路中的缺陷和出現(xiàn)故障原因。所以，在500kV輸電線路的檢修中，有效地運(yùn)用紅外診斷技術(shù)，能夠發(fā)揮出更好的作用，從而實(shí)現(xiàn)最佳的檢修效果。

關(guān)鍵詞：500kV;輸電線路;檢修;紅外診斷技術(shù)

1紅外診斷技術(shù)的工作原理

所有存在溫度的物體都會(huì)將能量向外界散發(fā)，這些能量很難通過肉眼被發(fā)現(xiàn)，因此對(duì)于物理學(xué)而言，這些能量叫作輻射能量，其中物體在散發(fā)能量的過程中，其能量與熱力學(xué)4次方成正比，用E=oe（T*-T）公式來表達(dá)。E代表輻射出射度，σ表示波爾茲曼系數(shù)，e表示物體的幅射率，T*和T依次表示物體周邊環(huán)境和物體溫度。只須得到射度E，就可以通過公式算出溫度值。紅外線溫度儀所運(yùn)用的就是此原理，在對(duì)溫度進(jìn)行檢測(cè)中，溫度越高，物體就會(huì)向外輻射更多的能量。由于此種測(cè)量方法無需與被測(cè)量物體存在任何接觸。因此，此種方式又叫作非接觸式測(cè)量。結(jié)合相關(guān)發(fā)射原理，可把電力設(shè)備劃分為電流致熱型設(shè)備、電壓致熱型設(shè)備、綜合致熱型設(shè)備。因?yàn)?00kV輸電線路所產(chǎn)生的熱量通常是輸電線路中的電阻和電流為依托，因此該設(shè)備是電流致熱型設(shè)備。倘若所散發(fā)熱量達(dá)到相應(yīng)的數(shù)值，輸電線路中的電流就不會(huì)出現(xiàn)更大的改變，因此輸電線路中所存在的電阻是影響溫度變化的決定性因素，對(duì)500kV輸電線路中存在的故障進(jìn)行診斷，僅須對(duì)發(fā)生故障處的電阻值作出判斷，然后與其他位置的電阻進(jìn)行比較，故障處電阻值大就能夠找到發(fā)生故障位置。

2紅外診斷技術(shù)的特點(diǎn)

2.1診斷的技術(shù)特點(diǎn)

診斷技術(shù)的應(yīng)用具有與被測(cè)物體不接觸、不采樣、不解體等顯著優(yōu)點(diǎn)。可以使用被動(dòng)檢測(cè)模式，非常方便，可以快速掃描碎片，并且可以清晰地顯示其圖像。它的速度非?？欤@在很大程度上提高了它的檢測(cè)效率。同時(shí)，對(duì)于紅外診斷技術(shù)的應(yīng)用，在變電站和發(fā)電廠中，它適用于檢測(cè)輸配電等高壓電氣設(shè)備的故障，然后利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)的分析和計(jì)算，從而不斷達(dá)到智能化的效果。紅外監(jiān)測(cè)技術(shù)和故障診斷技術(shù)不斷將電力設(shè)備的狀態(tài)管理轉(zhuǎn)變?yōu)榛跔顟B(tài)的維護(hù)系統(tǒng)，對(duì)所轄城市的設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行全方位的溫度監(jiān)測(cè)，并根據(jù)各設(shè)備的實(shí)際狀態(tài)進(jìn)行有針對(duì)性的維護(hù)，然后利用該技術(shù)對(duì)設(shè)備的維修質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估

2.2監(jiān)測(cè)方法

在紅外監(jiān)測(cè)中，紅外熱像圖通常用于對(duì)測(cè)量部位進(jìn)行全面仔細(xì)的掃描，找到不同熱狀態(tài)的居所，然后準(zhǔn)確測(cè)量異常部位和關(guān)鍵檢測(cè)設(shè)備的溫度。然后提取熱譜，通過分析軟件仔細(xì)研究熱譜，識(shí)別故障性質(zhì)，總結(jié)處理意見，上報(bào)異常熱譜和診斷報(bào)告。如果測(cè)試對(duì)象不同，則需要選擇不同的環(huán)境溫度參考。測(cè)量設(shè)備熱點(diǎn)和環(huán)境溫度基準(zhǔn)的溫度值時(shí)，必須使用相同的儀器完成測(cè)量。在比較同一屆奧運(yùn)會(huì)時(shí)，儀器必須與每個(gè)對(duì)應(yīng)點(diǎn)保持相同的距離和方向。同時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同的方向進(jìn)行仔細(xì)測(cè)量，這有助于計(jì)算熱點(diǎn)的溫度值。測(cè)量異常設(shè)備的實(shí)際負(fù)載電流和加熱基準(zhǔn)溫度值時(shí)，應(yīng)作詳細(xì)記錄。

3500V輸電線路設(shè)備檢修中的紅外測(cè)溫技術(shù)的應(yīng)用

3.1選擇合適的診斷氣象條件

在無人機(jī)電力線路日常巡檢過程中，氣象條件的好壞容易影響巡檢質(zhì)量，故障診斷也是如此。如果使用無人機(jī)紅外模式對(duì)日常電力線路運(yùn)行進(jìn)行故障診斷，在檢查過程中需要充分注意氣象條件。如果檢查時(shí)環(huán)境溫度過低，很容易影響最終的紅外檢測(cè)判斷。因此，我們應(yīng)該注意環(huán)境溫度高于20℃時(shí)的氣象條件?；蛘?，如果溫度過低，則在判斷故障診斷結(jié)果之前，需要校正熱點(diǎn)的溫度，以最大限度地提高故障診斷的準(zhǔn)確性。除了溫度，風(fēng)速也會(huì)對(duì)紅外診斷的最終質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重影響，因?yàn)槿绻L(fēng)速過快，電氣設(shè)備的散熱率會(huì)隨著風(fēng)速的增加而增加;如果風(fēng)速太慢，由于風(fēng)速降低，電氣設(shè)備的散熱率可能較低。因此，在使用紅外方法進(jìn)行故障線路診斷時(shí)，還應(yīng)高度關(guān)注當(dāng)前的風(fēng)速狀況。

3.2注意選擇合適的太陽輻射周期

太陽輻射會(huì)嚴(yán)重影響無人機(jī)紅外檢測(cè)結(jié)果，也會(huì)對(duì)無人機(jī)紅外電源線的故障診斷產(chǎn)生重大影響，因此需要對(duì)太陽輻射的外部影響情況給予足夠的重視。因此，應(yīng)選擇太陽輻射較弱的時(shí)間段進(jìn)行故障診斷。例如，在陰天、黃昏和清晨，太陽輻射能量通常很弱。您可以嘗試在這些時(shí)間段內(nèi)診斷故障。

3.3溫升報(bào)警法在500V輸電線路設(shè)備運(yùn)行維護(hù)中的應(yīng)用

警告溫升法可以確定電源線的加熱部分?，F(xiàn)有技術(shù)可以有效地用于檢測(cè)電路中存在問題的部件。在實(shí)踐中，人員必須注意檢查輸電線路，這有利于更順利地完成輸電線路工作。此外，負(fù)責(zé)人還可以使用報(bào)警線設(shè)置指定數(shù)量的參數(shù)，以達(dá)到監(jiān)測(cè)輸電線路的目的，但在實(shí)際運(yùn)行過程中，由于各種因素，這種模式會(huì)受到限制。例如，這種方法會(huì)導(dǎo)致測(cè)量設(shè)備的內(nèi)部和外部溫度出現(xiàn)誤差，如果電源線中的電流量不同，則很容易產(chǎn)生接近效應(yīng)，從而導(dǎo)致交流線路發(fā)生故障。因此，在應(yīng)用該方法的過程中，相關(guān)人員必須嚴(yán)格控制外部因素，以避免輸電線路故障。此外，應(yīng)隨時(shí)檢測(cè)輸電線路周圍的溫度，以確保輸電線路的安全運(yùn)行。紅外熱圖傳輸?shù)接?jì)算機(jī)后，使用專業(yè)軟件對(duì)圖像進(jìn)行全面系統(tǒng)的研究。通過繪制一條直線可以知道分析結(jié)果，該直線可以表示絕緣子表面的最高值。你也可以理解這條線所在區(qū)域的溫度曲線。

3.4熱圖分析法在500V輸電線路設(shè)備運(yùn)行維護(hù)中的應(yīng)用

熱圖分析是指員工使用紅外熱像儀給出的溫度變化圖來估計(jì)電氣設(shè)備的運(yùn)行情況。由于熱地圖集法測(cè)量精度高，該方法常用于500kV輸電線路的維護(hù)。同時(shí)，對(duì)于目前人力資源相對(duì)較少的環(huán)境，熱圖分析方法必須減少人為干預(yù)，并且必須不斷提高標(biāo)準(zhǔn)化程度。結(jié)合國家有關(guān)輸電線路設(shè)備的規(guī)定，在電力設(shè)備和輸電線路的設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)電氣設(shè)備的表面溫度，規(guī)范輸電線路設(shè)備的設(shè)計(jì)。此外，還應(yīng)估算輸電線路的表面溫度。

3.5絕對(duì)溫差法在500V輸電線路設(shè)備運(yùn)行維護(hù)中的應(yīng)用

目前，絕對(duì)溫差法在輸電線路運(yùn)行監(jiān)測(cè)中發(fā)揮著重要作用。本監(jiān)測(cè)方法屬于國家有關(guān)機(jī)構(gòu)制定的監(jiān)測(cè)規(guī)范。在輸電線路運(yùn)行期間，如果允許內(nèi)部鋼芯絞線正常運(yùn)行，線路運(yùn)行環(huán)境的溫度不得高于70℃，以確保整個(gè)輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。然而，根據(jù)實(shí)際情況，雖然我國已經(jīng)制定了輸電線路的運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，但交流線路和直流線路的金屬加熱標(biāo)準(zhǔn)沒有明確的區(qū)分。針對(duì)這種情況，國家電力必須運(yùn)用通用技術(shù)進(jìn)行全方位的研究，充分了解電氣設(shè)備的知識(shí)，促進(jìn)電氣設(shè)備的接觸性能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

結(jié)論

綜上所述，由于我國電力事業(yè)正處于快速的發(fā)展中，對(duì)輸電線路的檢修工作也提高了要求。在這其中，針對(duì)500kV輸電線路檢修，有效地對(duì)紅外診斷技術(shù)加以運(yùn)用，其作用十分顯著。此項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)極大，例如無需接觸被測(cè)物體、無需取樣等，十分便捷，且還能夠進(jìn)行大面積的掃描成像，其運(yùn)行狀態(tài)效果非常好，快速方便，使得檢測(cè)效率實(shí)現(xiàn)了更大程度的提高。另外，在紅外檢修技術(shù)的運(yùn)用中，還須重視選取檢修方法，加強(qiáng)培養(yǎng)相關(guān)專業(yè)人才，從而讓線路工作質(zhì)量得到保證，并更好地提高工作實(shí)效性。

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