某特大型城市輸電網(wǎng)直升機(jī)巡視工作多維分析

張 雷，張春勇，陳彥廷，黃海生，呂澤敏

(廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司廣州供電局，廣東 廣州 510001)

某特大型城市輸電網(wǎng)2020年直升機(jī)巡視工作于4月5日開始，5月5日結(jié)束，總體概況如表1所示(全部為回路長(zhǎng)度)。

表1 直升機(jī)巡視概況

直升機(jī)巡視主要以“可見光+紅外+激光掃描”的精巡方式開展，部分受制于走廊環(huán)境無(wú)法精巡時(shí)，以“單純激光掃描”的快巡方式開展。

本輪巡視總計(jì)在線時(shí)長(zhǎng)92.56 h、平均每架次在線時(shí)長(zhǎng)1.93 h，總計(jì)開機(jī)時(shí)長(zhǎng)124.25 h、平均每架次開機(jī)時(shí)長(zhǎng)2.59 h，平均在線率為74.49%，處于正常水平[1]。

本輪巡視共報(bào)送缺陷、隱患數(shù)量如表2所示。

表2 直升機(jī)巡視發(fā)現(xiàn)的缺陷、隱患數(shù)量

針對(duì)特大型城市輸電網(wǎng)直升機(jī)巡視工作的成效與不足，本文進(jìn)行缺陷數(shù)據(jù)六維分析、樹障隱患分析、飛行影響因素分析、機(jī)巡效益分析、機(jī)巡不平衡性分析。

1 缺陷數(shù)據(jù)六維分析

2020年上半年，直升機(jī)精細(xì)化巡視共發(fā)現(xiàn)各類缺陷、隱患2883處。

a.以缺陷等級(jí)為維度進(jìn)行分析

以缺陷等級(jí)數(shù)量為維度統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如表3所示[2]。

表3 按缺陷等級(jí)數(shù)量統(tǒng)計(jì)結(jié)果

本輪直升機(jī)巡視同時(shí)報(bào)送隱患112處，其中2處為線路附近流動(dòng)吊車作業(yè)，其余110處為保護(hù)區(qū)薄膜、遮陽(yáng)網(wǎng)、大棚等。流動(dòng)吊車作業(yè)已當(dāng)時(shí)通知班組到場(chǎng)管控，其余110處均為線路保護(hù)區(qū)內(nèi)常見隱患，不再另作分析。

小結(jié)：①螺帽缺失和R銷退出是緊急重大缺陷的主要形式；②桿號(hào)牌、相序牌缺失或模糊不清，銷釘缺失，防振錘移位是一般缺陷的主要形式。

b.以地面巡視發(fā)現(xiàn)的難易程度為維度進(jìn)行分析以地面巡視發(fā)現(xiàn)的難易程度為維度，將2883處各類缺陷分等級(jí)統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如表4所示[3]。

表4 按地面巡視發(fā)現(xiàn)的難易程度分等級(jí)統(tǒng)計(jì)結(jié)果

小結(jié)：①直升機(jī)巡視報(bào)送的缺陷中主要以地面巡視較難發(fā)現(xiàn)和難發(fā)現(xiàn)的缺陷為主，占比超過(guò)7成；②銷釘缺失，塔材缺螺栓，懸垂線夾缺墊片等金具和塔材問題較多；③桿號(hào)牌、相序牌缺損或褪色問題較嚴(yán)重，需加大維護(hù)更換力度。

c.以缺陷形成階段為維度進(jìn)行分析

以缺陷形成階段為維度，將2883處各類缺陷統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如表5所示[4]。

表5 按缺陷形成階段統(tǒng)計(jì)結(jié)果

小結(jié)：①將桿號(hào)牌、相序牌褪色問題歸類為物資缺陷，占比46.62%；②銷釘缺失，塔材缺螺栓，懸垂線夾缺墊片等金具和塔材缺失或不規(guī)范安裝等多發(fā)問題在驗(yàn)收過(guò)程中重點(diǎn)關(guān)注；③防振錘移位，塔上鳥巢，絕緣子自爆，警示牌機(jī)巡標(biāo)志牌褪色，均壓環(huán)破損移位，絕緣子碗頭R銷退出，金具或?qū)У鼐€上異物纏繞，放電間隙不規(guī)范等問題在運(yùn)維階段多發(fā)且需重點(diǎn)關(guān)注。

d.以缺陷部位為維度進(jìn)行分析

以缺陷部位為維度，將2883處各類缺陷分類統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如表6所示。

表6 按缺陷部位分類統(tǒng)計(jì)結(jié)果

小結(jié)：①輸電線路三牌等附屬設(shè)施問題突出，需加強(qiáng)整治；②巡視人員需提高巡視質(zhì)量，在逐一排查線路缺陷過(guò)程中多關(guān)注附屬設(shè)施、金具和絕緣子等部位。

e.以缺陷所屬班組為維度進(jìn)行分析

以缺陷所屬班組為維度，將2883處各類缺陷分類統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如表7所示。

表7 按缺陷所屬班組分類統(tǒng)計(jì)結(jié)果

小結(jié)：①CX三班和HD二班缺陷數(shù)量占7個(gè)班缺陷總量的一半，CH二班明顯高于其他4個(gè)班；②HD一班線路存在缺陷情況最嚴(yán)重，HD三班、CX三班較高，CX二班相對(duì)較好；③CX三班、HD一班、HD三班在線路缺陷發(fā)現(xiàn)和消缺方面存在較大不足。

f.以線路每km缺陷數(shù)量為維度進(jìn)行分析

以線路每km缺陷數(shù)為維度，將缺陷數(shù)量不小于40的線路進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如表8所示。

表8 按線路每km缺陷數(shù)量統(tǒng)計(jì)結(jié)果

小結(jié)：①線路每km缺陷數(shù)量前10名的線路中，CX三班、HD一班各占3條，HD二班、HD三班、CH一班、CH二班各占1條，說(shuō)明CX三班和HD一班在線路缺陷發(fā)現(xiàn)和消缺方面存在較大不足；②相序牌褪色是影響線路缺陷數(shù)量的最大因素，其次是銷釘缺失，均存在聚集性現(xiàn)象，導(dǎo)致整條線路缺陷率略高。

2 樹障隱患分析

本輪直升機(jī)激光掃描線路1500 km，發(fā)現(xiàn)靜態(tài)樹障隱患781處。篩查范圍為35 kV及110 kV線路，線樹凈空距離≤4 m；220 kV線路線樹凈空距離≤4.5 m；500 kV線路線樹凈空距離≤7 m。按電壓等級(jí)和所屬班組分別統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如表9、表10所示。

表9 按電壓等級(jí)統(tǒng)計(jì)結(jié)果

表10 按所屬班組統(tǒng)計(jì)結(jié)果

小結(jié)：①35 kV線路每 km樹障隱患數(shù)量較其他電壓等級(jí)高許多；②110 kV和500 kV線路樹障隱患數(shù)量較220 kV線路嚴(yán)重[5]；③CH一班、HD二班、CX二班的樹障隱患數(shù)量較其他班組高出許多，其中由于唯一1條35 kV線路在CH一班，導(dǎo)致該班組線路每km樹障隱患數(shù)量比其他班組高很多。

3 飛行影響因素分析

本輪直升機(jī)巡視4月5日開始共持續(xù)31天(24天有飛行作業(yè))、飛行48架次。如無(wú)各類因素(空域和下雨、飛機(jī)定檢、吊艙故障、飛機(jī)故障、油車未到位)影響，直升機(jī)每天滿飛3架次，則14天內(nèi)(即4月18日)完成。

在這31天中,周末和節(jié)假日共12天中1天下雨，11天可飛，不考慮天氣影響的可飛概率是100%，存在較大程度的“假日作主”現(xiàn)象；19天工作日中可飛的13個(gè)工作日合計(jì)飛行22架次、平均每日可飛1.69架次，其中11架次主要在12：00—14：00作業(yè)，工作日直升機(jī)巡視存在很大程度的“正午航班”現(xiàn)象。原本31天共有108次飛行機(jī)會(huì)，實(shí)際完成48架次(整體可飛概率為44.44%)，除10架次是受下雨天氣影響外，其他50架次均受空域限制。

直升機(jī)巡視的許可空域也存在局部的動(dòng)態(tài)變化情況，如：2018年12月荔灣區(qū)直升機(jī)巡視114.151 km，2019—2020年因荔灣區(qū)空域管制趨嚴(yán)均無(wú)線路可開展直升機(jī)巡視。

小結(jié)：①空域管制是制約本輪直升機(jī)巡視進(jìn)度的最大因素，天氣是次要因素；②周末和節(jié)假日的空域幾乎不受限(一般能飛2架次，至少能飛1架次)；③工作日的空域允許時(shí)段大多在12：00—14：00。

4 機(jī)巡效益分析

a.本輪直升機(jī)巡視預(yù)計(jì)成本支出720萬(wàn)元。

b.本輪直升機(jī)巡視代替人工巡視完成的精巡里程1393.794 km，總計(jì)代替346組的“人工巡視+預(yù)試測(cè)溫”工作，相當(dāng)于為班組節(jié)省每天692 人的工作量[6]，有助于班組用節(jié)省下來(lái)的人力提升防外破管控力度，提升基礎(chǔ)臺(tái)賬質(zhì)量，做好班組基礎(chǔ)管理。

c.直升機(jī)巡視雖投入較大(1 km線路采用直升機(jī)“三合一”精巡的方式支出約為采用無(wú)人機(jī)分3架次作業(yè)的方式支出的1.6倍)，但速度快、效率高(1個(gè)機(jī)組≈10個(gè)人工巡視班組≈6個(gè)無(wú)人機(jī)巡視班組)、質(zhì)量?jī)?yōu)、效益好，是人工巡視的重要替代手段，也是機(jī)巡多樣化的重要組成部分[7-8]。

d.本輪直升機(jī)巡視共發(fā)現(xiàn)人工巡視難發(fā)現(xiàn)和較難發(fā)現(xiàn)的各類缺陷2125處，共精確檢測(cè)排查樹障隱患3716處，有效發(fā)現(xiàn)線路中存在的各類缺陷、隱患，通過(guò)及時(shí)閉環(huán)消缺解決了線路重大緊急缺陷、隱患運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)42項(xiàng)，提升了設(shè)備安全可控水平和運(yùn)維管控質(zhì)量。

5 機(jī)巡不平衡性分析

本輪直升機(jī)巡視累計(jì)完成線路里程1507.3 km，占全站運(yùn)行線路里程3154.9 km的47.78%，將已巡視線路按電壓等級(jí)分析如圖1、圖2所示。

圖1 直升機(jī)巡視線路不同電壓等級(jí)占比

圖2 不同電壓等級(jí)線路直升機(jī)巡視比例

將已巡視線路按所屬班組進(jìn)行統(tǒng)計(jì),結(jié)果如表11所示。

表11 各班巡視線路占全站和本班比例

小結(jié)：①不同電壓等級(jí)輸電線路直升機(jī)巡視比例相差較大[9]，近70%的500 kV，43%的220 kV，37%的110 kV架空輸電線路可直升機(jī)巡視，35 kV輸電線路全線可開展激光掃描，但因線路較低，無(wú)法開展精細(xì)化巡視；②不同班組直升機(jī)巡視線路占全站的比例相差很大，排名前4的CX二班、HD二班、CX三班、CX一班的占比之和為85.41%；③不同班組的直升機(jī)巡視線路占全站線路的比例相差很大，CH一班、CH二班均超過(guò)80%,HD二班接近80%，CX三班剛好一半，HD一班和HD三班接近20%，CX一班則無(wú)線路可巡。

6 結(jié)束語(yǔ)

本輪直升機(jī)巡視31天共飛行48架次，精巡線路1394 km、通道快巡113 km，發(fā)現(xiàn)923處地面巡視難以發(fā)現(xiàn)的缺螺栓、少銷釘?shù)热毕荨１M管存在空域管制嚴(yán)格受限頻繁，直升機(jī)巡視仍然比無(wú)人機(jī)作業(yè)存在速度快、效益好的突出優(yōu)點(diǎn)，但因其強(qiáng)烈的區(qū)域不平衡性和地面環(huán)境干擾，仍需要大量的無(wú)人機(jī)作業(yè)進(jìn)行輔助配合，提高直升機(jī)巡視的綜合效益[10]。