配电网架空线路非接触式带电检测技术研究

马金付

（江苏斯尔邦石化有限公司，江苏 连云港 222000）

0 引 言

配电网日常所应用的设备数量庞大，内置的线路关联结构也是十分烦琐、复杂，尤其是架空线路，由于外部因素及环境的影响，相对较难控制，故障发生率极高，导致电力调度区域的电网处于不稳定的状态。为避免上述问题的出现，部分电力部门会在应用之前对配电网的架空线路进行带电检测，通过线路中电力的运行状态以及通电节点的执行效率来判断实际电力调度任务的完成度[1,2]。传统零值绝缘子红外检测技术、传统复合绝缘子憎水性的带电检测技术虽然可以实现预期的电力处理目标，但是耗时较长，检测的精度也无法更好地保证，过程中使用的检测手段与形式过于单一，不具有权威性与可靠性，导致最终得出带电检测结果真实度不高[3,4]。

因此，对配电网架空线路非接触式带电检测技术作出分析与研究。针对于架空线路，非接触式的检测方式可以进一步节省整体的处理时间，并降低高空检测的危险系数，在全面实施检修的大环境背景之下，更为紧密地将相关的设备联系在一起，便于后续非接触式线路检测的转换及检修，针对于线路中存在的问题和缺陷，可以快速定位，确保最终检测结果的精度，降低误差，推动相关技术实现多维创新和优化，为行业应用营造更好的便利环境[5]。

1 设计架空线路非接触式带电检测技术

1.1 非接触式红外检测数据预处理

与基础性的线路检测形式不同的是，非接触式的架空线路检测需要设定多维处理层级，针对具体的设备进行定位，实现关联性检测。本次可以先对需要检测的线路进行标定，明确检测的定点，随后采用红外分辨技术，将红外成像设备与普遍使用配电网设备连接，形成运行状态的实时监测[6]。构架红外可识别空间，通过辐射电磁波以及红外线对架空线路进行覆盖，并测算出基础的初始检测波长为

式中：H表示初始检测波长；d表示可识别范围；n表示成像距离；i表示检测次数；α表示转换强度。综合上述测定，最终可以得出初始检测波长。将其依据架空线路的检测标准进行转换，通过专业设备对标定的区域识别拍摄，进行基础数据的汇总及整合，以检测波长进行周期的划定。针对线路的运行状态进行基础检测指标参数的设定，如表1所示。

表1 架空线路基础指标参数设定表

综合表1，完成对架空线路基础指标参数的设定，随后在此基础上进行非接触式检测结构的构建，并将检测的区域进行等效划分，分区域汇总整合红外检测数据，将图片数据、信息数据以及数值数据统一保存，为后续的带电检测提供参考依据[3]。

1.2 动态检测节点部署

检测节点的布设可以进一步扩大实际的检测范围，针对配电站内部的关联设备及装置，再搭配红外线识别及电磁扫描技术，捕捉运行信号，实现动态化的带电检测处理。首先，进行基础节点检测流程的设计，如图1所示。

图1 动态节点检测流程图示

综合图1的检测流程，根据架空线路的检测需求及标准，将所需要检测的区域进行划分，标定位置之后，把节点分批次设定在配电网设备的周期，并实现全面关联。但是过程中需要注意的是，区域性节点的设定必须通过监测装置进行控制，对线路的运行状态及检测数据分周期汇总，压缩传输至实际的控制程序。另外，为增加检测节点的灵活性，构建1个动态的转换检测体系，通过可控检测指令与非接触式监测协议，测定架空线路中的电流情况，与额定电流对比，测算出检测偏差为

式中：U表示检测偏差；β1和β2分别表示额定电流和实测电流；χ表示转换比；η表示放电功率。综合上述测定，最终可以得出周期性的检测偏差，将其设定在检测控制程序之中，作为动态节点允许出现的最大差值标准。在此基础上，依据实际情况对节点的布设位置进行细微调整，营造稳定、真实的检测环境。项距离，将其与非接触式识别定点进行连接，进行模型检测指标的调整，如表2所示。

表2 非接触式红外识别带电检测模型指标设定

1.3 构建非接触式红外识别带电检测模型

依据上述检测节点的布设，获取周期性的带电检测数据及信息，随后根据红外识别的覆盖范围及单

根据表2，完成对非接触式红外识别带电检测模型指标的设定，随后根据架空电路的实际运行情况，调整实际的检测位置及区域。此时，根据获取的基础数据以及营造的线路带电检测环境，测算出模型的红外检测识别率为

式中：J表示红外检测识别率；ℜ表示描述均值；T表示单向识别距离；E表示检测识别频率；q表示检测最大值；ι表示分割偏差。综合上述测定，将得出的检测识别率作为模型的可识别标准，与部署的检测节点进行关联，形成1个动态化的非接触式红外带电检测网，增强带电检测模型的应用能力。

1.4 边缘分割扫描实现带电检测

综合检测模型的应用情况，根据边缘分割扫描方法进行架空线路的多维识别分辨，依据目标绝缘子的设定位置，依据节点的检测区域，实现最终的线路检测。在非接触的原则下，线路的内部安装红外感应，依据电磁识别装置，构建1个安全、真实的检测空间，以节点为检测的目标，依据线路的运行特征及规律对分割的区域同步检测，计算出检测边缘值，通过边缘值的变动，分析实际的检测情况，如表3所示。

表3 边缘分割检测情况分析表

综合表3，完成对边缘分割检测情况的分析。以此为基础，利用检测模型获取各个周期的检测数据，对检测结果进行对比分析，完成对架空线路的动态化检测。

2 实 验

本次主要是对配电网架空线路非接触式带电检测技术的实际应用效果进行研究和验证。考虑到最终测试结果的真实可靠，需要选定G配电网内部的6条架空线路作为测试的目标对象，将6条架空线路的运行环境设定为统一的标准，针对实际的电力调度目标及任务进行细节性的调整。参考文献[1]和文献[3]，设定传统零值绝缘子红外检测小组、传统复合绝缘子憎水性的带电检测小组以及本文所设计的非接触式红外识别带电检测小组，测试得出的结果以对比的形式展开分析，并进行比照验证。接下来，根据实际的带电检测需求及标准，搭建相应的实验环境。

2.1 实验准备

根据G配电网6条线路实际的检测需求及标准，进行相关检测环境的设定。首先，在配电网的控制电路之中安装1个感应器，将其与部署的检测节点实现关联，进行零值绝缘子的接入，通过红外装置及识别设备对架空线路进行监控识别。

对导线施加电压，设备引导支架，利用耦合导线标定架空线路的具体电位进行带电处理，如图2所示。

图2 架空线路带电检测现场环境处理图示

综合图2，完成对架空线路带电检测现场环境的营造，利用检测模型对基础数据及信息进行整合，为后续的带电检测工作奠定基础，完成测试环境的搭建。

2.2 实验过程及结果分析

在上述搭建的测试环境中，根据实际的测定需求及标准的变化，对G配电站6条架空线路进行检测分析。首先，根据检测位置的变化，调整检测节点的位置，在设定的周期内获取基础数据及信息，随后对带电线路内部识别点进行标定，遵循非接触式的检测原则，获取实时的运行电流，与初始的额定电流进行对比，计算出实际的偏差。在此基础上，通过红外识别得出的检测数据和图像分别计算出检测边缘值，同时进行检测相对误差的测算，计算公式为

式中：Y表示检测相对误差；x表示标定检测区域；y表示堆叠检测区域；w表示红外定位偏差；f表示检测频率。综合上述测定，对得出的结果分析，如表4所示。

表4 测试结果对比分析表

根据表4，完成对测试结果的分析。对比于传统零值绝缘子红外检测小组、传统复合绝缘子憎水性的带电检测小组，本文所设计的非接触式红外识别带电检测小组最终得出的相对误差较低，均控制在1.5 kV以下，表明对于架空线路的带电检测精度更高，误差可控，具有实际的应用创新意义。

3 结 论

总之，本次主要是对配电网架空线路非接触式带电检测技术进行验证及探析。与基础性线路不同的是，架空线路的检测难度相对较高，且日常应用的稳定性也不强。采用非接触式的带点检测方式能够快速、灵敏地反映架空线路以及内部装置存在的问题，并对异常位置作出精准定位，以红外线、超声波等技术扩大实际的检测范围，建立多目标、多层级的带电检测结构，灵活解决电晕放电、短路等情况，进行全线路检测。另外，非接触式的带电检测模式还能够对配电网架空线路常见的问题进行预测，缩短整体的检测时间，增加线路运维实用性，提升灵敏度确保现场检测的安全与稳定。