輸電線路運維檢修中的風險評估與預防措施研究

[摘 要]輸電線路運維檢修工作直接影響著電力的平穩(wěn)供應與系統(tǒng)安全運行。在電力需求及電網(wǎng)規(guī)模越來越大的情況下，輸電線路運行維護檢修顯得越來越復雜、重要。為保證輸電線路安全穩(wěn)定運行，需要綜合評估運維檢修過程中可能存在的風險，制訂科學、合理的防范措施。文章旨在探索輸電線路運維檢修風險評估方法及防范措施，為促進電力系統(tǒng)可靠性與安全性的提高提供理論基礎與實踐指導。

[關鍵詞]輸電線路；運維檢修；風險評估；預防措施

[中圖分類號]TM755 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2024）12–0075–03

Research on Risk Assessment and Preventive Measures in the Operation and Maintenance of Transmission Lines

WANG Yilin，WU Kunbo

[Abstract]Transmission lines are an important part of the power system， and their operation and maintenance work directly affects the smooth supply of electricity and the safe operation of the system. With the increasing demand for electricity and the growing scale of the power grid， the operation， maintenance， and repair of transmission lines have become increasingly complex and important. To ensure the safe and stable operation of transmission lines， it is necessary to comprehensively evaluate the potential risks during operation and maintenance， and develop scientific and reasonable preventive measures. The article aims to explore the risk assessment methods and preventive measures for the operation and maintenance of transmission lines， providing theoretical basis and practical guidance for promoting the improvement of power system reliability and safety.

[Keywords]transmission lines； operation and maintenance； risk assessment； preventive measure

1 風險評估的基本概念

風險評估即運用系統(tǒng)的方法與過程，對可能影響實現(xiàn)目標的各類風險因素進行辨識、分析與評估，從而采取相應的措施對其加以控制與管理，減少風險產(chǎn)生的可能性與潛在損失。風險評估旨在提供決策依據(jù)，用科學方法最大限度地減少不確定性與潛在損失，保證系統(tǒng)與組織平穩(wěn)運轉(zhuǎn)。輸電線路運維檢修過程中風險評估有助于確定可能存在的環(huán)境影響、設備老化及操作失誤等危險因素，并提供有針對性的防控措施，確保電力系統(tǒng)安全可靠運行。通過對風險評估方法進行不斷地優(yōu)化與完善，能夠促進風險管理水平的提高，從而為輸電線路安全運營提供扎實的保障。

2 輸電線路常見故障類型

2.1 機械故障

機械故障在輸電線路中出現(xiàn)頻率最高，一般由外力或設備老化等原因造成。常見機械故障包括導線斷裂、桿塔坍塌、絕緣子斷裂。導線斷裂可能由長期風力、冰雪負荷或金屬疲勞造成。桿塔的倒塌可能由地基的不穩(wěn)定性、不恰當?shù)氖┕せ蛲獠苛α康淖矒舻纫蛩匾稹?、這些機械故障在影響輸電線路正常工作的同時也會造成嚴重安全事故，需給予高度關注。

2.2 電氣故障

電氣故障指因電力系統(tǒng)內(nèi)部原因所導致的各種故障，如短路、過載及雷擊等。短路故障一般由線路之間或線路與地面之間的絕緣受損引起，會使電流在一瞬間上升，嚴重時還會燒壞設備。過載故障通常因線路的承載電流超出了預定的設計值，在長時間的運行過程中導致設備因過熱而損壞。雷擊是電力系統(tǒng)發(fā)生頻率最高的一種自然災害，高電壓雷電可直接將絕緣子擊穿，造成線路跳閘，甚至引起火災。

2.3 環(huán)境影響

環(huán)境因素作為輸電線路故障發(fā)生的重要外在因素主要包括自然災害與人為環(huán)境破壞。自然災害如臺風、暴雪和地震等均會給輸電線路帶來直接的損失。人為的環(huán)境破壞包括植被的過度生長和建筑施工等，也會給輸電線路帶來一定的影響。這些環(huán)境因素影響復雜多樣，需采取有效監(jiān)測與預防措施進行處理。

3 輸電線路運維檢修中的風險評估方法

3.1 定性評估方法

定性評估方法在輸電線路運維檢修中的應用，主要依賴于專家的經(jīng)驗和知識，對風險進行主觀判斷和綜合評價。通過專家經(jīng)驗法，可利用專家在長期實踐中積累的經(jīng)驗，對可能發(fā)生的風險進行識別和評估。這種方法通常通過專家座談會、德爾菲法等方式進行，專家們對各種可能的故障進行討論，結合實際情況提出風險等級和相應的預防措施。模糊綜合評判法則是另一種常見的定性評估方法，其基于模糊數(shù)學理論，通過建立模糊綜合評判模型，對輸電線路的風險進行綜合評判。

模糊綜合評判法的基本步驟包括確定評判指標、建立隸屬函數(shù)、構建模糊關系矩陣和進行模糊綜合評判。確定評判指標，如安全性、可靠性和環(huán)境影響等。建立隸屬函數(shù)，將評判指標量轉(zhuǎn)化為模糊集合。構建模糊關系矩陣R=[rij]，式中，rij為第i個評判對象在第j個指標上的隸屬度。利用模糊綜合評判公式B=AR，式中，A為權重向量，B為綜合評判結果，通過加權平均法或模糊運算得出評判結果。

3.2 定量評估方法

將定量評估方法運用到輸電線路運維檢修工作中，利用數(shù)學模型與統(tǒng)計數(shù)據(jù)相結合，量化分析并客觀評估風險。該方法優(yōu)點是能給出準確的風險評估結果并為制訂具體預防措施及管理方案提供方便。故障樹分析方法是眾多定量評估手段中的一種，其通過構建故障樹模型，將復雜的故障事件拆分為多個基礎事件，并估算其發(fā)生概率和影響深度。具體來說，故障樹分析通過邏輯門（如“與”門和“或”門）連接基本事件，從而建立系統(tǒng)故障的因果關系，利用布爾代數(shù)進行定量分析，得到頂事件的概率。風險矩陣法是另一種常用的定量評估手段，其通過構建風險矩陣，將風險發(fā)生的可能性與其產(chǎn)生的后果嚴重性相結合，進而準確地確定風險的等級。風險矩陣法步驟為界定風險等級，制訂風險概率與后果嚴重程度分級標準，根據(jù)概率與嚴重程度對各風險進行矩陣定位。例如，風險評分可表示為R=P×C，式中，R為風險值，P為風險發(fā)生的概率，C為風險后果的嚴重程度。利用矩陣分析的方法，能夠直觀地確定高風險區(qū)域的位置，以便集中資源重點防治。另外，蒙特卡羅模擬通過大量隨機抽樣與計算模擬系統(tǒng)在各種工況下的工作情況，并對系統(tǒng)的可靠性與安全性進行評價。蒙特卡羅模擬建立在概率論與數(shù)值計算技術基礎上，其能對復雜非線性系統(tǒng)進行處理，從而為風險評估提供數(shù)據(jù)上的可靠性?？傊?，定量評估方法憑借嚴密的數(shù)學模型與豐富的統(tǒng)計數(shù)據(jù)可對輸電線路運維檢修過程中存在的風險進行有效識別與量化，從而為科學決策奠定了重要基礎。

4 輸電線路運維檢修中的風險預防措施

4.1 技術性預防措施

技術性預防措施對輸電線路運維檢修工作具有重要影響，可借助先進技術手段與裝備，提升輸電線路可靠性與安全性。智能監(jiān)測技術被視為核心措施之一，其可通過在輸電線路上安裝傳感器和監(jiān)控設備來實時獲取線路的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，包括但不限于導線溫度、振動頻率、環(huán)境溫度和濕度等重要參數(shù)。通過無線網(wǎng)絡將這些數(shù)據(jù)傳輸至控制中心，并運用大數(shù)據(jù)分析與人工智能技術及時發(fā)現(xiàn)可能存在的故障隱患并做出預警與預測。智能無人機巡檢技術通過無人機攜帶高清攝像頭以及紅外成像設備，可實現(xiàn)輸電線路的有效巡檢，發(fā)現(xiàn)設備受損、導線折斷及外力破壞的情況。無人機巡檢在提高巡檢效率的同時也降低了人工巡檢危險性及工作強度。采用先進的檢修設備，如帶電作業(yè)機器人，可通過遠程控制、精密操作等方式實現(xiàn)不停電檢修作業(yè)，從而避免因斷電而造成的經(jīng)濟損失，以及給用戶造成不便等。利用超聲波檢測技術可對絕緣子等器件內(nèi)部缺陷進行檢測，通過超聲波反射與衰減特性識別器件內(nèi)部裂紋與氣泡，以便預先采取措施對其進行替換與維修。光纖傳感技術可應用于輸電線路故障定位中，通過將光纖敷設在輸電線路上，利用光信號傳輸特性準確定位出故障點位置，從而提高故障處理及時性與準確性。這些技術性防范措施的運用在促進輸電線路安全可靠性的同時，也可減少運行維護成本，對電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行起到強有力的保障作用。

4.2 管理性預防措施

管理性預防措施通過科學的管理與制度建設來保證各種技術措施能夠得到有效實施與操作。編制周密的檢修計劃可為管理性預防措施提供依據(jù)，并通過科學安排大修時間及內(nèi)容避免大修期間漏檢、重復大修等現(xiàn)象發(fā)生。檢修計劃的制訂要以輸電線路運行狀態(tài)及歷史數(shù)據(jù)為依據(jù)，并充分考慮季節(jié)變化、設備老化及外界環(huán)境的影響，保證檢修工作全面有效。

加強人員培訓及安全教育在管理性預防措施中具有重要意義，定期組織專業(yè)技能培訓可提升運維人員技術水平及應急處理能力，保證其熟練掌握各種檢修設備及工具。通過組織安全知識的講座和緊急情況下的模擬演練，可提升工作人員的安全意識和應對事故的能力，減少由于人為錯誤引發(fā)的各種故障和事故。

建立和完善的運維管理制度同樣是管理性預防措施中最核心的部分，主要包括設備管理制度、巡檢制度和故障處理制度，并通過制度化管理來實現(xiàn)、規(guī)范各類運維檢修工作程序及標準，保障各環(huán)節(jié)有序開展。設備管理制度主要包括設備的檔案管理、定期檢測及維護保養(yǎng)，以保證設備保持良好的運轉(zhuǎn)。巡檢制度旨在通過明確的巡檢頻率和內(nèi)容確保輸電線路的運行狀況能夠得到實時的監(jiān)控和評估，一旦發(fā)現(xiàn)問題，可立即采取相應的處理措施。故障處理制度明確了在故障發(fā)生之后的緊急響應步驟和應對策略，以確保故障能在最短的時間里得到妥善處理并恢復電力供應。

信息化管理方面通過輸電線路運行維護管理系統(tǒng)的構建，運用信息技術實現(xiàn)了各種數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理與分析，增強了管理效率與決策的科學性。運維管理系統(tǒng)可將監(jiān)測數(shù)據(jù)、檢修記錄及故障信息整合在一起，為管理人員提供綜合數(shù)據(jù)支持與分析工具，有利于管理人員了解線路運行狀態(tài)并做出科學的決策。同時，推進標準化建設工作，通過建立并實施運維檢修統(tǒng)一標準、規(guī)范，可保證工作有章可依、有據(jù)可循、有效可循，并有保障地開展檢修工作。

5 結束語

輸電線路運維檢修中對風險評估及預防措施進行研究極為關鍵。通過深入分析潛在風險并進行科學評估，可更精準地確定運維檢修中可能面臨的問題與挑戰(zhàn)。同時，有效預防措施的制訂與落實能夠顯著促進輸電線路安全穩(wěn)定運行，保障電力系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)。未來，應探討更加新穎的風險評估方法及防范措施，以應對電力系統(tǒng)運行環(huán)境的變化，確保社會經(jīng)濟穩(wěn)定發(fā)展，滿足人們生活正常用電需要。

參考文獻

[1] 宋麗，李鵬，許文韜，等.基于云模型的輸電線路運維檢修風險評估[J].浙江電力，2023，42（9）：108-116.