输电线路是电力系统的动脉,其运行状态直接决定电力系统的安全和效益,在华东、华中和广东曾经发生过高压架空线路掉线事故。而红外检测具有远距离、不停电、不接触、不解体等特点,给电力系统线路状态监测提供了一种先进手段,但是目前我国对线路等的检测经验还较少控制工程网版权所有,没有相应的国家标准。为此,根据现场使用情况结合试验,提出了绝对温差判别法,并对高压输电线路缺陷情况进行了探讨。
2 故障分析
输电线路常见事故多由设备过热引起, 电气设备热故障分外部热故障和内部热故障。外部热故障主要指裸露接头由于压接不良等原因,在大电流作用下,接头温度升高,接触电阻增大CONTROL ENGINEERING China版权所有,恶性循环造成隐患。此类故障占外部热故障的90%以上。内部热故障是指
由于发生热故障的线路多为6kV以上,因此我们着重讨论高压输电线路的发热故障。对于高压架空输电导线的发热,《交流高压电器在长期工作时的发热》(GB763-90)和《高压直流架空送电线路技术导则》(DL436-91)要求钢芯铝绞线的最高工作允许温度为+70℃,我国目前还没有高压交、直流线路金具发热的国家标准,根据《电力金具通用技术条件》(GB2314-85),电力金具的电气接触性能应符合下列要求:
1) 导线接续处两端点之间的电阻,应不大于同样长度导线的电阻;
2) 导线接续处的温升应不大于被接续导线的温升;
3) 承受电气负荷的所有金具,其载流量应不小于被安装导线的载流量。
3 红外检测办法
《带电设备红外诊断技术应用导则》对电流致热型设备的热故障判别提出用相对温升判断法CONTROL ENGINEERING China版权所有,该方法通过分析相对温差与接触电阻的变化关系,依托电力行业标准《电力设备预防性试验规程》(DL/T596)中对接触电阻的规定控制工程网版权所有,确定了分析电流致热型设备热缺陷的相对温升判据。
根据上述规则,可以认定在正常负荷运行情况下,接续管、耐张线夹、调整板、二线联板等处的温度应与直流输电线路的导线相同或比它小,因此,可以取被检测对象附近正常运行导线的温度作为参考温度,即对于有热缺陷的地方,可以在离发热点1m远的地方取导线或线路金具的温度作参考温度。
此时可采用绝对温差法来判断: 取被测对象附近1m远的地方正常运行的导线或线路金具的最高温度为参考温度TaCONTROL ENGINEERING China版权所有,被测量对象的温度为T,ΔT=T-Ta,根据ΔT来判断热缺陷情况,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。
结合近几年的检测经验,按温升的大小,可分为轻微、一般和严重三种。ΔT在10℃以内理解为轻微故障; ΔT在10℃~20℃规定为一般故障; ΔT在20℃以上理解为严重故障。
电力系统现在普遍采用的是使用红外测温仪和红外热像仪进行检测。市场常见红外测温仪器有美国的3I系列和HAS-201系列以及日本的IR-020