陳海林

（廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司崇左供電局　廣西崇左　532200）

由于地區(qū)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，電網(wǎng)建設(shè)在不斷向負(fù)荷集中度高與網(wǎng)架覆蓋面廣的方向邁進(jìn)，用電量的攀升與負(fù)荷電流周期性的峰谷效應(yīng)對(duì)電力設(shè)備的承載性提出了更高的要求。這使得供電企業(yè)在保障電力設(shè)備安穩(wěn)運(yùn)行上投入了大量的物力與財(cái)力。其中針對(duì)負(fù)荷可能集中出現(xiàn)的時(shí)期，運(yùn)維部門制定了相應(yīng)的電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警處置及保供電方案，但常規(guī)的巡視通常難以行之有效地覆蓋所有隱患點(diǎn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)特殊運(yùn)行方式下高負(fù)荷電流可能帶來的設(shè)備故障或停運(yùn)風(fēng)險(xiǎn)，這對(duì)于輸電線路安穩(wěn)運(yùn)行常態(tài)化與設(shè)備工況持續(xù)良好形成不利影響。紅外測(cè)溫技術(shù)所具有的不停電非接觸直測(cè)與大面積快速平掃的特點(diǎn)，不僅克服了線路覆蓋面廣與設(shè)備眾多導(dǎo)致的巡視盲區(qū)，解決了常規(guī)特殊巡視不能有效監(jiān)控隱患點(diǎn)的問題，也滿足了運(yùn)維策略中防事故于未然的特殊要求。紅外測(cè)溫工作的有效實(shí)施與開展與線路設(shè)備的安全運(yùn)轉(zhuǎn)息息相關(guān)。本文將從不同運(yùn)行方式及設(shè)備的器質(zhì)性缺陷出發(fā)，論述紅外測(cè)溫技術(shù)如何與運(yùn)維策略相關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)對(duì)線路設(shè)備的高效管控與維護(hù)。

1　紅外測(cè)溫技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用條件

1.1　紅外測(cè)溫技術(shù)的特點(diǎn)

運(yùn)行中的輸電線路由電流熱效應(yīng)產(chǎn)生紅外輻射作用，進(jìn)而在導(dǎo)線表面產(chǎn)生一定的溫度場(chǎng)，紅外測(cè)溫技術(shù)通過吸收這些自溫度場(chǎng)散發(fā)的紅外輻射能量，經(jīng)由電效應(yīng)及放大器與A/D轉(zhuǎn)換器等部件形成有效可讀的可見光圖像，該技術(shù)具有測(cè)試效果直觀與靈敏度高的特點(diǎn)，能夠檢測(cè)出設(shè)備細(xì)微的熱狀態(tài)變化，有效反映出設(shè)備內(nèi)外部發(fā)熱情況，可靠性高，對(duì)發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患極為有效。紅外測(cè)溫儀顯示界面如圖1所示。

1.2　紅外測(cè)溫技術(shù)的應(yīng)用條件

圖1　紅外測(cè)溫儀顯示界面

紅外測(cè)溫技術(shù)是針對(duì)正在運(yùn)行的設(shè)備進(jìn)行非接觸式檢測(cè)，拍攝其溫度場(chǎng)的分布，對(duì)于電流致熱型設(shè)備隱患，如高負(fù)荷運(yùn)行方式下導(dǎo)致的導(dǎo)線接頭、耐張線夾或并溝線夾等連接部件的發(fā)熱情況，紅外測(cè)溫在陰天或傍晚進(jìn)行，能夠有效降低環(huán)境對(duì)測(cè)量結(jié)果的干擾度。導(dǎo)線溫升與負(fù)荷電流的關(guān)系如圖2所示。對(duì)于電壓致熱型設(shè)備隱患，如絕緣子發(fā)生的氧化腐蝕，紅外測(cè)溫的應(yīng)用條件為低風(fēng)速與低濕度的天氣環(huán)境。

2　紅外測(cè)溫的基本方法

2.1　表面溫度判斷法

對(duì)導(dǎo)線接頭等熱效應(yīng)區(qū)域的側(cè)溫，使用儀器測(cè)量部件表面的溫度，比照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定中的相應(yīng)設(shè)備、材料溫升范圍與允許值，確定部件的溫升是否處于合理范圍。對(duì)設(shè)備存在過熱，溫度場(chǎng)存在一定梯度的情況，通過反復(fù)測(cè)量及多角度的觀察，確定設(shè)備缺陷的分類及定級(jí)，實(shí)現(xiàn)缺陷的持續(xù)管控。

圖2　導(dǎo)線溫升與負(fù)荷電流的關(guān)系

2.2　相對(duì)溫升判斷法

對(duì)于電流致熱型設(shè)備的溫升判斷，通常采用此法。在運(yùn)行工況基本相同的兩臺(tái)設(shè)備組合選取兩個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，通過計(jì)算檢測(cè)點(diǎn)溫升之差與參照體溫升的百分?jǐn)?shù)，或計(jì)算檢測(cè)點(diǎn)之間溫差與參照體對(duì)應(yīng)環(huán)境溫度之差的百分?jǐn)?shù)來確定設(shè)備發(fā)熱程度。該方法能夠有效排除環(huán)境溫度對(duì)測(cè)試結(jié)果帶來的干擾。

2.3　同類比較法

針對(duì)輸電線路設(shè)備種類較單一、數(shù)量龐大、重復(fù)度高、分布面廣的特點(diǎn)，使用同類比較法能夠有效而快速地判斷某一設(shè)備的溫升水平。對(duì)同一回路的同一型設(shè)備、同一設(shè)備的三相或具備同樣工況的同型號(hào)在運(yùn)設(shè)備，在確保環(huán)境溫度及背景相同，并確保不同時(shí)存在發(fā)熱故障的前提下，可對(duì)比不同設(shè)備的發(fā)熱情況，對(duì)其相應(yīng)部位的溫度值進(jìn)行綜合比較。

3　紅外測(cè)溫在預(yù)防器質(zhì)性缺陷中的運(yùn)用

3.1　鋼化玻璃絕緣子

鋼化玻璃絕緣子具有特殊條件下發(fā)生零值自爆的特點(diǎn)。南方地區(qū)雷雨天氣及雨霧潮濕天氣的發(fā)生，在較長周期內(nèi)使玻璃絕緣子發(fā)生氧化腐蝕，進(jìn)而導(dǎo)致雷電燒傷或電暈損耗的發(fā)生，腐蝕后的劣質(zhì)絕緣子，在電壓作用下導(dǎo)致泄漏電流增大，產(chǎn)生發(fā)熱作用，使用紅外測(cè)溫儀器在太陽下山2h后進(jìn)行檢測(cè)，易于發(fā)現(xiàn)其溫升缺陷。

3.2　復(fù)合絕緣子

復(fù)合絕緣子使用耐電材料制作的聚合物芯棒，在超過其耐受電場(chǎng)強(qiáng)度的電蝕作用下，不可避免地發(fā)生電介質(zhì)擊穿。每當(dāng)聚合物具有足夠的介電損耗或電導(dǎo)損耗，由于溫度上升增加了電導(dǎo)率，其就存在由熱效應(yīng)導(dǎo)致?lián)舸┑目赡苄?。交流電?chǎng)中多個(gè)松弛過程所產(chǎn)生的熱，預(yù)示了其熱效應(yīng)，紅外測(cè)溫作業(yè)在這一階段對(duì)設(shè)備的及時(shí)檢測(cè)，對(duì)預(yù)見失控受熱條件的突然開始尤為重要。

3.3　無間隙避雷器

無間隙避雷器的閥片具有非線性、均一性差的特點(diǎn)，運(yùn)行一段時(shí)間后，在閥片劣化作用下易使電壓分布不均，造成阻性電流與功耗增加，因荷電率增高，負(fù)擔(dān)加重，導(dǎo)致老化速度進(jìn)一步加快，最終使整套避雷器發(fā)熱崩潰。閥片劣化失效使得泄漏電流上升，內(nèi)部放電作用會(huì)導(dǎo)致氣體壓力與溫度上升，能否在該階段運(yùn)用紅外檢測(cè)技術(shù)及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，是有效避免避雷器本體擊穿的關(guān)鍵所在。

黃立又來電話了。我說黃領(lǐng)導(dǎo)，有何吩咐？黃立說，有個(gè)重要的事情要告訴你。我的心一下提到了嗓子眼。黃立說，你們的訂單不能發(fā)了。我忙問怎么回事？黃立說，今天江老板找我了，說林老板找了他，要求中汕廠立即停止給景花廠訂單。我和阿花都吃了一驚，中汕廠現(xiàn)在是景花廠最大的客戶，一旦停發(fā)了，后果不堪設(shè)想。林強(qiáng)信這個(gè)王八蛋！阿花氣乎乎地說，我要去會(huì)會(huì)中汕廠的老板。

4　基于紅外測(cè)溫技術(shù)的高效運(yùn)維策略

4.1　與特殊運(yùn)行方式的關(guān)聯(lián)

迎峰度夏或電網(wǎng)處于N-1運(yùn)行方式期間，在運(yùn)線路承載較平時(shí)更高的負(fù)荷電流，當(dāng)負(fù)荷程度達(dá)到滿負(fù)荷的80%以上，應(yīng)在可預(yù)期的重負(fù)荷到來前，對(duì)線路全線的重點(diǎn)連接部位進(jìn)行紅外測(cè)溫。對(duì)正常運(yùn)行的500kV線路連接器及重要的220kV架空線路的重要連接器，應(yīng)在每年迎峰度夏前進(jìn)行一次檢測(cè)。對(duì)于老舊、運(yùn)行環(huán)境差，或存在固有缺陷的線路，在重負(fù)荷運(yùn)行期間，應(yīng)適當(dāng)增加紅外測(cè)溫作業(yè)的頻次與樣本數(shù)。表1為不同負(fù)荷運(yùn)行期間對(duì)某線路#246塔A相耐張線夾的測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)。

4.2　對(duì)新投運(yùn)線路的管控

新投運(yùn)的線路由于安裝工藝、壓接工藝等環(huán)節(jié)的影響，導(dǎo)線受壓后易于在高長金屬物體雙股形原理的作用下，在連接器附近出現(xiàn)散股。散股后導(dǎo)線的基本結(jié)構(gòu)受到破壞，容易出現(xiàn)局部過熱的現(xiàn)象。同時(shí)，連接頭中也可能存在不良連接，導(dǎo)致接觸處電阻率升高，從而造成溫度較其他部位偏高的過熱缺陷。通常新投運(yùn)線路要求運(yùn)維單位在投運(yùn)的一個(gè)月內(nèi)進(jìn)行一次全線重點(diǎn)連接部位的測(cè)溫。

表1　某線路#246塔A相耐張線夾在不同負(fù)荷時(shí)的測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)

4.3　后續(xù)的缺陷管理

電流致熱設(shè)備在被紅外測(cè)溫作業(yè)確定其缺陷狀況后，應(yīng)持續(xù)關(guān)注其缺陷發(fā)展?fàn)顟B(tài)，視其缺陷級(jí)別及具體情況確定是否降低負(fù)荷電流進(jìn)行事故規(guī)避，并盡快安排停電檢修進(jìn)行消缺。電壓致熱的設(shè)備應(yīng)立即降低負(fù)荷電流，并安排其他測(cè)試手段進(jìn)一步確定缺陷具體位置及性質(zhì)，待性質(zhì)得到確認(rèn)后，立即安排消缺。

5　結(jié)束語

紅外測(cè)溫技術(shù)隨著電子技術(shù)的日趨完善，已逐漸與輸電線路高效運(yùn)維策略相融合，運(yùn)用紅外測(cè)溫技術(shù)拓展運(yùn)維思路，創(chuàng)新更靈活有效的運(yùn)維策略，完善線路安穩(wěn)運(yùn)行條件是時(shí)代發(fā)展的需求。運(yùn)用紅外測(cè)溫技術(shù)對(duì)線路設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)了非接觸式測(cè)量，體現(xiàn)了遙測(cè)技術(shù)的理念，其靈敏度高、覆蓋面大、用途廣泛的特點(diǎn)很好地運(yùn)用到了設(shè)備全生命周期管控的思路中，與設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)管控原則及線路運(yùn)維的先進(jìn)理念相符合?；诩t外測(cè)溫技術(shù)的線路運(yùn)維方式方法在未來將會(huì)具有越來越大的優(yōu)勢(shì)。