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红外测温技术在配电线路检修中的应用研究

时间:2013-09-24 16:53来源:中国论文榜 作者:中国论文榜 点击:
本文首先讨论了为什么要对配电线路进行状态检修,然后就配电线路出现故障时的表征参数、温度特性等进行了分析,在此基础上对几种常见的红外测温技术进行了研究和分析。
  社会经济水平的提升极大的推动了电力在现代社会中的应用,电能已经成为人们工作、生活、学习所必不可少的能源之一。配电线路是传输电能的主要通道,为增强线路的可靠性和安全性,在配电线路运行过程中必须对其进行定期检测和维护,掌握其运行状态。由于对配电线路的检修不能影响线路的正常使用,故红外测温技术及其相关仪器就成为现代配电线路检修的主要方式之一。应用红外测温设备可以对输电线路的温度热场分布状况进行绘制,供检修人员判断是否存在安全隐患或安全威胁,保护配电线路的可靠性和用户用电的连续性。
 
  1配电线路状态检修意义
 
  对配电线路进行状态检修是指在线路运行过程中对设备进行动态监测与管理,查看线路的具体运行状况的发展变化,根据检测结果分析线路是否需要进行维护,避免或降低线路出现故障的几率,消除线路故障后检修所带来的经济损失,确保线路输电持续进行。
 
  我国对配电线路进行在线检修仍处于初级阶段,需要使用特定的检修仪器对输电线路中可以反映线路状态的某些参数进行信息采集,在此基础上对采集信息进行分析,判断线路是否正常、是否需要进行检修。目前常用的检测手段有绝缘子零值测量、避雷器泄漏电流测量、配变负荷测量以及红外线路测温等。其中应用红外线感应对配电线路进行测温实现简单、技术成熟、检测效果较好、应用价值高。
 
  2红外测温技术在配电线路检修中的应用
 
  2.1红外测温技术
 
  红外线是一种可被感应的电磁波,只要物体具有温度,其就会向外界辐射红外线,不同温度所辐射的红外线波长是不同的。红外成像设备可以将设备所接收到的红外线按照红外线的波长进行成像,进而可以辅助对被检测设备进行状态检测。
 
  在配电线路运行过程中,其必然会向外界辐射红外线,该红外线与线路的温度之间存在对应关系,利用红外检测和成像设备对配电线路进行扫描可以绘制线路的热状态分布图,将该分布图与正常运行时的红外成像图进行对比可以判断和确认线路中是否存在故障,并对故障位置和故障严重程度进行定位和分析。
 
  2.2配电线路故障
 
  当配电线路各部分处于正常运行状态时,电力系统处于平衡状态,系统各参数、属性相对较为平稳。一旦某一位置出现故障或缺陷时,这种平衡状态会被打破,故障位置会产生参数的剧烈变化,进而导致温度出现异常。
 
  配电线路的导线、接头、压接管线夹等部件长期工作在裸露环境下必然会受到环境变化、化学物质腐蚀、风吹日晒等自然因素的影响,进而使得自身的导电特性变差,出现损耗增大、连接处阻抗变大、泄漏电流变大等情况,这些情况进而会引起部件发热,甚至设备故障等,为电网的安全运行带来威胁。
 
  常见的故障分为外部故障和内部故障两种。其中,外部故障会以故障点为中心在某一范围内形成一个热场分布,热场检测较为明显,故障定位较为明晰。内部故障则是一种相对隐性的故障,这种故障具有发热过程长、发热稳定、不易检测等特点,只有在经过一段时间后内部故障才能够在线路外表面中形成热场分布。可引发热效应的常见内部故障有:(1)当电路连接部分接触不良时会使得线路电阻变大,进而导致线路损耗变大,引发线路的热效应。(2)当配电线路在长期使用或使用环境较为恶劣时,其所使用的绝缘介质会发生老化、受潮等变化,这种变化会使得线路中的介质损耗增大,引发线路的热效应。(3)配电线路所使用的电压型设备元器件性能的参差不齐会造成电压分布不均衡,这种现象也会引起输电线路的温度变化。(4)其他如导磁回路出现问题、设备内部漏油等也会在不同程度上导致特定部位出现温度变化。
 
  2.3红外测温检测方法
 
  就应用原理来看,常见的红外测温技术有表面温度判断法、相对温差判断法、同类比较法以及热谱图分析法等。
 
  表面温度判断法是直接对配电线路各部位的表面温度进行测量,以其他部分的温度以及温升极限标准为参考对被测量部位的工作状态进行判断,确认其是否存在故障。该测温方法适用于简单的外部热故障判断。
 
  相对温差判断法是将被测部分和与被测部分属性参数相近或类似的参考部分进行差值运算,并用运算结果除以被测温度与环境温度的差值来获得表征温度。该测温方法消除了环境对测温的印象,适用于判断由电流所引起的线路发热故障。
 
  同类比较法是将同一电气回路内的三相线路中每一相线路的温升值进行比较,判断是否存在故障的测温方法。需要说明的是,若三相设备同时出现异常,可以使用同回路的同类设备作为比较对象。
 
  热谱图分析法是利用热成像原理将设备或线路辐射的红外线绘制成热谱图,通过对比判断正常状态和测量状态热谱图的差异来判断线路或设备中是否存在运行故障。
 
  3结语
 
  总之,红外测温技术可以非常方便快捷的向检修人员提供配电线路的实时温度和温升情况,便于他们根据测量结果快速有效的制定检修或维护策略,这对于降低维修成本,提升配电线路的运行可靠性是非常具有实用意义的。
 
  参考文献:
 
  [1]李冰.配电线路运行中红外测温技术的应用[J].科技与生活,2012(15).
 
  [2]马英龙,李新龙,樊利军.红外测温技术在配电线路状态检修中的应用[J].宁夏电力,2010(3).
 
  [3]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).
 
  [4]张金广.论电力线路检修及红外测温分析[J].科园月刊,2008(7).

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