輸電線路狀態(tài)檢修研究

【摘 要】隨著傳感技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟硬件和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)等綜合智能系統(tǒng)在狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷中的應(yīng)用，基于輸電線路設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)和先進(jìn)診斷技術(shù)的狀態(tài)檢修研究得到發(fā)展，從而使得輸電線路的狀態(tài)檢修即根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和健康狀況而執(zhí)行檢修的預(yù)知性作業(yè)成為電力系統(tǒng)中的一個(gè)重要研究領(lǐng)域。

【關(guān)鍵詞】輸電線路；狀態(tài)維修

0.概述

相對(duì)于傳統(tǒng)的輸電線路檢修，狀態(tài)檢修有很大的優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)的輸電線路檢修是定期進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)和按一定的周期進(jìn)行檢修的方式，很容易造成不必要的人力、物力及財(cái)力的浪費(fèi)，而以線路運(yùn)行的實(shí)際狀況來(lái)替代以時(shí)間為周期的線路檢修模式是當(dāng)前探索輸電線路檢修的先進(jìn)方法，這就是狀態(tài)檢修。隨著電網(wǎng)容量的不斷增大以及用戶對(duì)供電可靠性要求的提高，維修管理的重要性日益顯得重要起來(lái)。如何采取合理的維修策略和正確決定維修計(jì)劃，以保證在不降低可靠性的前提下節(jié)省維修費(fèi)用，便成為電力系統(tǒng)的主要課題。

1.輸電線路檢修項(xiàng)目

按工作性質(zhì)內(nèi)容與工作涉及范圍，線路檢修工作分為A、B、C、D、E五類，其中A、B、C類是停電檢修，D、E類是不停電檢修。下面介紹每一分類下的檢修項(xiàng)目。

1.1 A類檢修

A類檢修是指對(duì)線路主要單元進(jìn)行大量的整體性更換、改造等。包括桿塔更換、移位、升高（5基以上）；導(dǎo)線、地線、OPGW更換（一個(gè)耐張段以上）。

1.2 B類檢修

B類檢修是指對(duì)線路主要單元進(jìn)行少量的整體性更換及加裝，線路其它元件的批量更換及加裝。包括：主要部件更換及加裝導(dǎo)線、底線、0PGW、桿塔；其它部件更換及加裝；橫擔(dān)或主材、絕緣子、避雷器、金具及其他；主要部件處理、修復(fù)及加固基礎(chǔ)、扶正及加固桿塔；修復(fù)導(dǎo)、地線；調(diào)整導(dǎo)線、地線馳度及其他。

1.3 C類檢修

C類檢修是綜合性檢修及試驗(yàn)，包括絕緣子表面清掃；線路避雷器檢查及試驗(yàn)；金具緊固檢查；導(dǎo)地線走線檢查及其他。

1.4 D類檢修

D類檢修是指在地電位上進(jìn)行的不停電檢查、檢測(cè)、維護(hù)或更換。包括修復(fù)基礎(chǔ)護(hù)坡及防洪、防碰撞措施；鐵塔防腐處理；鋼筋混凝土桿塔裂紋修復(fù)；更換桿塔拉線（拉棒）；更換桿塔斜材；拆除桿塔鳥巢；更換接地裝置；安裝或修附屬設(shè)施；通道清障；絕緣子帶電測(cè)零；接地電阻測(cè)量；紅外測(cè)溫及其它。

1.5 E類檢修

E類檢修是指在等電位帶電檢修、維護(hù)或更換。包括帶點(diǎn)更換絕緣子；帶點(diǎn)更換金具；帶電修補(bǔ)導(dǎo)線；帶電處理線夾發(fā)熱及其他。

2.狀態(tài)檢修完全替代定期檢修的可能性

輸電線路設(shè)備在野外，線路很長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)時(shí)沒(méi)有必要對(duì)所有設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)有些缺陷實(shí)現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)→故障診斷→狀態(tài)檢修實(shí)現(xiàn)上還存在許多技術(shù)瓶頸，而且對(duì)所有設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)費(fèi)用上難以承受也沒(méi)有必要。輸電線路狀態(tài)檢修有它自身的特點(diǎn)，即狀態(tài)比較直觀，對(duì)實(shí)時(shí)性要求不太高，未來(lái)的狀態(tài)檢修可能完全替代定期檢修。電力系統(tǒng)內(nèi)部目前還是以計(jì)劃管理為主，所以狀態(tài)檢修方式必須要有計(jì)劃性，這可能在一定程度上對(duì)狀態(tài)檢修有所影響。

2.1輸電線路狀態(tài)檢修方式的確定

輸電線路檢修方式有著本身的優(yōu)勢(shì)，即根據(jù)線路狀態(tài)分類，應(yīng)根據(jù)不同設(shè)備缺陷選用不同的檢修方式。考慮系統(tǒng)可靠性后，采用帶電檢修消除存在缺陷的狀態(tài)單元，實(shí)現(xiàn)輸電線路狀態(tài)檢修。所以輸電線路故障診斷后主要依靠帶電檢修實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修，提高可靠性。對(duì)于不能夠帶電作業(yè)的缺陷，就要列入狀態(tài)檢修計(jì)劃，在規(guī)定的檢修時(shí)間內(nèi)予以消除。

2.2輸電線路狀態(tài)檢修方式的實(shí)現(xiàn)要有一個(gè)過(guò)程

目前全面推行輸電線路狀態(tài)檢修還存在一定的問(wèn)題主要包括輸電線路在線監(jiān)測(cè)技術(shù)還不健全，不能滿足狀態(tài)信息的要求，而且費(fèi)用昂貴；對(duì)在線監(jiān)測(cè)的信號(hào)加工處理和故障診斷只是停留在簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)，故障診斷的模型尚不健全，判斷的標(biāo)準(zhǔn)不健全，可信度不高；因此狀態(tài)檢修應(yīng)首選線路電氣、機(jī)械、地理環(huán)境較好的線路試行，同時(shí)要保證人員的高素質(zhì)。

隨著監(jiān)測(cè)技術(shù)的提高、診斷理論和技術(shù)的進(jìn)步，輸電線路狀態(tài)檢修必然成為一種主要的檢修方式，為電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行發(fā)揮重要作用。

3.實(shí)施狀態(tài)維修應(yīng)開展的研究工作

狀態(tài)維修技術(shù)，就目前來(lái)看，它涉及到多學(xué)科、多領(lǐng)域的系統(tǒng)工程技術(shù)問(wèn)題。一般包括電力系統(tǒng)各部門正在研究的電力前沿科技領(lǐng)域，主要包括先進(jìn)傳感器技術(shù)；信息采集處理技術(shù)；信息及數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)以及故障信號(hào)分類及判別技術(shù)等。

3.1先進(jìn)傳感器技術(shù)

先進(jìn)的傳感器是實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性維修的重要手段，是一個(gè)長(zhǎng)盛不衰的研究熱點(diǎn)。這是因?yàn)楣收显\斷技術(shù)的基點(diǎn)是首先取決于能否獲取到盡可能多的有用信息，而有用信息的排頭兵則是傳感器，只有性能先進(jìn)的傳感器，才能獲取清晰的高質(zhì)量的有用信息。這是數(shù)據(jù)處理和診斷決策的基礎(chǔ)。為了提高故障診斷水平，研究各種新型傳感器便成為電力系統(tǒng)的研究熱點(diǎn)。

雷電定位裝置測(cè)量云對(duì)地的閃絡(luò)是捕獲空間電磁場(chǎng)的變化。目前通過(guò)傳感器捕捉到的信號(hào)，已能將定位距離誤差控制在700m左右，而現(xiàn)在看來(lái)這一誤差精度還有待提高。而這一誤差精度的提高盡管是一個(gè)系統(tǒng)工程，但傳感的改進(jìn)也是一個(gè)重要的領(lǐng)域。

3.2信息處理技術(shù)

對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行加工處理，去掉現(xiàn)場(chǎng)大量的背景干擾信號(hào)，從而提取有用的信號(hào)，這是信息處理技術(shù)的關(guān)鍵。然而現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)表明，有用的信號(hào)能級(jí)往往很低，這淹沒(méi)在大量的背景噪聲海洋中，當(dāng)然信息處理技術(shù)的主流是應(yīng)用硬件濾波器和數(shù)字濾波技術(shù)，并采用水波變換技術(shù)。這不僅可以有效地濾除穩(wěn)態(tài)信號(hào)，即濾掉經(jīng)常遇到的載波信號(hào)干擾和噪雜聲干擾，同時(shí)還可以抑制其他現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量中不可避免的干擾。這樣一些技術(shù)的應(yīng)用，可以把有用的信號(hào)從此信號(hào)強(qiáng)幾個(gè)數(shù)量級(jí)的干擾電平中提取出來(lái)。

3.3信息及數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)

輸電線路的信息與數(shù)據(jù)傳輸問(wèn)題相對(duì)于變電設(shè)備而言，傳輸問(wèn)題則顯得較為突出。這里有三個(gè)問(wèn)題，一是傳輸通道，二是傳輸距離，三是傳輸功率問(wèn)題。目前已有的傳輸方式是通過(guò)OPGW或ADSS光纜作為傳輸媒體。

4.結(jié)論

總之，作為一種先進(jìn)的檢修管理方式，輸電線路狀態(tài)檢修能有效地克服定期檢修造成設(shè)備過(guò)修或失修的問(wèn)題，給電網(wǎng)及社會(huì)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。設(shè)備狀態(tài)檢修是根據(jù)先進(jìn)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和診斷技術(shù)提供的設(shè)備狀態(tài)信息，判斷設(shè)備的異常，預(yù)知設(shè)備的故障，在故障發(fā)生前進(jìn)行檢修的方式，即根據(jù)設(shè)備的健康狀態(tài)來(lái)安排檢修計(jì)劃，實(shí)施設(shè)備檢修。輸電線路狀態(tài)檢修技術(shù)目前雖然已具備開展的條件，但是還需要許多的技術(shù)支持和輸電線路本身大力度的技術(shù)改造來(lái)進(jìn)一步完善，所以需要進(jìn)一步的基礎(chǔ)理論研究和成熟產(chǎn)品的開發(fā)。狀態(tài)檢修不是唯一的檢修方式，需要根據(jù)設(shè)備的重要性、可控性和可維修性，需結(jié)合其他的檢修方式（故障檢修、定期檢修、主動(dòng)檢修）一起，形成綜合的檢修方式。 [科]

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