淺析架空輸電線路狀態(tài)檢修

湯洪峰

摘要:傳統(tǒng)的輸電線路檢修工作是以定期進行預(yù)防性試驗和按一定的周期進行檢修的制度,互相制約性很強,造成了檢修方面不必要的人力、物力及財力的浪費,而以設(shè)備狀況來替代以時間為周期的線路檢修是當(dāng)前探索輸電線路檢修的先進方法。文章從狀態(tài)檢修流程、架空輸電線路檢修項目、狀態(tài)檢修完全替代定期檢修的可能性等方面對架空輸電線路狀態(tài)檢修進行了分析闡述。

關(guān)鍵詞:架空輸電線路,狀態(tài)檢修;設(shè)備檢修

中圖分類號:TP273文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1009-2374(2009)22-0176-02

架空輸電線路是用絕緣子將輸電導(dǎo)線固定在直立于地面的桿塔上,以傳輸電能的輸電線路。架空線路由導(dǎo)線、架空地線、絕緣子串、桿塔、接地裝置等部分組成。導(dǎo)線承擔(dān)傳導(dǎo)電流的功能,必須具有足夠的截面以保持合理的通流密度。導(dǎo)線都是處在高電位。與地下輸電線路相比較,架空線路建設(shè)成本低,施工周期短,易于檢修維護。因此,架空線路輸電是電力工業(yè)發(fā)展以來所采用的主要輸電方式。

一、狀態(tài)檢修流程

多年來,由于受檢修手段及預(yù)知診斷技術(shù)的限制,對輸電線路檢修一直沿用“到期必修”的定期檢修制度,不能客觀的反映設(shè)備內(nèi)在的質(zhì)量和運行工況等因素的差異,既缺乏合理性和科學(xué)性,又具有很大的盲目性。許多設(shè)備應(yīng)修而未修,輕則影響其技術(shù)性能和使用壽命,重則會造成損壞或事故;也有更多的設(shè)備不該修而修,造成人力和物力財力的嚴(yán)重浪費;而送電線路地處野外,飽受風(fēng)、雨、霧、冰、雪、冰雹、雷電等大氣環(huán)境的影響,同時還受到洪水、山體滑坡、泥石流等自然災(zāi)害的危害,另外工農(nóng)業(yè)的環(huán)境污染,采石放炮,農(nóng)田、水利改造等人為因素也直接威脅著送電線路的安全運行,而檢修人員整年忙于奔波,檢修維護設(shè)備仍難以按規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)完成,造成設(shè)備檢修維護質(zhì)量參差不齊,管理部門也無法全面掌握設(shè)備的真實運行狀況而不得不采用事后檢修維護方式,使運行中的設(shè)備難以保證健康、安全地運行,而且還大量占用了線路停電時間。

輸電線路狀態(tài)檢修系統(tǒng)整體框架的設(shè)計是以國家電網(wǎng)公司《設(shè)備狀態(tài)檢修管理規(guī)定(試行)》、《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修輔助決策系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)原則(試行)》、《輸變電設(shè)備風(fēng)險評估導(dǎo)則(試行)》、《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修工作驗收細(xì)則》、《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗規(guī)程》、《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修績效評估標(biāo)準(zhǔn)》、《輸變電設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)管理規(guī)范》、《輸變電設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則》為依據(jù),結(jié)合北京電網(wǎng)輸電線路運行管理特點設(shè)計開發(fā)的。本論文在該設(shè)計的過程中增加了外力破壞等多項監(jiān)測信息的收集,從而更加完善了狀態(tài)檢修的系統(tǒng)框架,并初步完成軟件系統(tǒng)。

狀態(tài)檢修的基本流程包括:設(shè)備信息的收集、設(shè)備狀態(tài)的評價、風(fēng)險評估、檢修策略、檢修實施及績效評估七個主要環(huán)節(jié),如圖1所示:

二、架空輸電線路檢修項目

輸電線路狀態(tài)檢修是近年來隨著電力工業(yè)的迅猛發(fā)展,系統(tǒng)自動化水平以及對供電可靠性要求的提高而提出的一種檢修策略,是建立在預(yù)知診斷基礎(chǔ)上的科學(xué)檢修管理方法,是依靠先進檢測手段、試驗技術(shù)為技術(shù)保障,并根據(jù)運行經(jīng)驗和運行工況綜合分析判斷后,確定其檢修周期和項目的一種先進的輸電線路檢修方法。

輸電線路的狀態(tài)檢修不同于發(fā)電機、變壓器、開關(guān)等設(shè)備的狀態(tài)檢修,線路的狀態(tài)數(shù)據(jù)涵蓋比較廣,一些數(shù)據(jù)可以直接觀測到,另外一些可以通過帶電作業(yè)檢測到,比較方便、易行。帶電作業(yè)是在線路不停電的狀態(tài)下進行的,能夠提供一些真實的線路狀態(tài),可以滿足開展?fàn)顟B(tài)檢修工作的需要。在線監(jiān)測系統(tǒng)能夠提供十分充分的狀態(tài)數(shù)據(jù),現(xiàn)在一些高電壓等級的線路上已開始使用,隨著線路狀態(tài)檢修工作的深入和發(fā)展將來會得到推廣應(yīng)用。

線路運行人員每月對所轄線路巡視一遍,是線路狀態(tài)數(shù)據(jù)的重要來源。巡視質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到狀態(tài)數(shù)據(jù)的真?zhèn)?因此在這個環(huán)節(jié)上要下大力氣保證巡視質(zhì)量。對員工進行培訓(xùn)提高他們的工作能力,增強員工的責(zé)任心,規(guī)范管理,嚴(yán)格考核。要把巡視中發(fā)現(xiàn)的缺陷都及時記錄在巡線票上,并輸入MIS系統(tǒng)。嚴(yán)格執(zhí)行缺陷管理程序,小的缺陷能夠不停電消除的,就盡快消除或是采用帶電作業(yè)進行消除。不危及線路安全運行的、需要停電處理的缺陷比如瓷瓶傾斜、橫擔(dān)或拉線銹蝕嚴(yán)重、電桿有裂縫、弧垂過大或過小等,對這些缺陷要如實錄入MIS系統(tǒng)作為線路的狀態(tài)數(shù)據(jù),在狀態(tài)評估時進行考慮。狀態(tài)檢測是獲得線路狀態(tài)數(shù)據(jù)的一項重要手段,它可以得到一些設(shè)備的在線數(shù)據(jù),及時了解設(shè)備的運行狀況。目前已經(jīng)開展了絕緣子鹽密測量、零值瓷瓶檢測以及紅外測溫三項狀態(tài)檢測工作,積累了一些狀態(tài)數(shù)據(jù)。

三、狀態(tài)檢修完全替代定期檢修的可能性

影響輸電線路故障因素眾多,而且外部因素、不定因素較多。輸電線路故障的規(guī)律性差、分散性大,出現(xiàn)缺陷的原因眾多,而且規(guī)律也不同。另外我國輸電線路在基建投入時考慮資金,線路設(shè)計安全裕度不多,從500kV線路外絕緣選擇來看,國外選用飽和鹽密來確定爬電距離和絕緣配置,而我國外絕緣配置設(shè)計時選用一般鹽密,外絕緣配置的裕度靠人工清掃。500kV線路日本每串絕緣子比我們多5~7片。所以國外很少發(fā)生污閃事故。

輸電線路設(shè)備在野外,線路很長,實現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測時沒有必要對所有設(shè)備進行監(jiān)測,對有些缺陷實現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測→故障診斷→狀態(tài)檢修實現(xiàn)上還存在許多技術(shù)瓶頸,而且對所有設(shè)備進行狀態(tài)監(jiān)測費用上難以承受也沒有必要。輸電線路狀態(tài)檢修有它自身的特點,即狀態(tài)比較直觀,對實時性要求不太高,未來的狀態(tài)檢修可能完全替代定期檢修。電力系統(tǒng)內(nèi)部目前還是以計劃管理為主,所以狀態(tài)檢修方式必須要有計劃性,這可能在一定程度上對狀態(tài)檢修有所影響。

(一)輸電線路狀態(tài)檢修方式的確定

輸電線路檢修方式有著本身的優(yōu)勢,即根據(jù)線路狀態(tài)分類,應(yīng)根據(jù)不同設(shè)備缺陷選用不同的檢修方式。考慮系統(tǒng)可靠性后,采用帶電檢修消除存在缺陷的狀態(tài)單元,實現(xiàn)輸電線路狀態(tài)檢修。所以輸電線路故障診斷后主要依靠帶電檢修實現(xiàn)狀態(tài)檢修,提高可靠性。對于不能夠帶電作業(yè)的缺陷,就要列入狀態(tài)檢修計劃,在規(guī)定的檢修時間內(nèi)予以消除。

(二)輸電線路狀態(tài)檢修方式的實現(xiàn)要有一個過程

目前全面推行輸電線路狀態(tài)檢修還存在一定的問題主要包括輸電線路在線監(jiān)測技術(shù)還不健全,不能滿足狀態(tài)信息的要求,而且費用昂貴;對在線監(jiān)測的信號加工處理和故障診斷只是停留在簡單的統(tǒng)計,故障診斷的模型尚不健全,判斷的標(biāo)準(zhǔn)不健全,可信度不高;因此狀態(tài)檢修應(yīng)首選線路電氣、機械、地理環(huán)境較好的線路試行,同時要保證人員的高素質(zhì)。

目前,在部分輸電線路上推廣狀態(tài)檢修,實現(xiàn)通過鹽密監(jiān)測、泄露電流監(jiān)測,結(jié)合GIS和電子污區(qū)圖指導(dǎo)線路進行調(diào)爬和清掃工作。同時對主要線路進行全面技術(shù)改造,在此基礎(chǔ)上推廣狀態(tài)檢修,大力開展帶電作業(yè),能夠保證3~4年不停電狀態(tài)檢修輸電線路。

隨著監(jiān)測技術(shù)的提高、診斷理論和技術(shù)的進步,輸電線路狀態(tài)檢修必然成為一種主要的檢修方式,為電力系統(tǒng)經(jīng)濟運行發(fā)揮重要作用。

四、結(jié)語

設(shè)備狀態(tài)檢修是根據(jù)先進的狀態(tài)監(jiān)測和診斷技術(shù)提供的設(shè)備狀態(tài)信息,判斷設(shè)備的異常,預(yù)知設(shè)備的故障,在故障發(fā)生前進行檢修的方式,即根據(jù)設(shè)備的健康狀態(tài)來安排檢修計劃,實施設(shè)備檢修。狀態(tài)檢修不是唯一的檢修方式,企業(yè)根據(jù)設(shè)備的重要性、可控性和可維修性,需結(jié)合其他的檢修方式(故障檢修、定期檢修、主動檢修)一起,形成綜合的檢修方式。

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