吳正佳 祝小琴 羅月勝 林 攀
(三峽大學 機械與材料學院,湖北 宜昌 443002)
輸電線路是電網的重要組成部分,它不僅是輸送和分配電能的載體,還能將幾個電網連接起來,形成電力系統.一旦電力系統的某一部位發生問題,則會產生連鎖反應,影響整個電網系統的運行[1],所以輸電線路的運行和維護就顯得非常重要.由于輸電線路具有線長、面廣、點多,電壓等級高,輸送容量大等特點,而且我國人口眾多,受土地資源制約,輸電線路通道一般選擇于大山、丘陵,江河湖泊等交通困難區域[2].再加上電力公司投運的輸電線路不斷增加,目前,電力企業的發展都不同程度地存在電網增長速度遠大于線路運維人員數量增長速度的問題[3-4],輸電線路的日常運行維護也變得越來越困難,尋找一種較優的輸電線路運維作業方法是非常有必要的.
針對上述問題,本文比較了傳統運維方式,重點區域劃分法運維方式,1+1運維方式等幾種運維作業方法的優越性.最后提出一種新的運維方式,即采用重點區域劃分結合1+1運維模式,組織群眾護線的運維優化方法,從運維時間和運維成本兩方面來研究此方法在解決偏僻線路運維優化方面是否有效,為電力企業線路運維優化提供有效的理論和實際依據.
某輸電公司是全國電力外送的輻射中心,境內電力企業承擔位于三峽、葛洲壩、隔河巖、水布埡電廠出口及川渝與華中聯網的24條超高壓線路的運行管理任務,線路長度1 557.505km,線路桿塔數量3 238基,其中500kV直流線路一條,其它全部為500kV交流線路,是華中地區電能交換的平臺.電源線出現故障可能造成整個主網穩定性的破壞,給電網安全帶來威脅.隨著電網公司目前所維護線路的迅速增長,線路維護任務日益繁重.從2003~2008年,運維的線路增加了峽都Ⅰ回、峽都Ⅱ回、峽都Ⅲ回、漁宜線等19條線路,增加的線路總長度達1 158.211km,線路桿塔數量2 671基,運維線路所在地80%以上為高山大嶺和一般山地,運維難度很大.圖1~2為某輸電公司線路維護人員增長數量和線路增長數量圖.

圖1 線路數量增長圖

圖2 人員數量增長圖
從圖中可以看出,從2003~2008年,需要運維的線路增加了19條,線路運維人數僅增加了10人,其增長速度遠跟不上線路增長速度,由此可見公司員工巡視、檢修工作的難度和工作任務都加重了.
某輸電公司現在主要采用定期巡視對輸電線路進行運行和維護.線路運行和檢修工作分開進行,定期巡線由生技部負責,下達月度巡線任務,并由專責巡視員負責巡視,巡視區段為全線.圖3為某輸電公司的線路巡視所采用的傳統運維方式流程圖.

圖3 傳統運維方式流程圖
某輸電公司所有巡線班隊共有41人,其中外線工有39人,按每個線路運維班組有2~3名外聘線路工要求,線路運維外聘線路工11人.按圖3中的線路運維流程,根據以往的護線經驗,在正常情況下,以兩人為一組,高山大嶺地區1d可以巡視2基桿塔,一般山地1d可以巡視4基桿塔,丘陵地區1d可以巡視6基桿塔,平原地區1d可以巡視7基桿塔.除去雙回共線的情況,現以某輸電公司運檢一隊線路巡視作業為例,得到運維所需的時間見表1.

表1 運檢一隊傳統運維方式下巡視天數
表1中運檢一隊主要負責的線路為萬龍Ⅰ回和萬龍Ⅱ回,該段線路跨度很大,在夷陵區和秭歸縣的路段,線路所在區域主要是高山大嶺和一般山地,按照目前的線路巡視水平,整個區域的巡視需55d,超過了定期巡線周期為一個月的要求.
對于上述某輸電線路公司,根據其線路地形特點,實行重點區域劃分法的運維方式,首先根據線路到位情況將其分為到位較容易地區、較困難地區和無人區3大塊,另外根據線路特殊區段劃分的原則,將交叉跨越點、跨越施工點、地質災害區、外破易發段等歸納為重點關注地區.線路重點區域劃分完成后,根據各區域特點進行分級管理,即到位較容易區及重點關注區段每月必須到位;到位較困難地區分3個月完成一次巡視工作,當月未安排班隊人員巡視的區段則以群眾護線方式彌補;無人區主要采取群眾護線員開展巡視,每季度保證本班隊人員到位一次,總體原則為保證班隊人員對所轄線路全部桿塔一個季度內必須到位一次.根據調整后的線路巡視周期,以及現有線路巡視水平,得到運檢一隊在重點區域劃分法情況下的巡視時間,見表2.

表2 運檢一隊重點區域劃分法下巡視天數
表2中運檢一隊主要負責的線路同樣為萬龍Ⅰ回和萬龍Ⅱ回,按照目前的線路巡視水平,采用重點區域劃分法運維方式,整個區域的巡視所需總天數為25.5d.
“1+1”線路巡視模式,即在日常巡視工作中按照2人一組的要求,其中1人為正式員工,另一人為外聘線路工或群眾護線員的運維模式法.首先必須根據線路到位區域劃分,在到位較困難地區及無人區聘請群眾護線員,建立完善的群眾護線網絡.由于群眾護線員具有對周圍環境熟悉、居住地離所需運維線路近、辦事能力強、用工成本相對較低等優點,群眾護線員的加入能在極大程度上提高線路巡視效率,降低線路運維成本,為線路巡視工作的正常進行提供了良好的基礎.
群眾護線員的工作一方面是在某輸電公司人員巡視過程中協助其開展巡視工作,另一方面是在某輸電公司人員未到現場的月度內根據各班隊要求獨自開展線路巡視工作,以及在特殊天氣情況下,根據各班隊要求及時到現場開展特巡工作,準確掌握線路設備狀況,還有在線路出現異常情況下,能迅速為所在線路巡視班隊提供現場情況,為線路搶修爭取時間.同樣對于上述某輸電線路公司,采用在重點區域劃分基礎上,用1+1運維模式結合群眾護線網絡的護線運維方式,得到運檢一隊所需的線路巡視時間見表3.表3中運檢一隊主要負責的線路同樣為萬龍Ⅰ回和萬龍Ⅱ回,按照目前的線路巡視水平,在重點區域劃分的基礎上,采用1+1運維模式,并輔助群眾護線網絡,整個區域的巡視所需總天數為15.5d.

表3 重點區域劃分結合1+1運維模式下線路巡視天數
因此,通過表4可知,以某輸電公司運行線路地形結構和現有的線路運維水平,采用傳統線路定期巡視工作量過大、很難按要求完成定期巡視的任務;采用重點區域劃分法結合群眾護線網絡進行線路巡視工作大約能節約一半的時間;在重點區域劃分法的基礎上,采用1+1運維模式,并輔助群眾護線網絡能更好地提高線路巡視的效率,只需傳統定期巡視1/3的時間.因此,在重點區域劃分的基礎上,選用1+1運維模式可以很好地提高線路巡視效率.
針對上述某輸電線路公司,每月線路巡視人員工作有效時間記為10d,采用重點區域劃分法結合1+1運維模式方法,通過計算得到其運檢一隊的線路運維人員需求情況見表5.

表5 運檢一隊線路巡視人數
運檢一隊的線路巡視任務需52人.其中重點區域劃分法需(39+6)/3+7=22人,那么群眾護線員為52-22=30人,而采用1+1運維模式,需單位人員10名,即需42名群眾護線員,運檢一隊線路巡視人數分配表見表6.

表6 運檢一隊線路巡視人數分配表
在表6的基礎上,為了在規定的時間完成線路的巡視工作,并對某輸電公司人員進行進一步優化配置.按某輸電公司每個線路運維班組有2~3名外聘線路工要求,可將正式員工數量減少,適當加入外聘線路人數,運檢一隊線路巡視人數重新分配見表7.

表7 運檢一隊線路巡視人數重新分配表
對表7運維人員配置結果,按經濟性的要求進行驗證.該輸電線路公司的線路巡視員目前由正式員工,外聘線路工、群眾護線員組成.各種類型的護線員在護線工作中性質不同,每天的護線所得報酬也不一樣.按目前的薪酬標準,正式員工外出巡線一天成本消耗為110元,外聘線路工每天巡線的薪酬為50元,群眾護線員平均每天薪酬為60元,公司每月線路巡視的總成本可用如下公式表示[5]:

式中,C為線路運維總成本;Ci為不同用工方式員工每天的工資;Ni為不同用工方式員工數量;Cv為單位間接成本(包括交通費等);T為每月定期巡視時間.
公司員工每月定期巡視的時間為10d,在不考慮線路運維間接成本的情況下,根據不同類型員工每天的線路運維成本,計算得到某公司運檢一隊人員完成月定期巡視工作勞務成本費用見表8.

表8 運檢一隊勞務成本費用表
從表8可以看出,重點區域劃分法結合1+1運維模式下的人員配置,運檢一隊月勞務成本費用為34 400元,費用優化比例為32.0%.由此從運維成本方面證明采用重點區域劃分法結合1+1運維模式這種運維優化方法的有效性.
縮短線路運維的周期,也能很好地節約線路巡視的交通成本、降低線路巡視的安全風險.
本文結合某輸電線路公司實際情況,一方面從運維作業時間方面比較了傳統運維作業方式、重點區域法運維作業方式以及基于重點區域劃分法的基礎上的1+1運維方式等3種運維作業方法的優越性,得到基于重點區域劃分法基礎上的1+1運維方式是最優的.另一方面從運維作業成本方面來驗證了重點區域劃分法基礎上的1+1運維方式的優越性.由此可得到結論:采用重點區域劃分,結合1+1運維模式,組建群眾護線網絡的優化運維方式,縮短了運維時間、降低了運維成本,從完成運維任務要求和降低經濟成本兩方面改善了現有運維作業方式,為解決當前電力企業出現的運維人員的增加不能滿足電網運維線路的增長問題提供了一種有效方法,具有重要的理論和實際意義.
[1]楊曉斌.輸變電線路的運行與維護管理[J].企業管理,2010(2):18.
[2]張 永.輸電線路護線管理問題研究[D].北京:華北電力大學,2009:6-7.
[3]麻石玉,杜玉清.架空輸電線路運行[M].北京:水利電力出版社,1990:10.
[4]陳家斌.電力架空線路運行維護與帶電作業[M].北京:中國水利水電出版社,2006.
[5]吳正佳,任芬芬,張 成,等.基于測評理論的線路運維作業方式優化研究[J].三峽大學學報:自然科學版,2011,33(3):34-37.