某特大型城市输电网直升机巡视工作多维分析

张 雷，张春勇，陈彦廷，黄海生，吕泽敏

(广东电网有限责任公司广州供电局，广东 广州 510001)

某特大型城市输电网2020年直升机巡视工作于4月5日开始，5月5日结束，总体概况如表1所示(全部为回路长度)。

表1 直升机巡视概况

直升机巡视主要以“可见光+红外+激光扫描”的精巡方式开展，部分受制于走廊环境无法精巡时，以“单纯激光扫描”的快巡方式开展。

本轮巡视总计在线时长92.56 h、平均每架次在线时长1.93 h，总计开机时长124.25 h、平均每架次开机时长2.59 h，平均在线率为74.49%，处于正常水平[1]。

本轮巡视共报送缺陷、隐患数量如表2所示。

表2 直升机巡视发现的缺陷、隐患数量

针对特大型城市输电网直升机巡视工作的成效与不足，本文进行缺陷数据六维分析、树障隐患分析、飞行影响因素分析、机巡效益分析、机巡不平衡性分析。

1 缺陷数据六维分析

2020年上半年，直升机精细化巡视共发现各类缺陷、隐患2883处。

a.以缺陷等级为维度进行分析

以缺陷等级数量为维度统计，结果如表3所示[2]。

表3 按缺陷等级数量统计结果

本轮直升机巡视同时报送隐患112处，其中2处为线路附近流动吊车作业，其余110处为保护区薄膜、遮阳网、大棚等。流动吊车作业已当时通知班组到场管控，其余110处均为线路保护区内常见隐患，不再另作分析。

小结：①螺帽缺失和R销退出是紧急重大缺陷的主要形式；②杆号牌、相序牌缺失或模糊不清，销钉缺失，防振锤移位是一般缺陷的主要形式。

b.以地面巡视发现的难易程度为维度进行分析以地面巡视发现的难易程度为维度，将2883处各类缺陷分等级统计，结果如表4所示[3]。

表4 按地面巡视发现的难易程度分等级统计结果

小结：①直升机巡视报送的缺陷中主要以地面巡视较难发现和难发现的缺陷为主，占比超过7成；②销钉缺失，塔材缺螺栓，悬垂线夹缺垫片等金具和塔材问题较多；③杆号牌、相序牌缺损或褪色问题较严重，需加大维护更换力度。

c.以缺陷形成阶段为维度进行分析

以缺陷形成阶段为维度，将2883处各类缺陷统计，结果如表5所示[4]。

表5 按缺陷形成阶段统计结果

小结：①将杆号牌、相序牌褪色问题归类为物资缺陷，占比46.62%；②销钉缺失，塔材缺螺栓，悬垂线夹缺垫片等金具和塔材缺失或不规范安装等多发问题在验收过程中重点关注；③防振锤移位，塔上鸟巢，绝缘子自爆，警示牌机巡标志牌褪色，均压环破损移位，绝缘子碗头R销退出，金具或导地线上异物缠绕，放电间隙不规范等问题在运维阶段多发且需重点关注。

d.以缺陷部位为维度进行分析

以缺陷部位为维度，将2883处各类缺陷分类统计，结果如表6所示。

表6 按缺陷部位分类统计结果

小结：①输电线路三牌等附属设施问题突出，需加强整治；②巡视人员需提高巡视质量，在逐一排查线路缺陷过程中多关注附属设施、金具和绝缘子等部位。

e.以缺陷所属班组为维度进行分析

以缺陷所属班组为维度，将2883处各类缺陷分类统计，结果如表7所示。

表7 按缺陷所属班组分类统计结果

小结：①CX三班和HD二班缺陷数量占7个班缺陷总量的一半，CH二班明显高于其他4个班；②HD一班线路存在缺陷情况最严重，HD三班、CX三班较高，CX二班相对较好；③CX三班、HD一班、HD三班在线路缺陷发现和消缺方面存在较大不足。

f.以线路每km缺陷数量为维度进行分析

以线路每km缺陷数为维度，将缺陷数量不小于40的线路进行统计，结果如表8所示。

表8 按线路每km缺陷数量统计结果

小结：①线路每km缺陷数量前10名的线路中，CX三班、HD一班各占3条，HD二班、HD三班、CH一班、CH二班各占1条，说明CX三班和HD一班在线路缺陷发现和消缺方面存在较大不足；②相序牌褪色是影响线路缺陷数量的最大因素，其次是销钉缺失，均存在聚集性现象，导致整条线路缺陷率略高。

2 树障隐患分析

本轮直升机激光扫描线路1500 km，发现静态树障隐患781处。筛查范围为35 kV及110 kV线路，线树净空距离≤4 m；220 kV线路线树净空距离≤4.5 m；500 kV线路线树净空距离≤7 m。按电压等级和所属班组分别统计，结果如表9、表10所示。

表9 按电压等级统计结果

表10 按所属班组统计结果

小结：①35 kV线路每 km树障隐患数量较其他电压等级高许多；②110 kV和500 kV线路树障隐患数量较220 kV线路严重[5]；③CH一班、HD二班、CX二班的树障隐患数量较其他班组高出许多，其中由于唯一1条35 kV线路在CH一班，导致该班组线路每km树障隐患数量比其他班组高很多。

3 飞行影响因素分析

本轮直升机巡视4月5日开始共持续31天(24天有飞行作业)、飞行48架次。如无各类因素(空域和下雨、飞机定检、吊舱故障、飞机故障、油车未到位)影响，直升机每天满飞3架次，则14天内(即4月18日)完成。

在这31天中,周末和节假日共12天中1天下雨，11天可飞，不考虑天气影响的可飞概率是100%，存在较大程度的“假日作主”现象；19天工作日中可飞的13个工作日合计飞行22架次、平均每日可飞1.69架次，其中11架次主要在12：00—14：00作业，工作日直升机巡视存在很大程度的“正午航班”现象。原本31天共有108次飞行机会，实际完成48架次(整体可飞概率为44.44%)，除10架次是受下雨天气影响外，其他50架次均受空域限制。

直升机巡视的许可空域也存在局部的动态变化情况，如：2018年12月荔湾区直升机巡视114.151 km，2019—2020年因荔湾区空域管制趋严均无线路可开展直升机巡视。

小结：①空域管制是制约本轮直升机巡视进度的最大因素，天气是次要因素；②周末和节假日的空域几乎不受限(一般能飞2架次，至少能飞1架次)；③工作日的空域允许时段大多在12：00—14：00。

4 机巡效益分析

a.本轮直升机巡视预计成本支出720万元。

b.本轮直升机巡视代替人工巡视完成的精巡里程1393.794 km，总计代替346组的“人工巡视+预试测温”工作，相当于为班组节省每天692 人的工作量[6]，有助于班组用节省下来的人力提升防外破管控力度，提升基础台账质量，做好班组基础管理。

c.直升机巡视虽投入较大(1 km线路采用直升机“三合一”精巡的方式支出约为采用无人机分3架次作业的方式支出的1.6倍)，但速度快、效率高(1个机组≈10个人工巡视班组≈6个无人机巡视班组)、质量优、效益好，是人工巡视的重要替代手段，也是机巡多样化的重要组成部分[7-8]。

d.本轮直升机巡视共发现人工巡视难发现和较难发现的各类缺陷2125处，共精确检测排查树障隐患3716处，有效发现线路中存在的各类缺陷、隐患，通过及时闭环消缺解决了线路重大紧急缺陷、隐患运行风险42项，提升了设备安全可控水平和运维管控质量。

5 机巡不平衡性分析

本轮直升机巡视累计完成线路里程1507.3 km，占全站运行线路里程3154.9 km的47.78%，将已巡视线路按电压等级分析如图1、图2所示。

图1 直升机巡视线路不同电压等级占比

图2 不同电压等级线路直升机巡视比例

将已巡视线路按所属班组进行统计,结果如表11所示。

表11 各班巡视线路占全站和本班比例

小结：①不同电压等级输电线路直升机巡视比例相差较大[9]，近70%的500 kV，43%的220 kV，37%的110 kV架空输电线路可直升机巡视，35 kV输电线路全线可开展激光扫描，但因线路较低，无法开展精细化巡视；②不同班组直升机巡视线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一班的占比之和为85.41%；③不同班组的直升机巡视线路占全站线路的比例相差很大，CH一班、CH二班均超过80%,HD二班接近80%，CX三班刚好一半，HD一班和HD三班接近20%，CX一班则无线路可巡。

6 结束语

本轮直升机巡视31天共飞行48架次，精巡线路1394 km、通道快巡113 km，发现923处地面巡视难以发现的缺螺栓、少销钉等缺陷。尽管存在空域管制严格受限频繁，直升机巡视仍然比无人机作业存在速度快、效益好的突出优点，但因其强烈的区域不平衡性和地面环境干扰，仍需要大量的无人机作业进行辅助配合，提高直升机巡视的综合效益[10]。