配電線路中的紅外測溫診斷技術實現故障定位方法

摘 要：紅外測溫診斷技術，具有可以實現非接觸與遠距離測量電力運行中設備的溫度狀態；而氧化鋅避雷器在故障出現大電流時，周圍環境會發生溫度變化。紅外測溫診斷技術能通過分析氧化鋅周圍溫度變化，繼而快速和有效獲得故障信息。本文通過實踐中，運用紅外測溫診斷技術，加上數據分析與整理，對紅外測溫診斷技術實現配電線路故障定位進行了探討和分析。

關鍵詞：配電線路；故障定位；紅外測溫診斷技術

1 引言

隨著電力架空線路的絕緣化程度的逐年提升，絕緣導線、金屬氧化物避雷器和封閉式設備的廣泛使用。發生故障時，由于線路桿塔高度造成的視線受阻和距離較遠的客觀原因；加上城市發展造成的中低空各類線路阻礙，使故障巡視不停電攀登桿塔變為不現實，故障點常常難以找到，故障原因也隨之變得難以確定。所以，需要探尋一種可行的新方法來尋找故障點和判斷故障原因及地點。

2 理論基礎及資料

紅外測溫診斷技術，是一種可以用于電氣設備在線監測的技術方法和重要手段之一。對于電力設備，紅外檢測和診斷工作的優點是：無損、不停電、不接觸和直觀等。

避雷器，線路上使用最廣泛的設備之一，它是一種用來限制由日常操作引起的內部過電壓或外部由線路傳來的雷電過電壓的電力線路設備，經常使用于被保護設備的附近，使它們免受過電壓的危害。正常情況下下，金屬氧化物避雷器只有不大的阻性電流的分量，故此紅外熱成像的特征整體表現為輕度發熱。而在日常電力系統中的避雷器，當在發生短路故障狀態時，會出現相當的發熱現象。正常的狀態下，金屬氧化物避雷器在最高運行電壓下，溫升上限值為：1. 5～2. 0 ℃；而出現故障時，則會有明顯溫度上升的現象。

這就可以用來，尋找故障點和判斷故障原因及地點，盡快排出故障或確定運行狀態，以便保證電力線路的安全和穩定運行。

3 現場實踐及其數據整理分析

下面是某次故障后紅外測得的溫度數值

從上表及其溫度變化圖中，可以較為直觀的，可以發現“烏木2”和“烏木3-2”的避雷器溫度數值明顯高于其他平均值。其中尤其“烏木2”的溫度相差最大，溫升明顯。而其他桿塔，可以看出烏木路上溫度，由小至大，逐步下降；其他道路上得桿塔，溫度基本相差不大，保持在穩定得區間內。

上圖為，線路簡單走向圖。結合紅外測溫所得溫度，結合走向圖，可以判斷，烏木路2桿出現故障，三相溫度均有所升高。從烏木路3-2桿至烏木路11桿之間，隨著距離的變長，故障電流隨之減小，發熱產生的溫度也隨之下降。其他桿塔也由于距離較遠，基本沒有收到故障電流的影響。

由于，這線路在上月剛經過維修，更換避雷器等設備工作，無論是現場試用望遠鏡肉眼查看，還是升空帶電近距離觀察全線，都沒法發現任何明顯可見故障痕跡。而且，因為出線電纜故障的原因，導致重合閘失敗，二次故障，全線長時間停電，加上天氣原因，所以第一次的故障原因沒有深究。

筆者認為，結合現場實際環境和紅外測得的溫度數據，配合多次故障出現的時間為較早的早晨，烏木路2桿供電用戶情況，可以初步得出這樣的結論：明顯的大電流情況，早晨又是用電設備大規模啟動的時間，所以故障可能引起的原因為啟動設備時的瞬時大電流。隨后時間的情況，也可以側面證實本判斷，隨著氣溫回升，未曾再次出現故障，說明這一故障具有明顯的季節特征，需要在往后的工作中多加留意和預防。

4 結論

本文對于氧化鋅避雷器，在正常未受到故障電流得影響的狀態下與受到故障電流影響的狀態下的發熱表現，進行了初步的研究與分析。通過數據分析得到了氧化鋅避雷器在兩種狀態下的熱成像特征規律。但紅紅外測溫診斷技術，在中低壓線路上目前還處于探索與發展階段，設備故障時的發熱原因、表現特征及傳輸路徑，仍舊需要繼續進行現場實踐、數據分析和總結，熱成像圖的積累也不足，以后通過檢測與分析設備的表面溫度變化，從而判斷線路設備的運行狀態，最后歸納總結出新方法來尋找故障點和判斷故障原因及地點。

參考文獻

[1].陳新崗、李凡，避雷器故障的紅外診斷研究，電瓷避雷器，2003年第6期：34-37

[2].陳星、陳元斐，紅外檢測技術在電力線路運行中的應用，電網技術，2011年第10期：7-11

作者簡介

徐世華（1986-），男，漢族，上海人，2009年畢業于上海電力學院電氣工程及其自動化專業，大學本科，現在工作在國網上海市區供電公司，上海交通大學工程碩士在讀，主要從事配電線路運行工作。