某特大型城市輸電網直升機巡視工作多維分析

張 雷，張春勇，陳彥廷，黃海生，呂澤敏

(廣東電網有限責任公司廣州供電局，廣東 廣州 510001)

某特大型城市輸電網2020年直升機巡視工作于4月5日開始，5月5日結束，總體概況如表1所示(全部為回路長度)。

表1 直升機巡視概況

直升機巡視主要以“可見光+紅外+激光掃描”的精巡方式開展，部分受制于走廊環境無法精巡時，以“單純激光掃描”的快巡方式開展。

本輪巡視總計在線時長92.56 h、平均每架次在線時長1.93 h，總計開機時長124.25 h、平均每架次開機時長2.59 h，平均在線率為74.49%，處于正常水平[1]。

本輪巡視共報送缺陷、隱患數量如表2所示。

表2 直升機巡視發現的缺陷、隱患數量

針對特大型城市輸電網直升機巡視工作的成效與不足，本文進行缺陷數據六維分析、樹障隱患分析、飛行影響因素分析、機巡效益分析、機巡不平衡性分析。

1 缺陷數據六維分析

2020年上半年，直升機精細化巡視共發現各類缺陷、隱患2883處。

a.以缺陷等級為維度進行分析

以缺陷等級數量為維度統計，結果如表3所示[2]。

表3 按缺陷等級數量統計結果

本輪直升機巡視同時報送隱患112處，其中2處為線路附近流動吊車作業，其余110處為保護區薄膜、遮陽網、大棚等。流動吊車作業已當時通知班組到場管控，其余110處均為線路保護區內常見隱患，不再另作分析。

小結：①螺帽缺失和R銷退出是緊急重大缺陷的主要形式；②桿號牌、相序牌缺失或模糊不清，銷釘缺失，防振錘移位是一般缺陷的主要形式。

b.以地面巡視發現的難易程度為維度進行分析以地面巡視發現的難易程度為維度，將2883處各類缺陷分等級統計，結果如表4所示[3]。

表4 按地面巡視發現的難易程度分等級統計結果

小結：①直升機巡視報送的缺陷中主要以地面巡視較難發現和難發現的缺陷為主，占比超過7成；②銷釘缺失，塔材缺螺栓，懸垂線夾缺墊片等金具和塔材問題較多；③桿號牌、相序牌缺損或褪色問題較嚴重，需加大維護更換力度。

c.以缺陷形成階段為維度進行分析

以缺陷形成階段為維度，將2883處各類缺陷統計，結果如表5所示[4]。

表5 按缺陷形成階段統計結果

小結：①將桿號牌、相序牌褪色問題歸類為物資缺陷，占比46.62%；②銷釘缺失，塔材缺螺栓，懸垂線夾缺墊片等金具和塔材缺失或不規范安裝等多發問題在驗收過程中重點關注；③防振錘移位，塔上鳥巢，絕緣子自爆，警示牌機巡標志牌褪色，均壓環破損移位，絕緣子碗頭R銷退出，金具或導地線上異物纏繞，放電間隙不規范等問題在運維階段多發且需重點關注。

d.以缺陷部位為維度進行分析

以缺陷部位為維度，將2883處各類缺陷分類統計，結果如表6所示。

表6 按缺陷部位分類統計結果

小結：①輸電線路三牌等附屬設施問題突出，需加強整治；②巡視人員需提高巡視質量，在逐一排查線路缺陷過程中多關注附屬設施、金具和絕緣子等部位。

e.以缺陷所屬班組為維度進行分析

以缺陷所屬班組為維度，將2883處各類缺陷分類統計，結果如表7所示。

表7 按缺陷所屬班組分類統計結果

小結：①CX三班和HD二班缺陷數量占7個班缺陷總量的一半，CH二班明顯高于其他4個班；②HD一班線路存在缺陷情況最嚴重，HD三班、CX三班較高，CX二班相對較好；③CX三班、HD一班、HD三班在線路缺陷發現和消缺方面存在較大不足。

f.以線路每km缺陷數量為維度進行分析

以線路每km缺陷數為維度，將缺陷數量不小于40的線路進行統計，結果如表8所示。

表8 按線路每km缺陷數量統計結果

小結：①線路每km缺陷數量前10名的線路中，CX三班、HD一班各占3條，HD二班、HD三班、CH一班、CH二班各占1條，說明CX三班和HD一班在線路缺陷發現和消缺方面存在較大不足；②相序牌褪色是影響線路缺陷數量的最大因素，其次是銷釘缺失，均存在聚集性現象，導致整條線路缺陷率略高。

2 樹障隱患分析

本輪直升機激光掃描線路1500 km，發現靜態樹障隱患781處。篩查范圍為35 kV及110 kV線路，線樹凈空距離≤4 m；220 kV線路線樹凈空距離≤4.5 m；500 kV線路線樹凈空距離≤7 m。按電壓等級和所屬班組分別統計，結果如表9、表10所示。

表9 按電壓等級統計結果

表10 按所屬班組統計結果

小結：①35 kV線路每 km樹障隱患數量較其他電壓等級高許多；②110 kV和500 kV線路樹障隱患數量較220 kV線路嚴重[5]；③CH一班、HD二班、CX二班的樹障隱患數量較其他班組高出許多，其中由于唯一1條35 kV線路在CH一班，導致該班組線路每km樹障隱患數量比其他班組高很多。

3 飛行影響因素分析

本輪直升機巡視4月5日開始共持續31天(24天有飛行作業)、飛行48架次。如無各類因素(空域和下雨、飛機定檢、吊艙故障、飛機故障、油車未到位)影響，直升機每天滿飛3架次，則14天內(即4月18日)完成。

在這31天中,周末和節假日共12天中1天下雨，11天可飛，不考慮天氣影響的可飛概率是100%，存在較大程度的“假日作主”現象；19天工作日中可飛的13個工作日合計飛行22架次、平均每日可飛1.69架次，其中11架次主要在12：00—14：00作業，工作日直升機巡視存在很大程度的“正午航班”現象。原本31天共有108次飛行機會，實際完成48架次(整體可飛概率為44.44%)，除10架次是受下雨天氣影響外，其他50架次均受空域限制。

直升機巡視的許可空域也存在局部的動態變化情況，如：2018年12月荔灣區直升機巡視114.151 km，2019—2020年因荔灣區空域管制趨嚴均無線路可開展直升機巡視。

小結：①空域管制是制約本輪直升機巡視進度的最大因素，天氣是次要因素；②周末和節假日的空域幾乎不受限(一般能飛2架次，至少能飛1架次)；③工作日的空域允許時段大多在12：00—14：00。

4 機巡效益分析

a.本輪直升機巡視預計成本支出720萬元。

b.本輪直升機巡視代替人工巡視完成的精巡里程1393.794 km，總計代替346組的“人工巡視+預試測溫”工作，相當于為班組節省每天692 人的工作量[6]，有助于班組用節省下來的人力提升防外破管控力度，提升基礎臺賬質量，做好班組基礎管理。

c.直升機巡視雖投入較大(1 km線路采用直升機“三合一”精巡的方式支出約為采用無人機分3架次作業的方式支出的1.6倍)，但速度快、效率高(1個機組≈10個人工巡視班組≈6個無人機巡視班組)、質量優、效益好，是人工巡視的重要替代手段，也是機巡多樣化的重要組成部分[7-8]。

d.本輪直升機巡視共發現人工巡視難發現和較難發現的各類缺陷2125處，共精確檢測排查樹障隱患3716處，有效發現線路中存在的各類缺陷、隱患，通過及時閉環消缺解決了線路重大緊急缺陷、隱患運行風險42項，提升了設備安全可控水平和運維管控質量。

5 機巡不平衡性分析

本輪直升機巡視累計完成線路里程1507.3 km，占全站運行線路里程3154.9 km的47.78%，將已巡視線路按電壓等級分析如圖1、圖2所示。

圖1 直升機巡視線路不同電壓等級占比

圖2 不同電壓等級線路直升機巡視比例

將已巡視線路按所屬班組進行統計,結果如表11所示。

表11 各班巡視線路占全站和本班比例

小結：①不同電壓等級輸電線路直升機巡視比例相差較大[9]，近70%的500 kV，43%的220 kV，37%的110 kV架空輸電線路可直升機巡視，35 kV輸電線路全線可開展激光掃描，但因線路較低，無法開展精細化巡視；②不同班組直升機巡視線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一班的占比之和為85.41%；③不同班組的直升機巡視線路占全站線路的比例相差很大，CH一班、CH二班均超過80%,HD二班接近80%，CX三班剛好一半，HD一班和HD三班接近20%，CX一班則無線路可巡。

6 結束語

本輪直升機巡視31天共飛行48架次，精巡線路1394 km、通道快巡113 km，發現923處地面巡視難以發現的缺螺栓、少銷釘等缺陷。盡管存在空域管制嚴格受限頻繁，直升機巡視仍然比無人機作業存在速度快、效益好的突出優點，但因其強烈的區域不平衡性和地面環境干擾，仍需要大量的無人機作業進行輔助配合，提高直升機巡視的綜合效益[10]。