红外测温技术在配电线路故障定位方法中的应用

徐世华+施继栋

摘 要：红外测温技术是对电力运行设备的一种非接触和远距离的故障诊断技术；而金属氧化物避雷器局部放电，伴随局部温升，红外技术能快速、有效的发现此类故障。本文结合实例对红外测温技术配电线路故障定位方法中的应用进行了阐述。

关键词：故障分析；红外测温；配电线路

1 前言

近年来，随着社会经济不断发展，用电量年年递增，对10kV配电网的安全可靠运行要求越来越高。10kV线路和设备发生故障不但给供电企业造成经济损失，也会影响电网正常运行和居民的正常生活。根据配电网络的实际运行状况，对所发生的10kV配电运行事故进行分类分析，积极探索快速故障定位并消除故障的方法，特别对于占其中大部分的短路故障，这对于提高配电网管理水平具有重要意义。

2 技术基础与支持

红外测温设备，是通过探测物体表面所辐射的红外线的设备，反映的是物体表面的红外辐射场，即温度场，并由此根据物体表面的温度场，定量地测量物体表面具体部位的温度。

正常状况下，电力线路中的避雷器热像特征是整体出现轻微发热，一般较热点位于上部，同相间的热场分布是均匀的；一旦出现故障，整体热像会发生变化，温度分布不均匀，出现局部过热情况，故障严重程度和温度分布是成正比的。运用红外测温技术对其检测，发现避雷器某相具有发热现象，与其他相比较，温度有差异情况存在，得到过电压致热发生，及时应运用相间温差来判断故障相与定位故障点。

当MOA避雷器遭受过电压的冲击时，避雷器中出现的冲击电流会改变其U-I 特性，使避雷器发生劣化。图l 为MOA阀片的伏安特性，当电流达到kA 级（图中a点）时，特性曲线会上翘，电压剧增，大电流产生发热现象。

3 实例分析

其基本原理是：由图1，可知MOA避雷器当出现过电压时，温度可能暂时会有所上升，但会慢慢恢复，线路发生短暂的短路后，开展故障巡视时，可以对这一温升进行测量，从而获取有用的信息，定位故障发生地点。虽然测量温度不是一种了解运行状态的直接方法，但温度是影响MOA避雷器运行状态参数的综合结果，在电压作用下MOA避雷器的过热直接与能量损失相关，而与运行电压的质量及外界干扰等无直接关系。

实例（XX杆C相重合闸）

对比上面四张侧得温度图，A、B、C三相避雷器所测得的温度，可以明显看出C相温度最高，B相和A相温度接近，其他杆上避雷器的温度作为参考温度，

C相温度明显高于其他两相温度，而本杆上避雷器温度均高于参考温度。

可以初步得出结论：瞬时短路故障，可能发生在C相附近，而对A相和B相避雷器也产生了一定的影响，由此推断可能为异物或者小动物，造成的瞬间短路故障，发生在C相裸露部分处，由接触处流经下方避雷器横担，形成短路回路，而同时也对其他两相也有一定的影响；电力系统又重合闸成功，故障已经消除，温升小于5度，温度差2度左右，线路可以继续安全运行，说明不用进行设备更换，但需要以后对于此处进行重点状态巡视与检修工作。

进一步观察后，发现C相避雷器和连接线上有电弧灼伤痕迹，带电取下进行实验分析后，避雷器未被击穿，仍可运行。

4 结束语

氧化锌避雷器是线路运行中重要和常见的设备；红外热像仪能够快速、准确地确定隐患点、故障点的位置，并测量出该点的温度，且保留有图像资料，为设备的正常运行和检修工作提供了可靠的依据，结合红外热像仪在运行中的电气设备的故障诊断的优势，对避雷器进行必要的研究和探索，对于开展线路故障定位有着不可忽视的作用。电气设备故障红外诊断的基础在于探测与识别故障目标温度的特征性变化与分布，进一步注意日常积累经验，使红外热像仪的作用得到最大限度的发挥，从而实现线路故障定位的快速和准确。这都需要在以后的线运工作中，着重付出努力，积累和分析各类情况和其表现的数据，发展和探索红外诊断避雷器状态量，实现确定故障位置要求。

参考文献

[1]曹春梅，刘小文，高压输电线路热故障红外诊断的一维瞬态理论模型， 激光与红外，2009（1），39-49

[2]明爱红 卫新辉， 深讨氧化锌避雷器运行中异常发热问题， 中国科技纵横，2013（19），83-84

[3]陈星，陈元斐，红外检测技术在电力线路运行中的应用，中国电业（技术版），2011（10），7-11

作者简介

徐世华（1986-），男，上海人，2009年本科學士毕业于上海电力学院，职称为助理工程师，主要研究方向是配电线路运行，在国网上海市区供电公司从事配电线路工作。