基于500kV輸電線路檢修中紅外診斷技術分析

中國南方電網超高壓輸電公司百色局 蒙壽山

500kV輸電線路的電氣設備在出現故障時，極易出現升溫和發熱的狀況，因此可憑借紅外熱像進行全方位的檢測故障，然后再通過紅外熱像只檢測紅外圖譜，從而有利于分析出溫度的分布狀況。再根據具備專業性的軟件，對溫度值的進行分析。另外，以這些數據為基礎，能夠診斷出輸電線路中的缺陷和出現故障原因。所以，在500kV輸電線路的檢修中，有效地運用紅外診斷技術，能夠發揮出更好的作用，從而實現最佳的檢修效果。

1 紅外診斷技術的工作原理

所有存在溫度的物體都會將能量向外界散發，這些能量很難通過肉眼被發現，因此對于物理學而言，這些能量叫作輻射能量，其中物體在散發能量的過程中，其能量與熱力學4次方成正比，用E=oe(T*-T)公式來表達。E代表輻射出射度，σ表示波爾茲曼系數，e表示物體的幅射率，T*和T依次表示物體周邊環境和物體溫度。只須得到射度E，就可以通過公式算出溫度值。紅外線溫度儀所運用的就是此原理，在對溫度進行檢測中，溫度越高，物體就會向外輻射更多的能量。由于此種測量方法無需與被測量物體存在任何接觸。因此，此種方式又叫作非接觸式測量。結合相關發射原理，可把電力設備劃分為電流致熱型設備、電壓致熱型設備、綜合致熱型設備。因為500kV輸電線路所產生的熱量通常是輸電線路中的電阻和電流為依托，因此該設備是電流致熱型設備。倘若所散發熱量達到相應的數值，輸電線路中的電流就不會出現更大的改變，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500kV輸電線路中存在的故障進行診斷，僅須對發生故障處的電阻值作出判斷，然后與其他位置的電阻進行比較，故障處電阻值大就能夠找到發生故障位置。

2 紅外診斷技術對外界環境的要求

使用紅外診斷技術對500kV輸電線路進行控制，必須把控好外界環境。第一，在應用紅外診斷技術的過程中，外界環境溫度不能高于4℃。倘若利用紅外線來診斷低溫物體，外界溫度必須比物體本身溫度低。第二，還須注重定時更換流量計。因為空氣中存在水和濕氣，很容易滲透進流量計中，因此，必須經常更換流量計。第三，在運用紅外診斷技術的過程中，必須讓外界濕度保持在84%內。遇到極端天氣的情況下，就不提倡應用紅外診斷技術對電力傳輸線進行恢復。倘若風速在診斷的過程中發生速度的變化，就須迅速對風速進行檢測，結合數據對目前的速度值作出診斷，值得注意的是，必須在日落對500kV輸電線路作出處理，得以實現更加有效的診斷。

3 2500kV線路的紅外診斷技術存在的優勢與不足

3.1 500kV線路的紅外診斷技術的優勢

第一，操作安全。紅外監控在操作的過程中十分安全，所以其無需與設備直接接觸。特別是在帶電設備、高空設備的監控中有著顯著的表現。第二，靈敏度高。目前紅外探測器可以有效的檢測紅外輻射。檢測器的紅外檢測器的高溫分辨率極為高，能夠精準的監測出設備熱狀態的細節。第三，診斷效率高。因為紅外探測器具備極快的響應速度，可達到納秒級別，所以能夠十分快速的進行采集，對設備的紅外輻射進行處理，能夠更加快速地對設備作出監控和診斷。

3.2 500kV線路的紅外診斷技術

紅外監測技術存在的不足為：紅外測量以表面熱狀態為重點，違法對物體中的熱狀態作出判斷。再次，無損檢測設備屬于高科技產品，更新換代快速，生產成本十分低，并且對于其他收集器以及已有監測設備而言價格極高。

4 紅外線診斷技術的特點

由于用戶的需求越來越高，因此紅外線技術在科技的發展中不斷的完善，目前此項技術被的對普遍的運用，不僅被應用于電力系統中，還在航空、科技等領域發揮著重大的作用。與此同時，紅外檢測技術在開發和運用中，根據各種要求，添加了廣角鏡頭、顯微鏡失、長焦鏡頭等等，使得用戶的需求得到了更大的滿足。

4.1 診斷技術特征

診斷此項技術的運用，具有十分顯著的優勢，比如無需接觸被測物體、無需取樣、無需解體。可利用被動形式的檢測模式，十分的便捷，且能夠成片的進行迅速掃描，能夠清晰對其形象進行呈現，十分的快捷，更大程度的提高了其檢測效率。與此同時，針對紅外診斷技術的應用，在變電站及發電廠，適用于檢測輸電和配電等高壓電氣設備中的故障，再運用計算機作出系統的分析以及計算，不斷的達到智能化效果。紅外監測技術和故障診斷讓電力設備的狀態管理不斷的轉化成狀態檢修體制，對管轄區城的設備運行情況作出了全方位的溫度監控，以及根據各個設備的實際狀態，進行針對性的維修，再運用此項技術來評價該設備的維修質量

4.2 監測方法

在紅外監測中，一般運用紅外熱像對測量部位加以充分仔細的掃描，尋到熱態異的住置，再準確的測出異常部位和重點檢測設備的溫度。然后對熱譜圖進行提取，通過分析軟件仔細研究熱譜圖，能夠辨別出故障性質，然后總結出處理意見，以及上報異常熱譜圖和診斷報告。如果檢測對象不同，就需要對不同的環境溫度參照體進行選擇，對于設備中的發熱點，以及環境溫度參照體的溫度值實施測量時，須運用同個儀器完成測量。在比較同奧時，儀器必須與各個對應點保持一致的距離，方位也須達到一致。與此同時須根據不同方位加以仔細的測量，有利于算出熱點的溫度值，在測量異常設備的實際負荷電流和發熱相參照物的溫度值時，須進行詳細的記錄。

5 500V輸電線路設備檢修中的紅外測溫技術的應用

5.1 警戒升溫法應用于500V輸電線路設備運行檢修中

警戒升溫法能夠對電力線發熱部分進行確認。有效利用現有技術能對電路中存在問題的部位進行檢測，在實踐中，人員須重視檢查輸電線，利于更加順利的完成輸電線工作。另外，負責人也可利用警報線對指定參數數進行設置來達到監控輸電線的目的，可是在實際運作的過程中，此種模式會因為各種因素而受限。例如，此方法會讓測量設備的內外部溫度存在誤差，并且倘若電力線中存在著不同的電流量，極易出現接近效應，進而造成交替線路存在著故障。所以，在應用此方法的過程中，有關人員須對外部因素進行嚴格的控制，避免發生輸電線故障。另外，還應隨時的檢測輸電線周圍溫度，得以讓輸電線實現安全運轉。然后把紅外熱圖傳送到計算機后，利用專業軟件對圖像進行全方位系統地研究，分析結果可通過繪制直線得知，能夠讓絕緣體表層的最高值得以呈現。還能夠了解到此線所處于區域的溫度曲線。

5.2 熱圖譜分析法應用于在500V輸電線路設備運行檢修中

關于熱圖分析就是指員工運用紅外熱像儀給出的溫度變化圖對電氣設備的運轉情況進行估測。由于熱圖譜法存在極高的測量精準度，因此在500kV輸電線路的檢修過程中，時常運用到此種方法。與此同時，熱圖分析法針對目前人力資源比較少的環境來講，須降低人為進行干預，并且還必須不斷的提升標準化程度。結合國家對輸電線設備的相關規定，在對電力設備和傳輸線進行設計的過程中，應根據電氣設備的表面溫度來確保輸電線設備設計實現標準化，另外，還應估測出輸電線表層溫度。

5.3 同類比較法應用于500V輸電線路設備運行檢修中

將同類比較法應用在500W輸電線路設備運行檢修中必須保證所類比線路時相同性質線路。倘若兩個或者三個電氣裝置的構成相同電流都屬于對稱的，就須對兩個或者三個裝置部分溫度升高值進行比較，對電氣裝置的正常運轉作出判斷。倘若三個設備都存在著異常，就需要讓它們和屬性類似的裝置相比。如果電流對稱程度存在著差異，就需要對充電電流對設備造成的影響進行考量。另外，通過此類比較法還能夠對電壓加熱器進行修復，就是我們可通過查看同屬性設備加以判斷設備是否正常運轉。倘若設備中的溫度差達到31%，就能對某設備中的問題作出準確的判斷，值得關注的是，在對設備進行檢測的過程中，必須對電壓不對稱的狀況作出充分的考慮。

5.4 絕對溫差法應用于500V輸電線路設備運行檢修中

目前，絕對溫差法在輸電線路的運行監測中發揮著重要的作用，此監測方法屬于國家有關機構制定的監測規范，輸電線路在運行的過程中，倘若讓內部鋼芯絞線線路實現正常的運轉，線路運行環境的溫度不得高于70℃，此確保整個輸電系統達到穩定性。可是根據實際情況，雖然我國已構建了輸電線路運轉標準，可是對交流線路與直流線路中的金屬發熱標準并沒有進行明確的劃分，針對此情況，國家電力須利用通用技術進行全方位的研究，在對電氣設備知識進行充分了解的基礎上，推動電氣設備的接觸性能符合標準。

結束語：綜上所述，由于我國電力事業正處于快速的發展中，對輸電線路的檢修工作也提高了要求。在這其中，針對500kV輸電線路檢修，有效地對紅外診斷技術加以運用，其作用十分顯著。此項技術的優勢極大，例如無需接觸被測物體、無需取樣等，十分便捷，且還能夠進行大面積的掃描成像，其運行狀態效果非常好，快速方便，使得檢測效率實現了更大程度的提高。另外，在紅外檢修技術的運用中，還須重視選取檢修方法，加強培養相關專業人才，從而讓線路工作質量得到保證，并更好地提高工作實效性。