电力线路红外线在线监控技术

高速发展的国民经济离不开优质的电能供应，作为能源供应链中重要的一环——输电线路也随着电力需求逐年增大而向着高电压等级，远距离，超大输送容量，高可靠性的方向发展。因此电力线路运行状态的在线检测和故障诊断，对提高线路可靠性、经济性运行，降低维修成本，都有很重要的意义。红外测温诊断技术是一种诊断线路热缺陷的先进测试技术，对及时发现、处理、预防重大事故的发生可以起到关键作用，其具有远距离、不停电、不接触、不解体等特点，给输电线路状态监测提供了一种先进手段，在输电线路上应用具有很强的现实意义。
一、 红外测温技术原理
    红外线的波长在0.76～100μm之间，按波长的范围可分为近红外、中红外、远红外、极远红外四类，它在电磁波连续频谱中的位置是处于无线电波与可见光之间的区域。红外线辐射是自然界存在的一种最为广泛的电磁波辐射，它是基于任何物体在常规环境下都会产生自身的分子和原子无规则的运动，并不停地辐射出热红外能量，分子和原子的运动愈剧烈，辐射的能量愈大，反之，辐射的能量愈小。温度在绝对零度以上的物体，都会因自身的分子运动而辐射出红外线。通过红外探测器将物体辐射的功率信号转换成电信号后，成像装置的输出信号就可以完全一一对应地模拟扫描物体表面温度的空间分布，经电子系统处理，传至显示屏上，得到与物体表面热分布相应的热像图。运用这一方法，便能实现对目标进行远距离热状态图像成像和测温并进行分析判断。使测试效果直观，灵敏度高，能检测出被测物细微的热状态变化，准确反映被测物内部、外部的发热情况，可靠性高，对发现被测物隐患非常有效。

二、 输电线路热缺陷
    输电线路热缺陷主要是指各种裸露在空气中，通过一定手段直接检测到的由设备接触不良而产生的热缺陷。其中以导体连接不良性缺陷最为普遍。如导线接续管，并沟线夹的连接等。热缺陷按温升的高低及对设备的危害程度可将其分为一般性热缺陷、严重性热缺陷和危险性热缺陷三种。
    （1）一般性热缺陷：其温升范围在10～20℃之间，与相同运行条件下的设备相比，该接头有一定的温升，用红外成像仪测量仅有轻微的热像特征，此种情况应引注意，检查是否系负荷电流超标引起，并加强跟踪，防止缺陷程度的加深。
    （2）严重性热缺陷：发热点温升范围在20～40℃之间，或实际温度在60～80℃之间，或设备相间温差范围在1.5～2.0倍之间，热像特征明显，缺陷处已造成严重热损伤，对设备运行构成严重的威胁，此种缺陷应严加监视，条件允许时应尽快安排停运处理。
    （3）危险性热缺陷：发热点温升超过40℃，或者最高温度已超过国际GB763-90所规定的该材料最高允许值。热像图非常清晰，外观检查可看到严重的烧伤痕迹。该种缺陷随时可能造成突发性事故，应立即停电进行彻底检修。

    三、 利用红外测温技术检测输电线路热缺陷的方法
    红外测温检测输电线路故障的判别方法有警界温升法和相对温升法两种。
    警界温升法中提出用发热点相对环境温度的温升来判断热缺陷，并给出了对不同负荷电流下不同导线接头过热的警界温升表，当被检测点对环境温度的温升大于表中所规定的警界温升时就认为有缺陷，并按表中的警界温升确定缺陷种类，这种方法简单、直观、实用性较强。但这种方法在实际运用中仍存在不足：第一对于架空高压输电线路，由于条件限制，不可能准确测量线路周围的环境温度、湿度、风速以及检测距离，一般采用地面环境温度、湿度、风速作线路的环境参数，估计检测距离，这样所测得的发热点相对环境温度的温升存在误差，必然带来热缺陷判断的误差；第二，不同设备、不同材料的发热特性各不相同，在不同条件下的允许温升应各不相同，例如在有太阳辐射时，会在被检测对象上附加一定的温升，这时的警界温升显然应与没有太阳辐射时的不一样，显然，简单地采用这种方法来分析热缺陷并不方便、准确。
    相对温升法通过分析相对温差，依据电力行业标准《带电设备红外诊断技术应用导则》中提供的相对温差判据对输电线路热缺陷进行分类。这种这种检测方法取被测对象附近正常运行的导线或线路金具的最高温度为参考温度T2，被测量对象的温度为T1，T0为环境参照体温度(一般取大气温度),根据公式(T1-T2)/(T1-T0)*100%来判断热缺陷情况。当公式计算结果大于等于35%时为一般缺陷，大于等于80%时为重大缺陷，大于等于95%时为紧急缺陷。这种方法可以消除太阳辐射造成的附加温升的影响。同时，由于同向性，检测距离、环境温度、湿度、风速等参数的不准确性带来的误差也减小了。克服了一些环境因素及负荷电流等对测量结果的影响，对电力设备的红外诊断具有一定指导性。
    红外测温的方法至今仍在不断发展中，好的方法与判据标准仍有待进一步研究。

四、影响红外测温结果在输电线路热缺陷检测中准确性的因素
    红外测温技术用于输电线路热缺陷检测在我单位的应用才刚刚开始，在使用中也发现有一些因素会对红外测温结果产生影响。
    1、 输电线路杆塔由角钢组成的行架结构比较复杂，相对于其对地距离来说，其之间的距离往往较小，在地面上进行同杆多个接点测量时，因为测量角度的问题，往往容易受到杆塔本体钢构件的阻挡，从而对测量结果产生影响。
    2、 测量过程中，由于比辐射率是根据材料性质查表进行确定的，与线路上实际环境中金具材料真实的比辐射率有一定的误差，因此会影响测量结果，尤其当线路上金具材料在使用相当长一段时间后，由于污秽和氧化的作用，对测量结果的影响更大。
    3、 由于红外测温仪上的读数是随时变化的，不同的操作人员读数会有不同的结果，因此测量结果也随操作人员的不同而有所变化。
    利用红外测温技术对输电线路热缺陷进行检测是一门新兴技术，其步入实用化阶段也是近几年的事情，随着这项技术的不断发展和成熟，必将对输电线路热缺陷检测工作产生重大影响。

有更具体一点的吗,想下载