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输电线路红外测温技术浅谈

发布日期:2018-05-22 信息来源:电网公司 作者:李光胜 字号:[ ] 分享

随着线路状态检修的深入开展,现代科学技术日新月异的发展,对线路的状态量收集有着更高的要求,而输电线路的运行维护工作也引入了相当多的科技含量。导线接点测试已经由接触测试全部改为了非接触式红外测温,从而提高了线路接点测试的效率,有利于及时发现并消除线路存在的隐患,提高了送电线路供电可靠性。

一、规程标准

国家电网公司Q/GDW168-2008《输变电设备状态检修试验规程》第5.19条输电线路例行试验项目表56栏中:330KV及以上线路每年对导线接点温度测量一次。 Q/GDW168-2008中第5.19.1.9条:导线接点温度测量:500KV及以上直线接续管、耐张引流夹1年测量一次。其他3年测量一次。接点温度可略高于导线温度,但不应超过10℃。

DL/T 74-2010《架空送电线路运行规程》第5.4.6条规定 ,接续金具温度高于相邻导线温度10℃,跳线联板温度高于相邻导线10℃;第7.条检测:表7中要求:直线接续金具、不同金属连接金具、并沟线夹、压接式耐张线夹红外测温应在线路负荷较大时抽测。

依据国家以及电力行业有关条文的指导及解读,要知道运行情况下的导线接点发热温度,只能采用不接触方法进行检测,特别是对高空的导线接续管。而无线监测不可触及的设备发热温度,最有效的方法就是红外测温。

二、干扰因素

然而在现实当中,由于红外测温仪自身存在的局限性(仪器分辨率、有效测量距离等),以及外界条件的干扰,往往使得设备的测量温度和设备本身的真实温度会存在一定的误差。

1、测量有效距离

超高压运检公司目前有效距离最大的红外测温仪是美国福禄克公司生产的Ti50红外热成像仪,同是也是目前市面上最好的测温仪(和Ti55在测量方面参数一样、不同的只是测量温度范围),它的最佳有效空间分辨率为1.25mrd(厂方售后技术部提供),代表仪器在10m远的距离可以分辨出12.5mm的目标。目前我们运维的500千伏线路,导线型号绝大多数为LGJ-400/35、LGJ-630/45的钢芯铝绞线,导线接续管的压后最大对边距为39.41mm、51.79mm。

现实当中导线接续管基本上都离开地面为20—40m,同塔双回线路中相以及上相导线离地约为30—65m,山区线路有的甚至高达上百米,有些接续管已经远远超过了红外测温仪的有最佳效测量距离。

2、检测环境条件

DL/T664-2008《带电设备红外诊断技术应用导则》

2.1,  空气湿度不宜大于85%,不应有雷、雨、雾、雪及风速超过0.5m/s的环境下经行检测....(1级软风0.3~1.5m/s,烟能使风偏,风标不会转动)

2.2, 室外检测应在日出之前、日落之后或阴天进行

现实当中输电线路几乎都是在远离人员密集活动的地域架设,每基耐张塔相隔几千米,按 DL/T664-2008对测温仪器及检测环境条件的要求,线路红外测温要靠每天晚上去检测,基本上无法完成Q/GDW168-2008规程的检测要求。另外野外高空导线连接点处的风速几乎都大于0.5m/s,而且导线接点位置比较高,红外点射线连接设备困难,仪器又需对被测点进行空中聚焦扫描检测,附加光源影响较大;再加上晚上空气湿度较大及光线过低也会对被测物体的辐射率产生一定的影响。因此测量的数据会存在一定的误差。

三、红外测温技术的诊断方法

①相对温差诊断法。所谓“相对温差诊断法”,是指当设备出现发热现象时,按照相关标准和方法计算设备的相对温差值,并以此判定该设备是否存在问题。

②表面温度诊断法。所谓“表面温度诊断法”,是指对设备表面温度进行测量,并对比正常标准,从而判定设备的温度是否在合理范围内。

③热图谱分析诊断方法。热图谱分析诊断方法是指对设备呈现出的热图谱进行观察和分析,从而判断该设备的温度是否正常。

④同类比较诊断方法。同类比较诊断方法是指对同一类型设备的温度进行对比和分析,以此判断该设备是否处于正常状态。

⑤档案分析诊断方法。档案分析诊断方法是指依据设备相关的档案资料,确定所要测量设备的温度是否符合一般规律、有无异常状况。

四、线路设计原理

1.线路设计的导线接续管,其设计原理是考虑以机械强度为主,

GB50233/2005《110~500KV架空送电线路施工及验收规范》规定导线接续管的握着强度是导线设计使用破断力的95%以上,同时由于接续管的直径(截面积)比导线粗和大,在同样的输送电流下,处于大自然空气对流中的接续管散热肯定要比导线快。因此从理论上讲导线接续管不会存在发热温度超过导线本身温度的现象。

2.导线接续管现在全部为液压型,按操作程序和配套磨具压接,只要压接质量有保证,其综合破断力肯定有保证,设计考虑接续管以机械拉力为主,在架线过程中还要承受过牵引力。运行中若接续管因接触不良而引起发热,即导线接续管握着力不够后导线产生位移--发热更严重等恶性循环,在导线张力作用下,直至导线拔出掉线。查阅大量专业书籍介绍,线路运行中也曾有导线从接续管中拔出掉线的事故,但最后分析原因均为施工液压导线时,未按SDJ226—1987《架空送电线路导线及避雷线液压施工工艺规程》要求作业,当钢管压好后,压外层接续铝管时未将压好的钢管布置在铝管正中而造成覆冰或大风情况下拔出掉线的。也就是说,导线接续管从未因为连接接触电阻大发热而发生拔出掉线的事故。

五、 红外测温技术的应用优势以及注意事项

1、应用优势 

与传统的测温方法相比,红外测温技术的具有很大的优势。具体而言,它的应用优势主要表现在以下3个方面:

①红外测温技术可以远距离测量设备。传统的设备温度测量方法一般都是以直接接触的方式对温度进行测量,危险性较高,而红外测温技术在一定的范围内可以实现对变电设备的远距离测温,可在更大程度上保证工作人员的人身安全,具有更高的安全性。

②红外测温技术的功能更齐全。与传统的测温方法相比,红外测温技术新增了扫描仪和成像等功能,不仅使温度测量结果更加生动、直观,而且还大大提高了测量的精确度。

③红外测温技术更加方便、快捷。在具体应用中,红外测温技术只需要使用红外测温仪器,携带方便,不需要使用其他设备辅助,且在对发热设备扫描的过程中即可得到监测数据信息,使检测更加方便、快捷。

2、注意事项

红外测温仪的检测原理和有效检测距离;结合测量现场,导线过高、风速超标、光线干扰等环境基本上都达不到测量要求的实际情况,以及导线接续管主要承受机械荷载等原因。

笔者认为:在线路运维实际工作当中,我们既要按照规程规范要求来进行设备连接点红外测温工作,更要在巡视过程中提高责任心,用望远镜仔细观察导线接续管两端的导线有无松股、铝股端头跳出、灯笼泡、或导线抽头、位移等异常现象,用高度负责任的主人翁精神,严格按照《架空送电线路运行规程》来要求自己,才能同心协力、多重保障达到线路安全运行的目的。

综上所述,在电力发展的新时期,为了保证供电的可靠性,我们需要借助于各种先进的技术加强输电线路管理。由于红外测温技术具有安全性高、方便、快捷和精度高等特点,在变电运行中得到了广泛的推广和应用。目前,在实际应用中,红外测温技术主要局限于静态成像,而对动态状态的监控力度不足,存在一定的应用缺陷,但随着科学技术的不断发展,红外测温技术会更加完善,必将发展成为红外数据体系,在输变电线路运行中发挥更大的作用。






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