基于500kV输电线路检修中红外诊断技术分析

袁春雨

摘 要：500kV输电线路的电气设备在出现故障时，极易出现升温和发热的状况，因此可凭借红外热像进行全方位的检测故障，然后再通过红外热像只检测红外图谱，从而有利于分析出温度的分布状况。再根据具备专业性的软件，对温度值的进行分析。另外，以这些数据为基础，能够诊断出输电线路中的缺陷和出现故障原因。所以，在500kV输电线路的检修中，有效地运用红外诊断技术，能够发挥出更好的作用，从而实现最佳的检修效果。

关键词：500kV;输电线路;检修;红外诊断技术

1红外诊断技术的工作原理

所有存在温度的物体都会将能量向外界散发，这些能量很难通过肉眼被发现，因此对于物理学而言，这些能量叫作辐射能量，其中物体在散发能量的过程中，其能量与热力学4次方成正比，用E=oe（T*-T）公式来表达。E代表辐射出射度，σ表示波尔兹曼系数，e表示物体的幅射率，T*和T依次表示物体周边环境和物体温度。只须得到射度E，就可以通过公式算出温度值。红外线温度仪所运用的就是此原理，在对温度进行检测中，温度越高，物体就会向外辐射更多的能量。由于此种测量方法无需与被测量物体存在任何接触。因此，此种方式又叫作非接觸式测量。结合相关发射原理，可把电力设备划分为电流致热型设备、电压致热型设备、综合致热型设备。因为500kV输电线路所产生的热量通常是输电线路中的电阻和电流为依托，因此该设备是电流致热型设备。倘若所散发热量达到相应的数值，输电线路中的电流就不会出现更大的改变，因此输电线路中所存在的电阻是影响温度变化的决定性因素，对500kV输电线路中存在的故障进行诊断，仅须对发生故障处的电阻值作出判断，然后与其他位置的电阻进行比较，故障处电阻值大就能够找到发生故障位置。

2红外诊断技术的特点

2.1诊断的技术特点

诊断技术的应用具有与被测物体不接触、不采样、不解体等显著优点。可以使用被动检测模式，非常方便，可以快速扫描碎片，并且可以清晰地显示其图像。它的速度非常快，这在很大程度上提高了它的检测效率。同时，对于红外诊断技术的应用，在变电站和发电厂中，它适用于检测输配电等高压电气设备的故障，然后利用计算机进行系统的分析和计算，从而不断达到智能化的效果。红外监测技术和故障诊断技术不断将电力设备的状态管理转变为基于状态的维护系统，对所辖城市的设备运行进行全方位的温度监测，并根据各设备的实际状态进行有针对性的维护，然后利用该技术对设备的维修质量进行评估

2.2监测方法

在红外监测中，红外热像图通常用于对测量部位进行全面仔细的扫描，找到不同热状态的居所，然后准确测量异常部位和关键检测设备的温度。然后提取热谱，通过分析软件仔细研究热谱，识别故障性质，总结处理意见，上报异常热谱和诊断报告。如果测试对象不同，则需要选择不同的环境温度参考。测量设备热点和环境温度基准的温度值时，必须使用相同的仪器完成测量。在比较同一届奥运会时，仪器必须与每个对应点保持相同的距离和方向。同时，应根据不同的方向进行仔细测量，这有助于计算热点的温度值。测量异常设备的实际负载电流和加热基准温度值时，应作详细记录。

3500V输电线路设备检修中的红外测温技术的应用

3.1选择合适的诊断气象条件

在无人机电力线路日常巡检过程中，气象条件的好坏容易影响巡检质量，故障诊断也是如此。如果使用无人机红外模式对日常电力线路运行进行故障诊断，在检查过程中需要充分注意气象条件。如果检查时环境温度过低，很容易影响最终的红外检测判断。因此，我们应该注意环境温度高于20℃时的气象条件。或者，如果温度过低，则在判断故障诊断结果之前，需要校正热点的温度，以最大限度地提高故障诊断的准确性。除了温度，风速也会对红外诊断的最终质量产生严重影响，因为如果风速过快，电气设备的散热率会随着风速的增加而增加;如果风速太慢，由于风速降低，电气设备的散热率可能较低。因此，在使用红外方法进行故障线路诊断时，还应高度关注当前的风速状况。

3.2注意选择合适的太阳辐射周期

太阳辐射会严重影响无人机红外检测结果，也会对无人机红外电源线的故障诊断产生重大影响，因此需要对太阳辐射的外部影响情况给予足够的重视。因此，应选择太阳辐射较弱的时间段进行故障诊断。例如，在阴天、黄昏和清晨，太阳辐射能量通常很弱。您可以尝试在这些时间段内诊断故障。

3.3温升报警法在500V输电线路设备运行维护中的应用

警告温升法可以确定电源线的加热部分。现有技术可以有效地用于检测电路中存在问题的部件。在实践中，人员必须注意检查输电线路，这有利于更顺利地完成输电线路工作。此外，负责人还可以使用报警线设置指定数量的参数，以达到监测输电线路的目的，但在实际运行过程中，由于各种因素，这种模式会受到限制。例如，这种方法会导致测量设备的内部和外部温度出现误差，如果电源线中的电流量不同，则很容易产生接近效应，从而导致交流线路发生故障。因此，在应用该方法的过程中，相关人员必须严格控制外部因素，以避免输电线路故障。此外，应随时检测输电线路周围的温度，以确保输电线路的安全运行。红外热图传输到计算机后，使用专业软件对图像进行全面系统的研究。通过绘制一条直线可以知道分析结果，该直线可以表示绝缘子表面的最高值。你也可以理解这条线所在区域的温度曲线。

3.4热图分析法在500V输电线路设备运行维护中的应用

热图分析是指员工使用红外热像仪给出的温度变化图来估计电气设备的运行情况。由于热地图集法测量精度高，该方法常用于500kV输电线路的维护。同时，对于目前人力资源相对较少的环境，热图分析方法必须减少人为干预，并且必须不断提高标准化程度。结合国家有关输电线路设备的规定，在电力设备和输电线路的设计中，应根据电气设备的表面温度，规范输电线路设备的设计。此外，还应估算输电线路的表面温度。

3.5绝对温差法在500V输电线路设备运行维护中的应用

目前，绝对温差法在输电线路运行监测中发挥着重要作用。本监测方法属于国家有关机构制定的监测规范。在输电线路运行期间，如果允许内部钢芯绞线正常运行，线路运行环境的温度不得高于70℃，以确保整个输电系统的稳定性。然而，根据实际情况，虽然我国已经制定了输电线路的运行标准，但交流线路和直流线路的金属加热标准没有明确的区分。针对这种情况，国家电力必须运用通用技术进行全方位的研究，充分了解电气设备的知识，促进电气设备的接触性能达到标准。

结论

综上所述，由于我国电力事业正处于快速的发展中，对输电线路的检修工作也提高了要求。在这其中，针对500kV输电线路检修，有效地对红外诊断技术加以运用，其作用十分显著。此项技术的优势极大，例如无需接触被测物体、无需取样等，十分便捷，且还能够进行大面积的扫描成像，其运行状态效果非常好，快速方便，使得检测效率实现了更大程度的提高。另外，在红外检修技术的运用中，还须重视选取检修方法，加强培养相关专业人才，从而让线路工作质量得到保证，并更好地提高工作实效性。

参考文献：

[1]彭向阳.大型无人机电力线路巡检作业及智能诊断技术[M].北京：中国电力出版社，2015.

[2]张文峰，彭向阳，陈锐民，等.基于无人机红外视频的输电线路发热缺陷智能诊断技术[J].电网技术，2014（5）：1334-1338.

[3]张琛烨.基于无人机热红外成像的输电线路故障点识别与诊断[J].农业科技与装备，2021（1）：42-44.

[4]包志鹏，李梓璐，李梓锴，等.基于红外成像的无人机故障诊断方法研究[J].机电信息，2020（15）：180-181.

[5]陈景尚.对无人机电力线路安全巡检系统及关键技术的探讨[J].科技创新与应用，2019（2）：158-159.