3. 2. 3. 1自然灾害成为引发输电线路故障最主要的原因。
问题:2005年以后,在所发生的输电线路故障中,雷击等自然灾害引发的故障比重明显上升,例如2006年雷击故障8次、2008年6次、2011年8次,就连2007、2009、2010年均3次都高于过去2次的平均值。其次还有大风影响,2005年4次,2010年1次。这些都为输电线路的安全运行带来巨大的威胁。
原因分析:最近几年,自然界极端气候明显增加。例如,2011年,S公司所在的地区落雷65000多个,是2000年-2005年6年落雷数量的总和。雷电活动具有较强的不确定、无规律性,给防雷工作带来很大困难。其次,多雷区、雷击故障多发区防雷设施的覆盖不够。目前S公司已采取防雷措施的杆塔共635基,占多雷区杆塔总数的85%,雷击故障大都发生在未加装防雷设施的杆塔上,但盲目地大面积加装防雷设施,其巨大的投入与得到不成正比,因此需要加强对新出现的雷击规律的分析研究,采取经济可行的措施。
极端气候中,除雷害影响,还有大风和雨水影响。2010年,S公司所辖线路区段刮起11级大风,以前从未有过,多条线路处于危急之中,最后造成1起风偏故障。最近几年,由于气候变化,S公司所在区域雨季和洪水期会在巡视计划前到来,对杆塔基础造成冲刷。这些雷击、大风、洪水等都影响到输电设备的安全运行。作为有着40年输电线路运维经验的S公司,能有效控制己掌握规律的故障的发生。
对于新出现的自然环境变化,没有掌握其规律,给防控工作带来很大障碍。需要加强对其的分析研究,采取适当的管控措施。
3.2.3.2外力破坏増多致使输电线路故障频发。
问题:2000年开始,几乎每年都有外力破坏故障。外力破坏故障主要有3种类型。一是碰线,是外力破坏故障的主要部分。S公司2000年以来发生碰线故障占7次,占总数的53. 8%.二是异物短路。S公司2000年以后发生异物短路故障3起。三是猎秆焚烧放电。S公司在2000年-2011年间发生这类故障3起。2007年以前外力破坏故障最为严重,2007年后由于加大防控力度,故障减少,但是外力破坏的威胁长期存在,且防控难度增大。
原因分析:输电线路防外力破坏是一项长期性的工作。尤其近年来,大量国家重点工程和地方基础设施投资建设。这类工程普遍具有战线长、工期长、作业项目组多,且使用大型起吊设备等特点。2009年开始,S公司所辖设备区域共有7个国家和地区的重点建设项目,穿越线路16条,有穿越点44处,防控要求高、难度大,对输电线路安全运行构成了严重的威胁。
3. 2. 4设备巡检质量不高的问题及原因分析.
问题:目前的巡视策略导致巡视质量不很高,一些设备隐患不能及时消除。例如,2010年、2011年连续发生外力破坏、鸟害等故障,充分表明巡检工作没有充分到位。
原因分析:线路正常巡视周期一般规定每月一次。对远离城市、位于乡野深山的线路,受到的安全威胁很小,如果每月巡视,容易引起人员在思想上的麻瘦,巡视质量达不到要求。其次,电网经过几年大规模的建设和技术改造,设备本体的健康水平有较大提高。例如,绝缘配置采用复合型绝缘子按要求可8年免维护。这些都减少了设备本体故障的发生[^.相反,输电线路通道环境管理己成为输电线路运行管理的重点和难点,需要把更多注意力放置在关于通道环境的特殊巡视工作中,以提高整体巡检工作的质量。
3. 3现状及问题综合分析
以上问题看起来是孤立的,实则存在很大联系。无论是人员短缺、任务繁重、费用紧张,还是资源不足与浪费同在,亦或是隐患通道问题、巡检质量问题,都充分表明深层次的原因是现在设备的巡查组织方式效率不高、效果不好,既无法解决各种矛盾,又无法适应设备运行中出现的新问题,新情况,最后导致整体巡查质量不高,影响了输电设备的安全经济运行。
人工巡查是一种设备的非在线监测方式。在采用状态检修策略的设备管理模式中,设备监测是很重要的一个环节,监测获得的信息和数据,是设备健康状况诊断、设备风险预测、设备隐患消除的直接依据。缺乏有效监测手段的支持,状态检修工作无从开展。受技术条件、经济因素的制约,架空输电线路在线监测的范围和功能有限,更多监测数据的获得来自于非在线方式监测。这在客观上,要求有一种能充分整合在线与非在线监测资源的监测组织模式。
这种监测组织模式应具备如下特点:第一,科学、合理,顺应当今设备管理发展趋势,能有效组织现有资源,能缓解或解决目前存在的各种矛盾;第二,适应性强、灵活,能满足当今设备运行管理中的新情况,并能很好应对设备状况的变化;第三,能有效降低设备风险,改善设备健康状况,提升输电线路的安全经济运行水平。状态巡视正是能满足以上三个特点的一种新兴的设备监测模式。
3. 4实施状态巡视的必要性和可行性分析
作为一种全新的设备监测组织模式,有必要在实施前进行必要性和可行性分析,衡量此模式是否值得设计应用和实施能否顺利推进。
3. 4. 1必要性分析
提升电网经济运行水平的需要。电网建设快速发展,给已有的生产组织形式和管理方式带来了挑战。原有的设备管理方式,既存在人员短缺与费用紧张的矛盾,也存在人、财、物方面的浪费。改进管理手段,提高工作效率,提高经济效益、降低运营成本,是电力企业改革发展的必然趋势。状态巡视打破了过去平均分配巡检资源的不足,根据设备风险大小合理配置资源。适当延长低风险设备巡查周期,节省的人物力加强对高风险设备监控,解决了各方之间的矛盾。
适应设备运行条件变化的需要。架空输电线路运行条件在最近几年发生了很大变化。首先,设备材质、制造工艺、设计工艺都比过去改进和提高,设备自身的免维护周期延长。其次,设备通道环境问题增多,对输电线路造成破坏最多、影响最大的皆为通道环境因素。这些都要求设备的管理模式随之做相应的调整。状态巡视是一种建立在充分考虑设备运行风险基础上的设备管理办法,实行重点问题重点控制,普通问题一般控制,它的灵活性能很好应对设备运行条件的变化。
幵展状态检修工作的需要。状态巡视是一种设备的非在线监测方式,也是状态检修工作的一部分。随着状态检修工作的深入推进,状态管理的思想必然渗透到设备管理工作的每个角落。
提升输电线路安全运行水平的需要。当今国民经济对电力行业的依赖程度越来越深,输电设备事故不仅意味着电网公司的设备损害、电量损失,也意味对经济民生的负面影响。因此需要不断探索更科学的设备管理方法,减少故障发生、提高供电可靠性。状态巡视法对设备隐患进行了详细的分析研究,在划分设备区段的同时,设置了更详细的针对性防控区域,能有效地减少故障发生,提高供电可靠性水平。
3. 4. 2可行性分析
状态检修政策的支持。随着状态检修工作的持续深入开展,很多设备管理规范、规程、都融入了状态检修的思想理念。例如,国家能源局在新颁布的DL/T 741-2010架空输电线路规程中,对架空输电线路的巡视要求和周期规定作了调整,其更加灵活,各单位可根据实际情况自行设置巡视周期,为状态巡视工作提供了规范支持。
新技术、新工艺的支持。生产MIS系统、全球地理信息GIS系统的应用,进一步完善了输电设备本体和环境信息资料,为全面收集设备运行信息、分析判断设备状态、精准划分状态区段提供了依据。红外、紫外成像仪器的使用,使各种隐性缺陷能及时被发现消除,巡检质效大幅度提升,为状态巡视的实施提供了技术支持。
在线监测技术的发展,实现危险点、危险区域的实时监控,也为状态巡视策略的实施提供了支撑。
大检修政策的支持。国家电网公司大检修工作体系要求实现人财物的集约化管理,进一步提高人财物的使用效率和电网运行的经济效益。状态检修策略能合理配置现有资源,最大程度发挥资源优势,提高工作效率。这与大检修工作体系要求一致。因此,状态巡视方案实施也是深入幵展大检修工作,推进大检修体系建设的需要。
3. 5本章小结
本章从输电设备、巡检人员、资金费用、设备运行、巡检策略五个方面分析了输电线路的管理现状并对其存在的人员短缺与维护费用紧张、巡检资源不足与浪费同时存在、通道隐患成为影响设备安全的主要因素、设备巡检质量不高四方面问题及成因进行了深入探讨,最后得出目前釆用的设备巡视策略已不能满足实际工作需要,应采取状态巡视策略的结论,同时对实施状态巡视的必要性和可行性进行了分析。