【摘要】 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和輸變電設(shè)備運(yùn)行檢測技術(shù)的不斷提高，為了滿足供電優(yōu)質(zhì)服務(wù)和提高供電可靠性以及降低供電生產(chǎn)經(jīng)營成本的需要，電力企業(yè)長期所采用輸電線路定期巡視及維護(hù)策略已經(jīng)越來越多地顯露出其不足，狀態(tài)性巡視已經(jīng)成為電力行業(yè)急需研究和解決的重要課題。

天水超高壓輸變電公司專業(yè)技術(shù)人員通過對于輸電線路的運(yùn)行規(guī)律進(jìn)行了科學(xué)的分析研究，結(jié)合一年四季的不同特點(diǎn)，總結(jié)出了一整套狀態(tài)性巡視及維護(hù)的新思維、新策略，簡稱為輸電線路運(yùn)行“四季圖”管理。其基本特征是根據(jù)影響輸電線路安全運(yùn)行的因素和危險點(diǎn)及主要區(qū)域，確定需要加強(qiáng)巡視的區(qū)段，有針對性地開展?fàn)顟B(tài)巡視，為狀態(tài)檢修提供有力依據(jù)，提高狀態(tài)巡視質(zhì)量和設(shè)備健康水平，確保線路安全可靠運(yùn)行。

【關(guān)鍵詞】 狀態(tài)巡視與維護(hù) “四季圖”管理可靠性評估預(yù)測性維護(hù)策略研究

0 引言

我國傳統(tǒng)的輸電設(shè)備維修工作是以定期進(jìn)行預(yù)防性試驗和按一定的周期進(jìn)行維修的一套制度，互相制約性很強(qiáng)。按一定運(yùn)行周期安排進(jìn)行維修，而對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)不加判斷，因而這種維修管理模式造成了運(yùn)行維護(hù)方面不必要的人力、物力及財力的浪費(fèi)，而輸電線路逐步實(shí)行狀態(tài)維護(hù)則是先進(jìn)的科學(xué)的管理方法。

開展線路“四季圖”管理工作，是傳統(tǒng)的線路定期巡視和集體巡視形式的進(jìn)一步深化，根據(jù)一年四季節(jié)氣的變化，總結(jié)線路的運(yùn)行薄弱點(diǎn)，根據(jù)連續(xù)三年的缺陷形成的特點(diǎn)和故障跳閘原因進(jìn)行分析，總結(jié)規(guī)律，掌握在不同季節(jié)、不同區(qū)段的缺陷形成規(guī)律，收集有關(guān)線路運(yùn)行數(shù)據(jù)，研究制定線路因外力破壞、設(shè)備本體發(fā)生缺陷的防范措施，把狀態(tài)巡視與狀態(tài)檢修有機(jī)的結(jié)合起來，以科學(xué)化的管理手段，提高線路安全運(yùn)行水平。

1 專業(yè)術(shù)語

線路巡視：線路巡視是線路運(yùn)行人員對于線路設(shè)備、通道狀況用觀察、檢查或者掃描方法進(jìn)行的狀態(tài)量采樣的過程。線路巡視的目標(biāo)是為了經(jīng)常掌握線路的運(yùn)行狀況，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷和隱患，為線路檢修提供項目指導(dǎo)，以保證供電網(wǎng)絡(luò)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

線路狀態(tài)巡視：特指按線路的實(shí)際狀況及運(yùn)行經(jīng)驗，動態(tài)確定巡視周期并按之進(jìn)行的線路巡視。狀態(tài)巡視實(shí)現(xiàn)了以“線”為單位的固定周期巡視模式向以“點(diǎn)(段)”為單位的動態(tài)周期狀態(tài)巡視模式的轉(zhuǎn)變。

狀態(tài)巡視的產(chǎn)生是一種依靠對設(shè)備熟知能力，根據(jù)不同環(huán)境下不同時間特殊區(qū)段進(jìn)行的有效巡視。它是根據(jù)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行，不以月為周期的巡視，巡視地點(diǎn)、時間和巡視次數(shù)不受任何約束，它是對線路周期巡視中時效性的補(bǔ)充，彌補(bǔ)了周期巡視中的不足，減輕了巡視人員的勞動強(qiáng)度，狀態(tài)巡視的推廣，既抓住了巡視的重點(diǎn)區(qū)域，又適當(dāng)解決了線路多、人員少的矛盾，它是一種更有效的更經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行管理的創(chuàng)新。

輸電線路“四季圖”：輸電線路“四季圖”管理，是傳統(tǒng)的線路定期巡視和集體巡視形式的進(jìn)一步深化，其特點(diǎn)是按照一年四季節(jié)氣的變化，總結(jié)線路的運(yùn)行薄弱點(diǎn)，根據(jù)連續(xù)三年的缺陷形成特點(diǎn)和故障跳閘原因進(jìn)行分析，總結(jié)規(guī)律，掌握在不同季節(jié)、不同區(qū)段的缺陷形成規(guī)律，收集有關(guān)線路運(yùn)行數(shù)據(jù)，研究制定線路因外力破壞、設(shè)備本體發(fā)生缺陷的防范措施，把狀態(tài)巡視與狀態(tài)檢修有機(jī)的結(jié)合起來，以科學(xué)化的管理手段，提高線路安全運(yùn)行水平。

2 輸電線路“四季圖”運(yùn)行維護(hù)的基本思路

電力網(wǎng)的可靠性取決于發(fā)、輸、變設(shè)備的運(yùn)行可靠性，而對這些設(shè)備可靠性的監(jiān)測及評估是狀態(tài)維修的重要內(nèi)容。一般而言，狀態(tài)維護(hù)技術(shù)，包涵可靠性評估和預(yù)測維護(hù)技術(shù)二個分支，而這兩個技術(shù)領(lǐng)域是互相緊密聯(lián)系又有一定區(qū)別的。

狀態(tài)維護(hù)將涉及系統(tǒng)先進(jìn)的傳感傳輸技術(shù)，信息采集處理技術(shù)、故障嚴(yán)重性分析、壽命估計、可靠性評價等領(lǐng)域。

要開展全方位意義上的狀態(tài)維修將需建立多系統(tǒng)組成的一整套實(shí)時監(jiān)測和數(shù)據(jù)信號分析系統(tǒng)，研究完善各類監(jiān)測技術(shù)。開發(fā)研究各種監(jiān)測技術(shù)和儀器的同時分析、完善各類的測試標(biāo)準(zhǔn)。這需要投入大量的科研經(jīng)費(fèi)，組織一批研究人員，進(jìn)行系統(tǒng)地、深入地研究。

2.1 預(yù)測性維護(hù)

預(yù)測性維護(hù)是根據(jù)對潛伏故障進(jìn)行在線或離線測量的結(jié)果和其他信息來安排維修的技術(shù)。其關(guān)鍵是依靠先進(jìn)的故障診斷技術(shù)對潛伏故障進(jìn)行分類和嚴(yán)重性分析判斷，以決定設(shè)備(部件)評價等級和應(yīng)及時采取的應(yīng)對措施。

故障診斷技術(shù)的發(fā)展首先決定于能否獲取盡可能多的有用的信息，這是數(shù)據(jù)處理和診斷決策的基礎(chǔ)。開發(fā)研究各種新型監(jiān)測儀器(含在線監(jiān)測儀器)，提高診斷水平和決策依據(jù)是實(shí)施狀態(tài)維修的前提。

2.2 可靠性評估

可靠性評估是在對設(shè)備或元件的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行綜合監(jiān)測后，采用概率統(tǒng)計的手段，局部可能故障，對整個系統(tǒng)可靠性影響評估的基礎(chǔ)上決定維修計劃的一種維修策略。

可靠性評估有對具體設(shè)備或單一元件的運(yùn)行壽命，可能發(fā)生故障的時間進(jìn)行評估，也對整個系統(tǒng)的運(yùn)行壽命，可能產(chǎn)生故障的時間進(jìn)行綜合評估。對系統(tǒng)的可靠性評估是建立在對單一設(shè)備元件可靠性評估的基礎(chǔ)之上的，只有逐一對系統(tǒng)中每一設(shè)備元件的可靠性評估，才能進(jìn)一步完成系統(tǒng)的可靠性評估，因而系統(tǒng)的可靠性評估是一個綜合的，建立在一定基礎(chǔ)之上的，多元的結(jié)果。以輸電線路為例，輸電線路的可靠性評價應(yīng)建立在桿塔、導(dǎo)線、絕緣子、基礎(chǔ)、接地五大部件以及組成這些部件的元件的可靠性評估基礎(chǔ)之上。

對供電設(shè)備檢修的研究和探索，自從電的誕生之日起就沒間斷過。從事故維修、定期維修發(fā)展到狀態(tài)檢修，這是歷史的必然。而且，隨著人們知識水平的提高以及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來越受到企業(yè)的關(guān)注。狀態(tài)檢修就是通過在線的和離線的監(jiān)測手段，收集電氣設(shè)備的運(yùn)行工況信息，通過系統(tǒng)分析診斷，判斷設(shè)備的健康狀態(tài)，確定設(shè)備的檢修對策，進(jìn)行大修、小修或暫緩檢修，可在設(shè)備檢修周期到來之前根據(jù)設(shè)備狀況提前進(jìn)行檢修，也可以根據(jù)設(shè)備的狀況，延長檢修周期，真正做到“應(yīng)修必修”。實(shí)行“到期必須”的檢修原則。實(shí)施狀態(tài)巡視的目的是保證供電設(shè)備檢修工作的先驅(qū)條件，能發(fā)現(xiàn)問題于萌芽狀態(tài)，有效延長設(shè)備使用壽命，合理降低設(shè)備運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。

3 現(xiàn)狀分析

目前，國家對電氣設(shè)備狀態(tài)檢修沒有明確的規(guī)定、要求，也沒有具體的規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)，原因是各地區(qū)的電氣設(shè)備有很大差別，狀態(tài)檢修是按照各地區(qū)自身設(shè)備的特點(diǎn)和運(yùn)行狀況、運(yùn)行時間和在線檢測設(shè)備及工作經(jīng)驗而定。相關(guān)設(shè)備狀態(tài)檢測手段還不成熟，從確保設(shè)備安全運(yùn)行的角度出發(fā)，具體的實(shí)施力度也不是很大。要實(shí)現(xiàn)設(shè)備的狀態(tài)檢修，就必須要對設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)的分析，并對監(jiān)測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較，一才能確定設(shè)備的運(yùn)行情況，從而確定是否檢修。

4 輸電線路危險點(diǎn)及特殊區(qū)域(區(qū)段)的確定

(1)根據(jù)每條線路的運(yùn)行情況、通道狀況和存在的缺陷等，按《架空輸電線路評級管理辦法》、 《輸變電設(shè)備評價標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定，確定各線路三年內(nèi)缺陷形成的規(guī)律和設(shè)備危險點(diǎn)，制訂預(yù)控措施計劃，并且每半年滾動修正一次，下一年重新進(jìn)行分析評價和確定巡視、檢修周期。

(2)根據(jù)線路沿線地形、地貌、環(huán)境、氣象條件等特點(diǎn)，結(jié)合運(yùn)行經(jīng)驗，摸清并劃定特殊區(qū)域(區(qū)段)，如：大跨越段線路或位于重污區(qū)、重冰區(qū)、多雷區(qū)、洪水沖刷區(qū)、不良地質(zhì)區(qū)、采礦塌陷區(qū)、盜竊多發(fā)區(qū)、導(dǎo)線易舞動區(qū)、同類型多基缺陷區(qū)、易受外力破壞區(qū)、微氣象區(qū)、鳥害多發(fā)區(qū)、跨越樹(竹)林區(qū)、人口密集區(qū)等，并將其納入危險點(diǎn)及預(yù)控措施管理體系。

(3)根據(jù)三年內(nèi)設(shè)備一類障礙，如因雷擊、風(fēng)害、覆冰、外力破壞、違章建筑等引起的設(shè)備故障跳閘，總結(jié)分析故障原因和規(guī)律，結(jié)合《國家電網(wǎng)十八項反措》及大修技改有關(guān)管理辦法，編制切實(shí)可行的科研報告，向上一級管理單位申報年度大修技改項目，通過技術(shù)改造提高線路的供電可靠性。

(4)根據(jù)各線路污穢區(qū)段劃分，查找污穢比較嚴(yán)重的區(qū)段，建立污穢等級監(jiān)控點(diǎn)，通過鹽密和灰密監(jiān)測，逐年根據(jù)測試結(jié)果修改線路的污穢等級，并為繪制省、地區(qū)污穢圖提供有力依據(jù)。

(5)根據(jù)近年來大力推廣的在線監(jiān)測裝置，對監(jiān)控裝置的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控統(tǒng)計，并建立相關(guān)臺帳，結(jié)合每月運(yùn)行分析，制定和修改狀態(tài)巡視計劃。

(6)根據(jù)三年內(nèi)線路技改大修實(shí)施情況，總結(jié)和分析已經(jīng)實(shí)施過的大修技改與設(shè)備可靠運(yùn)行比率，為今后的重點(diǎn)大修項目提供相關(guān)技術(shù)支撐。

5 輸電線路“四季圖”的數(shù)據(jù)收集

(1)狀態(tài)巡視，不論巡視周期長短，均應(yīng)采取措施，確保巡視的到位率和巡視質(zhì)量，使?fàn)顟B(tài)巡視工作有效進(jìn)行。

(2)狀態(tài)巡視“四季圖”是結(jié)合一年四季的不同特點(diǎn)，通過對于輸電線路的運(yùn)行分析研究，總結(jié)影響線路安全運(yùn)行的因素、危險點(diǎn)和主要區(qū)段，通過各類運(yùn)行數(shù)據(jù)的收集和分析，確定需要巡視的周期和重點(diǎn)區(qū)段，提高狀態(tài)巡視質(zhì)量。

(3)狀態(tài)巡視“四季圖”要結(jié)合不同區(qū)段運(yùn)行維護(hù)的需要配備必要的儀器、設(shè)備等，及時做好巡視和檢測工作，并對搜集的數(shù)據(jù)和測試結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計、分析，適時采取有效措施。

(4)認(rèn)真收集和分析線路運(yùn)行數(shù)據(jù)，如避雷器指數(shù)分析、覆冰在線監(jiān)測分析、泄露電流檢測分析、紅外測溫分析、鹽密測試分析等，制定和修改狀態(tài)性巡視計劃。

(5)根據(jù)季節(jié)性分析、缺陷分析、事故及異常情況分析、專題分析，建立危險點(diǎn)合帳、制定預(yù)控措施。確定各條線路特殊巡視、夜間巡視、診斷性巡視等的適時調(diào)整和動態(tài)調(diào)整。

6 輸電線路“四季圖”的繪制

(1)全面搜集和梳理，按照年進(jìn)行統(tǒng)計分析在線路運(yùn)行中發(fā)生的缺陷、危險點(diǎn)和影響線路安全運(yùn)行的各種因素，并將這些缺陷和因素按照春、夏、秋、冬四季特點(diǎn)進(jìn)行權(quán)重統(tǒng)計分析。

(2)通過分析研究，提出不同季節(jié)影響線路安全運(yùn)行的因素、發(fā)生的重點(diǎn)區(qū)段和應(yīng)采取的措施。形成輸電線路四季運(yùn)行分析報告，并根據(jù)四季運(yùn)行分析報告，繪制線路運(yùn)行維護(hù)“四季圖”。

(3)四季運(yùn)行分析報告可包括三年缺陷統(tǒng)計分析(包括外力破壞、樹障、水患、間隔棒滑移，斷裂、防震錘滑移、導(dǎo)線舞動等)、設(shè)備異常分析(包括導(dǎo)線覆冰、違章建筑、塑料大棚、交叉跨越施工等)、線路故障分析(包括因雷害、風(fēng)害、覆冰、霧閃、絕緣間隙等)、線路大修技改分析(根據(jù)往年開展的線路大修技改項目。分析對設(shè)備提高可靠運(yùn)行的作用)、線路污穢監(jiān)測分析(對制定的監(jiān)控點(diǎn)，通過測試數(shù)據(jù)和往年數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，確定新的污穢等級)。

(4)在每年初要對四季運(yùn)行分析報告重新統(tǒng)計分析，增加新的分析數(shù)據(jù)，根據(jù)結(jié)果建議修訂狀態(tài)巡視周期、狀態(tài)檢修周期、大修技改計劃，提交上一級管理部門進(jìn)行審定。

(5) “四季圖”由線路運(yùn)行維護(hù)的管理班站制作，工區(qū)職能部門進(jìn)行技術(shù)配合，完成后提交公司級相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行審查和批準(zhǔn)，最后由生技部備案批準(zhǔn)后下發(fā)執(zhí)行。

(6)運(yùn)行班站根據(jù)審核下發(fā)的“四季圖”管理規(guī)定，制定月度的巡視、消缺計劃。

7 管理部門的審核

(1)地級管理部分根據(jù)各條線路的四季分析報告，對設(shè)備近三年內(nèi)存在的隱患，制定防范措施，對需要大筆資金投入的項目，完善并修訂大修技改科研報告，提交省級管理部門安排年度大修技改項目。

(2)對收集的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，完善修訂狀態(tài)檢修周期和狀態(tài)巡視周期，并下發(fā)基層執(zhí)行，確保管理的閉環(huán)性，把四季分析納入常態(tài)管理機(jī)制。

(3)根據(jù)全年的狀態(tài)檢修計劃，結(jié)合電網(wǎng)停電計劃，統(tǒng)一安排部署全年停電檢修任務(wù)，減少電網(wǎng)少供電時間，提高供電可靠性。

8 輸電線路運(yùn)行“四季圖”管理的應(yīng)用成果

本公司經(jīng)過1年的試驗階段，對7條220～330kV輸電線路做為試點(diǎn)線路，從2008年2月1日開始推廣實(shí)施，把傳統(tǒng)的定期巡視轉(zhuǎn)化為狀態(tài)性巡視，在實(shí)施的過程中，不斷總結(jié)經(jīng)驗，為全面推廣狀態(tài)運(yùn)行打好基礎(chǔ)。輸電線路運(yùn)行“四季圖”管理，適用于110kV及以上交流架空輸電線路，也適用于輸電專業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)管理。

(1)筆者認(rèn)為輸電線路狀態(tài)巡視勢在必行。隨著企業(yè)深化改革、技術(shù)進(jìn)步的發(fā)展，隨著降低運(yùn)行成本提高勞動生產(chǎn)率的需要，隨著提高設(shè)備可靠性水平和供電優(yōu)質(zhì)服務(wù)質(zhì)量的要求，設(shè)備狀態(tài)巡視與維護(hù)是電氣設(shè)備狀態(tài)檢修的必由之路。必將成為電力企業(yè)狀態(tài)維護(hù)的發(fā)展方向。

(2)線路運(yùn)行維護(hù)“四季圖”的實(shí)施，使輸電線路的運(yùn)行維護(hù)工作由原來的定期巡視轉(zhuǎn)化為狀態(tài)巡視，由原來的盲目性巡視轉(zhuǎn)變?yōu)橛心康?、有重點(diǎn)的巡視。

(3)提高了輸電線路的巡視質(zhì)量，降低了運(yùn)行人員的勞動強(qiáng)度和運(yùn)行維護(hù)成本，根據(jù)本公司一年來的試驗執(zhí)行情況統(tǒng)計，每年可降低運(yùn)行維護(hù)成本約26％，人員勞動強(qiáng)度降低約23％，使輸電線路的運(yùn)行管理工作更加科學(xué)化。

(4)缺陷要因根據(jù)春、夏、秋、冬四季權(quán)重分析，按照不同的權(quán)重比例，更直觀的統(tǒng)計出缺陷發(fā)生規(guī)律，容易有針對性的制定相應(yīng)防范措施和實(shí)施方案。

(5)狀態(tài)分析報告對滾動3年的設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行分析，為狀態(tài)巡視提供有力依據(jù)，結(jié)合季節(jié)特點(diǎn)和線路運(yùn)行情況全線巡視次數(shù)可降低到每年4次，盡量安排在季節(jié)交替和環(huán)境變化較為突出的月份。

(6)線路“四季圖”管理可對狀態(tài)檢修周期、狀態(tài)巡視周期、年度大修技改、線路污區(qū)劃分進(jìn)行動態(tài)化管理提供有力依據(jù)，使線路管理的基本點(diǎn)都出自此線路的運(yùn)行維護(hù)管理。

(7)對于設(shè)備狀態(tài)巡視與維護(hù)技術(shù)，隨著時間的推移和各種客觀條件的變化，對于狀態(tài)巡視的方法和策略，必須在實(shí)施當(dāng)中對于不足之處進(jìn)行不斷的改進(jìn)和完善。因此，需要在實(shí)施過程中及時進(jìn)行總結(jié)、評估，不斷修正和改進(jìn)，使之不斷優(yōu)化。

(8)通過開展輸電線路狀態(tài)巡視與維護(hù)工作，提高了線路工人的工作效率，減少了一線工人的勞動強(qiáng)度，進(jìn)一步提高輸電線路的安全運(yùn)行水平和供電可靠性，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。