基于500kV输电线路检修中红外诊断技术分析

中国南方电网超高压输电公司百色局 蒙寿山

500kV输电线路的电气设备在出现故障时，极易出现升温和发热的状况，因此可凭借红外热像进行全方位的检测故障，然后再通过红外热像只检测红外图谱，从而有利于分析出温度的分布状况。再根据具备专业性的软件，对温度值的进行分析。另外，以这些数据为基础，能够诊断出输电线路中的缺陷和出现故障原因。所以，在500kV输电线路的检修中，有效地运用红外诊断技术，能够发挥出更好的作用，从而实现最佳的检修效果。

1 红外诊断技术的工作原理

所有存在温度的物体都会将能量向外界散发，这些能量很难通过肉眼被发现，因此对于物理学而言，这些能量叫作辐射能量，其中物体在散发能量的过程中，其能量与热力学4次方成正比，用E=oe(T*-T)公式来表达。E代表辐射出射度，σ表示波尔兹曼系数，e表示物体的幅射率，T*和T依次表示物体周边环境和物体温度。只须得到射度E，就可以通过公式算出温度值。红外线温度仪所运用的就是此原理，在对温度进行检测中，温度越高，物体就会向外辐射更多的能量。由于此种测量方法无需与被测量物体存在任何接触。因此，此种方式又叫作非接触式测量。结合相关发射原理，可把电力设备划分为电流致热型设备、电压致热型设备、综合致热型设备。因为500kV输电线路所产生的热量通常是输电线路中的电阻和电流为依托，因此该设备是电流致热型设备。倘若所散发热量达到相应的数值，输电线路中的电流就不会出现更大的改变，因此输电线路中所存在的电阻是影响温度变化的决定性因素，对500kV输电线路中存在的故障进行诊断，仅须对发生故障处的电阻值作出判断，然后与其他位置的电阻进行比较，故障处电阻值大就能够找到发生故障位置。

2 红外诊断技术对外界环境的要求

使用红外诊断技术对500kV输电线路进行控制，必须把控好外界环境。第一，在应用红外诊断技术的过程中，外界环境温度不能高于4℃。倘若利用红外线来诊断低温物体，外界温度必须比物体本身温度低。第二，还须注重定时更换流量计。因为空气中存在水和湿气，很容易渗透进流量计中，因此，必须经常更换流量计。第三，在运用红外诊断技术的过程中，必须让外界湿度保持在84%内。遇到极端天气的情况下，就不提倡应用红外诊断技术对电力传输线进行恢复。倘若风速在诊断的过程中发生速度的变化，就须迅速对风速进行检测，结合数据对目前的速度值作出诊断，值得注意的是，必须在日落对500kV输电线路作出处理，得以实现更加有效的诊断。

3 2500kV线路的红外诊断技术存在的优势与不足

3.1 500kV线路的红外诊断技术的优势

第一，操作安全。红外监控在操作的过程中十分安全，所以其无需与设备直接接触。特别是在带电设备、高空设备的监控中有着显著的表现。第二，灵敏度高。目前红外探测器可以有效的检测红外辐射。检测器的红外检测器的高温分辨率极为高，能够精准的监测出设备热状态的细节。第三，诊断效率高。因为红外探测器具备极快的响应速度，可达到纳秒级别，所以能够十分快速的进行采集，对设备的红外辐射进行处理，能够更加快速地对设备作出监控和诊断。

3.2 500kV线路的红外诊断技术

红外监测技术存在的不足为：红外测量以表面热状态为重点，违法对物体中的热状态作出判断。再次，无损检测设备属于高科技产品，更新换代快速，生产成本十分低，并且对于其他收集器以及已有监测设备而言价格极高。

4 红外线诊断技术的特点

由于用户的需求越来越高，因此红外线技术在科技的发展中不断的完善，目前此项技术被的对普遍的运用，不仅被应用于电力系统中，还在航空、科技等领域发挥着重大的作用。与此同时，红外检测技术在开发和运用中，根据各种要求，添加了广角镜头、显微镜失、长焦镜头等等，使得用户的需求得到了更大的满足。

4.1 诊断技术特征

诊断此项技术的运用，具有十分显著的优势，比如无需接触被测物体、无需取样、无需解体。可利用被动形式的检测模式，十分的便捷，且能够成片的进行迅速扫描，能够清晰对其形象进行呈现，十分的快捷，更大程度的提高了其检测效率。与此同时，针对红外诊断技术的应用，在变电站及发电厂，适用于检测输电和配电等高压电气设备中的故障，再运用计算机作出系统的分析以及计算，不断的达到智能化效果。红外监测技术和故障诊断让电力设备的状态管理不断的转化成状态检修体制，对管辖区城的设备运行情况作出了全方位的温度监控，以及根据各个设备的实际状态，进行针对性的维修，再运用此项技术来评价该设备的维修质量

4.2 监测方法

在红外监测中，一般运用红外热像对测量部位加以充分仔细的扫描，寻到热态异的住置，再准确的测出异常部位和重点检测设备的温度。然后对热谱图进行提取，通过分析软件仔细研究热谱图，能够辨别出故障性质，然后总结出处理意见，以及上报异常热谱图和诊断报告。如果检测对象不同，就需要对不同的环境温度参照体进行选择，对于设备中的发热点，以及环境温度参照体的温度值实施测量时，须运用同个仪器完成测量。在比较同奥时，仪器必须与各个对应点保持一致的距离，方位也须达到一致。与此同时须根据不同方位加以仔细的测量，有利于算出热点的温度值，在测量异常设备的实际负荷电流和发热相参照物的温度值时，须进行详细的记录。

5 500V输电线路设备检修中的红外测温技术的应用

5.1 警戒升温法应用于500V输电线路设备运行检修中

警戒升温法能够对电力线发热部分进行确认。有效利用现有技术能对电路中存在问题的部位进行检测，在实践中，人员须重视检查输电线，利于更加顺利的完成输电线工作。另外，负责人也可利用警报线对指定参数數进行设置来达到监控输电线的目的，可是在实际运作的过程中，此种模式会因为各种因素而受限。例如，此方法会让测量设备的内外部温度存在误差，并且倘若电力线中存在着不同的电流量，极易出现接近效应，进而造成交替线路存在着故障。所以，在应用此方法的过程中，有关人员须对外部因素进行严格的控制，避免发生输电线故障。另外，还应随时的检测输电线周围温度，得以让输电线实现安全运转。然后把红外热图传送到计算机后，利用专业软件对图像进行全方位系统地研究，分析结果可通过绘制直线得知，能够让绝缘体表层的最高值得以呈现。还能够了解到此线所处于区域的温度曲线。

5.2 热图谱分析法应用于在500V输电线路设备运行检修中

关于热图分析就是指员工运用红外热像仪给出的温度变化图对电气设备的运转情况进行估测。由于热图谱法存在极高的测量精准度，因此在500kV输电线路的检修过程中，时常运用到此种方法。与此同时，热图分析法针对目前人力资源比较少的环境来讲，须降低人为进行干预，并且还必须不断的提升标准化程度。结合国家对输电线设备的相关规定，在对电力设备和传输线进行设计的过程中，应根据电气设备的表面温度来确保输电线设备设计实现标准化，另外，还应估测出输电线表层温度。

5.3 同类比较法应用于500V输电线路设备运行检修中

将同类比较法应用在500W输电线路设备运行检修中必须保证所类比线路时相同性质线路。倘若两个或者三个电气装置的构成相同电流都属于对称的，就须对两个或者三个装置部分温度升高值进行比较，对电气装置的正常运转作出判断。倘若三个设备都存在着异常，就需要让它们和属性类似的装置相比。如果电流对称程度存在着差异，就需要对充电电流对设备造成的影响进行考量。另外，通过此类比较法还能够对电压加热器进行修复，就是我们可通过查看同属性设备加以判断设备是否正常运转。倘若设备中的温度差达到31%，就能对某设备中的问题作出准确的判断，值得关注的是，在对设备进行检测的过程中，必须对电压不对称的状况作出充分的考虑。

5.4 绝对温差法应用于500V输电线路设备运行检修中

目前，绝对温差法在输电线路的运行监测中发挥着重要的作用，此监测方法属于国家有关机构制定的监测规范，输电线路在运行的过程中，倘若让内部钢芯绞线线路实现正常的运转，线路运行环境的温度不得高于70℃，此确保整个输电系统达到稳定性。可是根据实际情况，虽然我国已构建了输电线路运转标准，可是对交流线路与直流线路中的金属发热标准并没有进行明确的划分，针对此情况，国家电力须利用通用技术进行全方位的研究，在对电气设备知识进行充分了解的基础上，推动电气设备的接触性能符合标准。

结束语：综上所述，由于我国电力事业正处于快速的发展中，对输电线路的检修工作也提高了要求。在这其中，针对500kV输电线路检修，有效地对红外诊断技术加以运用，其作用十分显著。此项技术的优势极大，例如无需接触被测物体、无需取样等，十分便捷，且还能够进行大面积的扫描成像，其运行状态效果非常好，快速方便，使得检测效率实现了更大程度的提高。另外，在红外检修技术的运用中，还须重视选取检修方法，加强培养相关专业人才，从而让线路工作质量得到保证，并更好地提高工作实效性。