浅析架空输电线路状态检修

汤洪峰

摘要:传统的输电线路检修工作是以定期进行预防性试验和按一定的周期进行检修的制度,互相制约性很强,造成了检修方面不必要的人力、物力及财力的浪费,而以设备状况来替代以时间为周期的线路检修是当前探索输电线路检修的先进方法。文章从状态检修流程、架空输电线路检修项目、状态检修完全替代定期检修的可能性等方面对架空输电线路状态检修进行了分析阐述。

关键词:架空输电线路,状态检修;设备检修

中图分类号:TP273文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)22-0176-02

架空输电线路是用绝缘子将输电导线固定在直立于地面的杆塔上,以传输电能的输电线路。架空线路由导线、架空地线、绝缘子串、杆塔、接地装置等部分组成。导线承担传导电流的功能,必须具有足够的截面以保持合理的通流密度。导线都是处在高电位。与地下输电线路相比较,架空线路建设成本低,施工周期短,易于检修维护。因此,架空线路输电是电力工业发展以来所采用的主要输电方式。

一、状态检修流程

多年来,由于受检修手段及预知诊断技术的限制,对输电线路检修一直沿用“到期必修”的定期检修制度,不能客观的反映设备内在的质量和运行工况等因素的差异,既缺乏合理性和科学性,又具有很大的盲目性。许多设备应修而未修,轻则影响其技术性能和使用寿命,重则会造成损坏或事故;也有更多的设备不该修而修,造成人力和物力财力的严重浪费;而送电线路地处野外,饱受风、雨、雾、冰、雪、冰雹、雷电等大气环境的影响,同时还受到洪水、山体滑坡、泥石流等自然灾害的危害,另外工农业的环境污染,采石放炮,农田、水利改造等人为因素也直接威胁着送电线路的安全运行,而检修人员整年忙于奔波,检修维护设备仍难以按规程标准完成,造成设备检修维护质量参差不齐,管理部门也无法全面掌握设备的真实运行状况而不得不采用事后检修维护方式,使运行中的设备难以保证健康、安全地运行,而且还大量占用了线路停电时间。

输电线路状态检修系统整体框架的设计是以国家电网公司《设备状态检修管理规定(试行)》、《输变电设备状态检修辅助决策系统建设技术原则(试行)》、《输变电设备风险评估导则(试行)》、《输变电设备状态检修工作验收细则》、《输变电设备状态检修试验规程》、《输变电设备状态检修绩效评估标准》、《输变电设备在线监测系统管理规范》、《输变电设备在线监测系统技术导则》为依据,结合北京电网输电线路运行管理特点设计开发的。本论文在该设计的过程中增加了外力破坏等多项监测信息的收集,从而更加完善了状态检修的系统框架,并初步完成软件系统。

状态检修的基本流程包括:设备信息的收集、设备状态的评价、风险评估、检修策略、检修实施及绩效评估七个主要环节,如图1所示:

二、架空输电线路检修项目

输电线路状态检修是近年来随着电力工业的迅猛发展,系统自动化水平以及对供电可靠性要求的提高而提出的一种检修策略,是建立在预知诊断基础上的科学检修管理方法,是依靠先进检测手段、试验技术为技术保障,并根据运行经验和运行工况综合分析判断后,确定其检修周期和项目的一种先进的输电线路检修方法。

输电线路的状态检修不同于发电机、变压器、开关等设备的状态检修,线路的状态数据涵盖比较广,一些数据可以直接观测到,另外一些可以通过带电作业检测到,比较方便、易行。带电作业是在线路不停电的状态下进行的,能够提供一些真实的线路状态,可以满足开展状态检修工作的需要。在线监测系统能够提供十分充分的状态数据,现在一些高电压等级的线路上已开始使用,随着线路状态检修工作的深入和发展将来会得到推广应用。

线路运行人员每月对所辖线路巡视一遍,是线路状态数据的重要来源。巡视质量的好坏直接关系到状态数据的真伪,因此在这个环节上要下大力气保证巡视质量。对员工进行培训提高他们的工作能力,增强员工的责任心,规范管理,严格考核。要把巡视中发现的缺陷都及时记录在巡线票上,并输入MIS系统。严格执行缺陷管理程序,小的缺陷能够不停电消除的,就尽快消除或是采用带电作业进行消除。不危及线路安全运行的、需要停电处理的缺陷比如瓷瓶倾斜、横担或拉线锈蚀严重、电杆有裂缝、弧垂过大或过小等,对这些缺陷要如实录入MIS系统作为线路的状态数据,在状态评估时进行考虑。状态检测是获得线路状态数据的一项重要手段,它可以得到一些设备的在线数据,及时了解设备的运行状况。目前已经开展了绝缘子盐密测量、零值瓷瓶检测以及红外测温三项状态检测工作,积累了一些状态数据。

三、状态检修完全替代定期检修的可能性

影响输电线路故障因素众多,而且外部因素、不定因素较多。输电线路故障的规律性差、分散性大,出现缺陷的原因众多,而且规律也不同。另外我国输电线路在基建投入时考虑资金,线路设计安全裕度不多,从500kV线路外绝缘选择来看,国外选用饱和盐密来确定爬电距离和绝缘配置,而我国外绝缘配置设计时选用一般盐密,外绝缘配置的裕度靠人工清扫。500kV线路日本每串绝缘子比我们多5~7片。所以国外很少发生污闪事故。

输电线路设备在野外,线路很长,实现状态监测时没有必要对所有设备进行监测,对有些缺陷实现状态监测→故障诊断→状态检修实现上还存在许多技术瓶颈,而且对所有设备进行状态监测费用上难以承受也没有必要。输电线路状态检修有它自身的特点,即状态比较直观,对实时性要求不太高,未来的状态检修可能完全替代定期检修。电力系统内部目前还是以计划管理为主,所以状态检修方式必须要有计划性,这可能在一定程度上对状态检修有所影响。

(一)输电线路状态检修方式的确定

输电线路检修方式有着本身的优势,即根据线路状态分类,应根据不同设备缺陷选用不同的检修方式。考虑系统可靠性后,采用带电检修消除存在缺陷的状态单元,实现输电线路状态检修。所以输电线路故障诊断后主要依靠带电检修实现状态检修,提高可靠性。对于不能够带电作业的缺陷,就要列入状态检修计划,在规定的检修时间内予以消除。

(二)输电线路状态检修方式的实现要有一个过程

目前全面推行输电线路状态检修还存在一定的问题主要包括输电线路在线监测技术还不健全,不能满足状态信息的要求,而且费用昂贵;对在线监测的信号加工处理和故障诊断只是停留在简单的统计,故障诊断的模型尚不健全,判断的标准不健全,可信度不高;因此状态检修应首选线路电气、机械、地理环境较好的线路试行,同时要保证人员的高素质。

目前,在部分输电线路上推广状态检修,实现通过盐密监测、泄露电流监测,结合GIS和电子污区图指导线路进行调爬和清扫工作。同时对主要线路进行全面技术改造,在此基础上推广状态检修,大力开展带电作业,能够保证3~4年不停电状态检修输电线路。

随着监测技术的提高、诊断理论和技术的进步,输电线路状态检修必然成为一种主要的检修方式,为电力系统经济运行发挥重要作用。

四、结语

设备状态检修是根据先进的状态监测和诊断技术提供的设备状态信息,判断设备的异常,预知设备的故障,在故障发生前进行检修的方式,即根据设备的健康状态来安排检修计划,实施设备检修。状态检修不是唯一的检修方式,企业根据设备的重要性、可控性和可维修性,需结合其他的检修方式(故障检修、定期检修、主动检修)一起,形成综合的检修方式。

参考文献

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