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高压输电线红外检测的原理及技术特点-

第一篇：高压输电线红外检测的原理及技术特点-现代检测技术研究报告学生姓名：学号：专业班级：指导教师：高压输电线红外检测的原理及技术特点摘要随着我国西电东送的实施，远距离高压输电的安全显得越来越重要、输电线路本身是输电安全的基础。红外检测技术具有易于实现自动化、高效无污染、监测可靠性高等特点。红外热像测温技术是利用红外热辐射探测输电线路中各种电器设备表面辐射的不为人眼所见的红外线热信息，然后转换成温度进行显示的一种先进技术。是一种被动的、非接触的设备过热监测手段。它能测量设备表面上某点周围确定面积的平均温度，以温度高低来判断工作工作状态是否正常。目前已在输电线路在线测温、电力设备故障诊断领域得到广泛应用。第一章绪论1.1研究背景及意义随着我国电力工业的飞速发展，现代电力系统结构的日益复杂，输电线路的输送容量和电压等级不断提高，远距离输电线路日益增多，输电线路故障对电力系统运行，工农业生产和人民生活的危害也日益严重。因此，在线路故障后，如果能够及时、准确的找到故障点，不仅对修复线路和保证可靠供电，而且对保证整个电力系统安全稳定和经济运行都有十分重要的意义[1]。然而线路故障的查找及其困难的。首先随着输电电压等级向超高压和特高压发展，以及高速乃至超高继电保护装置和断路器的应用，线路故障切除的时间大大缩短，这使得大部分的故障没有明显的破坏迹象。这不仅给故障点的排查带来困难，而且将成为继发性故障隐患。其次远距离输电线难免要穿越山区、沙漠等偏僻地带，交通十分不便。再次，多数故障往往在风雪、雷雨等较为恶劣的天气中发生。因此输电线路故障测距技术的大力发展和广泛应用具有极其重要的作用，而且一直是国内外工作者研究的热点。1.2红外热成像测温技术的发展史1800年，应该物理学家发现了红外线以及1900年德国物理学家普朗克的量子理论假设，对红热成像技术的发展与完善奠定了基础。红外热成像技术是从战争中发展起来的。二次世界大战后，美国德克萨斯仪器公司开发研制出第一代用于军事领域的红外成像设置，称之为红外巡视系统。它是利用光学机械系统对被测目标的红外辐射扫描，由光子探测器接收两维红外辐射迹象，经光电传换及一系列处理，形成视频图像信号。20世纪五十年代，随着高速锗掺汞光子探测器的发展，开始出现高速扫描及实时显示目标热图像的系统。20世纪60年代早期，瑞典AGA公司研制成功第2代红外成像装置，它在红外寻视系统的基础上增加测温的功能，成为红外热像仪。1988年推出的全功能热像仪，集温度的测量、修改、分析、图像采集和存储于一体，质量小于7kg。一起的功能、精度和可靠性都得到显著的提高。20世纪90年代中期，美国FSI公司研制成功由军用技术转民用，并商品化的新一代红外热成像仪-焦平面红外热像仪[2]。现场测温时只需要对准目标摄取图像，并将上述信息存储到机内的PC上即完成全部操作。如今红外成像技术已经在冶金、化工、航海以及医疗等领域得到了广泛的应用。红外热成像技术在世界经济的发展中继续发挥着巨大的潜力。使用红外热像仪检测检测时先对要监测的物体各部位进行全面扫描，找到异常设备，对异常部位准确测温，拍摄热谱图，通过计算机，应用分析上报异常热谱图和诊断报告。红外热成像测温技术在设备检测的应用在国内外已经被广泛使用与传统测温技术相比，红外测温技术具有优势。红外测温具有不与物体相接触特点。第二章线路缺陷分析及红外检测原理2.1线路发生缺陷原因高压输电线路具有分布广、长期暴露于外面，经常气候多变的影响，使高压输电线路故障，使高压输电线路故障率高、故障点多。归结为以下几点：（1）大风，风速超过设计风速时，会引起倒塔永久性地接地故障，风速接近设计风速时，会引起导线瞬时位移和出现偏转塔身的情况，使得放电间隙减小，造成瞬间线路跳闸，瞬间重合闸重合成功的故障。（2）舞动，微风会引起导线、避雷线振动，从而使导线、避雷线断股、断线或金具零件断裂，进而造成线路故障。（3）覆冰，导线避雷线，杆塔覆冰严重会增大导地线的驰度，增加杆塔的机械负荷，从而造成断线或倒塔，稳态横向风，覆冰脱落时产生的不平衡张力作用，会引起导线、底线舞动，从而造成导线之间或导线与避雷线之间发生短路故障。（4）雷害，雷害故障在线路的故障总数中占较大比例，对电力系统的危害极大，危害500kV线路的主要是直接雷击主要有绕击和反击[3]。以上列举了四种故障原因，在现实中还存在有许多原因，这里就不一一列举。下面阐述红外热像技术原理。如今供电网络迅速发展，供电可靠性是电力安全行业检查、监督的重要指标。输电线路红外热像在线测温技术可以解决目前监测困难的问题。2.2红外热像测温技术及原理红外热像测温技术是利用光谱原理、探测输电线路中各种电器设备表面辐射的不为人眼所见的红外辐射热信息，用图像进行显示的技术