淺析高壓輸電線路狀態(tài)檢修方法

徐源

摘 要：隨著電網(wǎng)建設(shè)，輸電網(wǎng)絡(luò)的分布范圍擴(kuò)大，給管理與故障監(jiān)控帶來了困難，此時(shí)狀態(tài)檢修方法就成為了對(duì)電網(wǎng)日常維護(hù)的重要技術(shù)措施，文章針對(duì)高壓輸電線路中采用的紅外線狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行分析，闡述該技術(shù)優(yōu)勢(shì)、應(yīng)用方法以及注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：狀態(tài)檢修；檢測(cè)原理；應(yīng)用方法；控制要點(diǎn)

中圖分類號(hào)：TM755 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2013）23-0113-02

1 高壓輸電線路的狀態(tài)檢修概述

狀態(tài)檢修技術(shù)是在近些年發(fā)展起來的新型的檢修模式與技術(shù)措施，狀態(tài)監(jiān)控和診斷技術(shù)幫助對(duì)設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)和故障在線監(jiān)測(cè)，判斷設(shè)備的異常情況，預(yù)測(cè)故障的發(fā)展趨勢(shì)而進(jìn)行提前報(bào)警，并以此進(jìn)行檢修計(jì)劃制定等。目前國內(nèi)的狀態(tài)檢修主要是針對(duì)設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷。隨著技術(shù)推廣，電力系統(tǒng)也逐步開始應(yīng)用狀態(tài)檢修，主要集中在發(fā)電設(shè)備、變電設(shè)備、輸電線路上，隨著信息技術(shù)迅速發(fā)展，數(shù)據(jù)庫規(guī)模也不斷擴(kuò)大，針對(duì)電力設(shè)備的數(shù)據(jù)信息已經(jīng)可以幫助判斷各種運(yùn)行狀態(tài)下的設(shè)備或者電纜的故障趨勢(shì)，從而幫助其設(shè)計(jì)檢修與維護(hù)的方式和時(shí)間節(jié)點(diǎn)，尤其是在高壓輸電線路的狀態(tài)檢修，更可以幫助電力網(wǎng)絡(luò)更好的維護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全與運(yùn)行穩(wěn)定性。因?yàn)檩旊娋W(wǎng)絡(luò)距離長，分布廣，因此在維護(hù)與檢修上增加了難度，而狀態(tài)檢修可以幫助對(duì)輸電線路進(jìn)行常態(tài)化監(jiān)控，并形成一個(gè)監(jiān)控與維護(hù)相結(jié)合的維護(hù)模式，同時(shí)先進(jìn)的監(jiān)控方式與檢測(cè)技術(shù)，大大減少了網(wǎng)絡(luò)故障的同時(shí)也節(jié)約了人力與物力。

2 高壓輸電線路狀態(tài)檢修的基本原理

對(duì)高壓輸電線路的狀態(tài)檢修其基礎(chǔ)就是利用紅外線診斷技術(shù)對(duì)線路進(jìn)行監(jiān)控與檢測(cè)，以此幫助判斷故障的發(fā)展趨勢(shì)。其基本原理是：所有的物體在溫度上都具備自身的特征，其都高于絕對(duì)零度，且能發(fā)出不可見的紅外線，其溫度與輻射能量會(huì)影響紅外線的輻射強(qiáng)度。在電力設(shè)備運(yùn)行的過程中也會(huì)因?yàn)槟芰康母淖兌l(fā)出不同的強(qiáng)度的輻射。高壓線路在野外工作，環(huán)境惡劣使其受到覆蓋、腐蝕等作用影響而其工作性能的降低，其會(huì)出現(xiàn)以下異常：金屬導(dǎo)流設(shè)備呼吸氧化而電阻增加從而出現(xiàn)局部的紅外輻射異常；絕緣設(shè)備老化介質(zhì)損耗增加，改變了絕緣設(shè)備上的電壓分布出現(xiàn)差異，從而熱場(chǎng)出現(xiàn)分布不均。這樣的異?？梢岳眉t外線成像裝置對(duì)線路進(jìn)行檢查，利用成像對(duì)設(shè)備發(fā)熱情況進(jìn)行分析，由此來分析潛在的故障趨勢(shì)，從而指導(dǎo)對(duì)線路的檢修和維護(hù)，這就是狀態(tài)檢修技術(shù)的基本原理。

3 高壓輸電線路診斷的基本方法分析

高壓線路的狀態(tài)檢修是紅外線技術(shù)的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用，目前常見的診斷儀器是紅外線成像儀，其診斷的具體方法有以下幾種：

①溫差分析與判斷。設(shè)備的狀態(tài)主要是指其安裝的地點(diǎn)、環(huán)境溫度、負(fù)荷電流等，這些都會(huì)影響設(shè)備自身的溫度改變，從而改變其輻射的狀況，相同環(huán)境下的設(shè)備溫度應(yīng)基本一致，即兩個(gè)測(cè)點(diǎn)間的溫度之間存在一個(gè)差，此時(shí)就會(huì)形成一個(gè)溫度上升的比值，以此判斷設(shè)備是否正常，相對(duì)溫差可以對(duì)電流型導(dǎo)致發(fā)熱的設(shè)備的故障判斷較為有效，但是應(yīng)注意環(huán)境溫差的干擾。

②表面溫度檢測(cè)。表面溫度就是針對(duì)設(shè)備或者電纜的表面溫度進(jìn)行測(cè)量，按照相關(guān)的規(guī)定來比照標(biāo)準(zhǔn)判斷溫度超標(biāo)的程度，以此判斷設(shè)備的故障趨勢(shì)，這樣的方式簡單直接，實(shí)用性強(qiáng)，但是如果遇到負(fù)荷偏小的情況，故障往往不會(huì)導(dǎo)致發(fā)熱，所以容易出現(xiàn)誤判。同時(shí)國家對(duì)于線路金具發(fā)熱的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)還沒有明確標(biāo)準(zhǔn)，該方法可以應(yīng)用的范圍有限，但是可以用于判斷外部過熱的故障。

③比較分析法。在線路中往往存在多個(gè)相同的設(shè)備，這些設(shè)備都處在同一回路中，且同一設(shè)備的三相相同的同型號(hào)設(shè)備比較就是比較分析法的基本思路。這個(gè)方法使用過程中應(yīng)注意一種可能性，三相設(shè)備在同一時(shí)間發(fā)送異常過熱。電壓導(dǎo)致發(fā)熱的設(shè)備可以利用該方法進(jìn)行狀態(tài)檢測(cè)。同時(shí)電壓引發(fā)發(fā)熱的可以同類允許溫差和升溫的方法來判斷故障類型。

④熱源圖譜分析法。設(shè)備在正常狀態(tài)和異常狀態(tài)下所產(chǎn)生的熱圖譜是不同的，這樣就可根據(jù)其發(fā)熱的曲線變化來分析設(shè)備的工況。這一類方法較為精密并可靠，對(duì)于電壓導(dǎo)致發(fā)熱的設(shè)備檢測(cè)較為常見。

4 高壓輸電線路的狀態(tài)檢修方法的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

狀態(tài)檢修技術(shù)是針對(duì)常規(guī)巡視的重要補(bǔ)充，從異常的圖譜上可以發(fā)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)部的電器元件的運(yùn)行狀況以及外部連接的異常，局部過熱或者絕緣受潮等，這些都是一般巡視所不能發(fā)現(xiàn)的。同時(shí)在不斷電、不接觸、不拆解、不取樣的情況下就可對(duì)系統(tǒng)異常進(jìn)行檢查和判斷，并獲得真實(shí)的狀態(tài)信息。還有就是檢測(cè)的方法更加的直觀、靈敏、高效。利用紅外線接收器將紅外線變成可見信號(hào)，更加的快捷。同時(shí)借助計(jì)算機(jī)對(duì)采集的圖譜和溫度等進(jìn)行分析，增加了智能化的操作。與紅外線診斷儀配合則可以利用軟件完成各種分析使得采集數(shù)據(jù)分析更加準(zhǔn)確，并可以判斷故障的嚴(yán)重程度。最后，儀器和設(shè)備簡單，便于攜帶和操作。因?yàn)樵O(shè)備不需要其他檢測(cè)裝置和信號(hào)輔助，重量較輕，適合在野外進(jìn)行長距離工作，對(duì)于高壓線路十分適合。

5 紅外線檢測(cè)的要點(diǎn)分析

①紅外線成像的檢測(cè)的應(yīng)用。利用紅外線對(duì)高壓輸電線路進(jìn)行狀態(tài)檢修的基本原理較為簡單，應(yīng)用中可以分為一般性檢測(cè)和精確檢測(cè)。在應(yīng)用中利用設(shè)備對(duì)線路進(jìn)行掃描與檢測(cè)適用的是一般性檢測(cè)，而對(duì)異常進(jìn)行準(zhǔn)確分析則應(yīng)用的是精確檢測(cè)。同時(shí)也可將兩種方法結(jié)合起來，利用設(shè)備進(jìn)行快速掃描如果發(fā)現(xiàn)異常情況，即某一個(gè)點(diǎn)溫度過高則應(yīng)進(jìn)行精確掃描來進(jìn)行準(zhǔn)確檢測(cè)。對(duì)于電壓導(dǎo)致過熱的設(shè)備而言，其熱現(xiàn)象沒電流致熱設(shè)備那么明顯，其發(fā)熱墊出現(xiàn)異常的時(shí)候往往不夠明顯，所以必須對(duì)設(shè)備進(jìn)行準(zhǔn)確檢測(cè)來實(shí)現(xiàn)故障定位。

②紅外線檢測(cè)儀的應(yīng)用要點(diǎn)。應(yīng)在陰天無風(fēng)的狀況下進(jìn)行有效觀測(cè)，因?yàn)闅夂驎?huì)影響檢測(cè)的準(zhǔn)確性，干擾紅外線的采集，降低檢測(cè)的準(zhǔn)確程度。完成開機(jī)后應(yīng)對(duì)一起內(nèi)部的溫度檢測(cè)進(jìn)行校對(duì)，并保證圖像穩(wěn)定。在檢測(cè)中應(yīng)保證熱成像的分辨率和范圍滿足檢測(cè)的要求，同時(shí)不要丟失任何設(shè)備發(fā)熱異常的信息，應(yīng)選擇合理的溫度分辨率和分度范圍，這樣的選擇應(yīng)根據(jù)具體設(shè)備而定。在檢測(cè)前應(yīng)對(duì)檢測(cè)的位置進(jìn)行對(duì)焦，在圖像顯示為最佳狀態(tài)時(shí)進(jìn)行拍照和檢測(cè)。紅外熱像儀在遇到電磁場(chǎng)較強(qiáng)的環(huán)境下進(jìn)行工作時(shí)，如果圖像出現(xiàn)不穩(wěn)定或者不連續(xù)的時(shí)候，應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)，校準(zhǔn)內(nèi)部溫度。盡量在垂直與檢測(cè)設(shè)備的位置設(shè)置檢測(cè)點(diǎn)，卻要保證距離最近。檢測(cè)過程中應(yīng)進(jìn)行詳盡的記錄，對(duì)比記錄，同時(shí)記錄相同條件、設(shè)備、工況的正常設(shè)備與異常設(shè)備的溫度值和改變幅度等，以此積累有效資料。

6 結(jié) 語

高壓線路的狀態(tài)檢修的方法主要是利用紅外線成像儀來進(jìn)行設(shè)備的溫度觀測(cè)，針對(duì)溫度的改變來確定設(shè)備是否處在故障狀態(tài)或者異常狀態(tài)，此類方式在輸電線路中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)明顯，如果結(jié)合規(guī)范的操作和軟件設(shè)備等，則可以提高線路檢測(cè)的準(zhǔn)確度和效率。

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