第1章绪论
1.1课题背景及研究的意义
1.1.1选题背景
电力工业是国民经济发展中最重要的基础能源产业，是关系国计民生的基础产业。随着我国经济的高速发展，用电需求不断增加，电网建设规模水平也不断扩大。
"十一五"期间，国家电网公司电网投资1.2万亿元，投产llOkV及以上输电线路237036公里、变电容量114862万kVA.llOkV及以上输电线路从"十五"末的381764公里增加到"干一五"末的618837公里，年均递增10.14%; 110及以上变电容量从"十五"末的98338万kVA增加到""1^一五"末的213193万kVA,年均递增16. 74%.
随着我国电网快速发展、设备质量工艺太幅提升，传统的业务管理模式和"到期必修"的检修管理模式已不适应电网生产管理的需要，急需进一步完善生产管理体系，精益运检管理模式，不断提高设备可靠性和经济运行水平。
为了适应新情况，国家电网公司全面开展了输变电设备状态检修工作，建立了以状态检修技术标准、管理标准和工作标准为基础，以设备运行状态管理为核心，以专家队伍建设、检测装备和信息化平台开发为保障的状态检修工作体系。截至2010年6月，29家网、省（市）公司及所属地市供电公司（超高压公司）全部通过公司总部及网省公司组织的状态检修工作验收，公司系统输电线路、主变压器及断路器三类主设备的状态检修工作全面实施，基本实现了从"到期必修"到"应修必修、修必修好"的转变。通过全面幵展状态检修工作，电网可靠性明显提升，设备检修效率大幅提高[2〕。尽管如此，状态检修管理模式仍处于过渡阶段。国家电网公司在"十二五"规划中提出继续深化电网设备状态检修工作的思路，提出在输电专业方面，要进一步开展设备运行与维护方式研究，加强设备运行管理，提高电网运维的效率和效益。
另一方面，从"十五"时期开始，为适应国家经济发展需要，国网公司在全国25个省、直辖市和自治区实施了大规模的电力设施更新改造和新建扩建项目，设备整体的健康水平较过去大幅度提升。而在输电设备的巡查方式上，依然采用几十年沿袭的固定巡查周期，那是在过去设备制造水平、设计工艺非常落后的情况下制定的管理模式，显然与当今的发展变化不相适应。因此，各供电公司输电专业结合当前工作要求和管理经验，纷纷开展输电线路状态巡视管理的研究和探讨。发表了很多这方面的论述，例如：《输电线路状态巡视工作探讨》、《输电线路状态巡视与维护策略研究》、《基于设备全生命周期的输电线路状态检修技术研究》、《输电线路差异化巡视探讨》等。大多的论述只对状态巡视泛泛而谈，在设备区段划分、周期确定上也比较模糊，而且把状态巡视局限于人工巡视，这与当今巡视多元化的发展趋势不相适应。所以，有必要在状态检修工作深入推进之际，开展状态巡视工作研究。
1.1.2研究意义
在国家电网公司深入推进状态检修工作之际，开展架空输电线路状态运行与维护管理（以下简称状态运维管理）研究，可以在充分总结现有工作经验的基础上，发现目前工作中存在的问题和不足。依据相关的原理和理论，分析查找原因，制定对策措施，为架空输电线路状态检修管理工作的深入开展提供借鉴，进一步提高输电设备的健康水平和输电网络的经济运行水平。
1.2国内外研究现状
输电线路状态运维管理是在完全采取状态检修（CBM,condition basedmaintenance）的策略下，对输电线路的监测、检测、维修等工作的安排和管理。国外发达国家早在20世纪70-80年代就开始了电力设备状态检修工作的研究和实践，并取得了一定的成果。但是，大多数研究者是将电力系统的发电侧作为研究重点，对输变电侧的研究则少[3〕。目前国内的电网状态检修也尚在起步阶段。
1.2.1国外输电线路管理现状
在很多欧美国家，电力设备在运行多年之后逐步进入老化期。需要采取合理的检修策略，在降低检修成本的同时保证输电线路安全稳定运行，以此来提高企业的竞争力因此，不少发达国家的电力企业采取状态检修（CBM,condition basedmaintenance）的检修策略，在具体检修方式上又采取了以可靠为基准的维护模式（RCM, reliability centered maintenance） RCM 强调对设备异常情况进行早期诊断和治疗，以设备状态为基准安排各种计划维修，以达到最高的设备可利用率和最低的维修费用.
美国是最早开展以在线监测为基础的电力设施状态运维的国家。日本也在20世纪80年代就开始设备的状态分析和在线监测[".德国、荷兰、英国、挪威等大多数欧洲国家的电力企业也在积极探索RCM和CBM在输变电设备检修中的应用[8].新加坡的能源电网有限公司在生产管理中引入CBM策略，同时通过地理信息系统、通信与信息专家系统、数据采集与监控系统等监测手段，实时获得设备运行状况。并在此基础上形成设备状态运维管理体系⑼。
在输电线路巡检方面，早在20世纪50年代，发达国家就己经开始釆用直升机巡视线路。发展到现在，直升机不仅可以巡线，而且可以进行带电水冲洗、直升机等电位作业等，直升机巡检作业代替了大半人工。欧洲、日本、以色列等国虽已广泛采用了直升机作业和带电水冲洗，但没有等电位作业。20世纪80年代起，美国、加拿大、澳大利亚陆续发展了直升机带电作业？.
在输电线路非在线监测方面，国外一般分普通巡视和特殊巡视。普通巡视中，美国田纳西流域管理局飞机每年巡线3次；加拿大魁北克水电局每月对市区线路进行1次地面巡视、每年对郊矿区进行2次巡视、每年通过直升飞机巡线3次；台湾每月进行1次地面巡视，每年开展10次飞机巡线。他们根据具体情况安排巡视周期，特巡次数更有疏密[11].
1.2. 2国内输电线路管理现状
我国输电线路的管理维护一直以计划检修（TBM,time based maintenance）为主，最近几年才开始提倡状态检修。2006年初，国家电网公司全面开展了状态检修相关规章制度体系建设。2007年，国家电网公司组织编制了与状态检修相关的技术标准。2009年底，国网公司范围内所有网、省公司均接受了国网公司状态检修专家组验收['2].由于我国的状态检修起步较晚，现在仍处于过渡阶段很多技术和组织措施需要完善，但状态检修的观念已经深入人心。各供电单位结合各自设备及环境特点，因地制宜开展工作。
输电线路的在线监测装置发展很快，如输电线路覆冰监测系统、导线测温系统、远程遥视系统、绝缘子污秽监测系统、氧化锌避雷器泄露电流监测系统、雷击在线监测系统、防盗驱鸟监测系统、杆塔倾斜监测系统、微风震动监测系统等己经应用并取得一定效果有效推动了状态检修工作开展，提高了输电设备的安全运行水平。但是输电线路的监测手段和评价技术还需不断完善['5].
在输电线路非在线监测方面，为解决维护半径不断增大与维护人员数量不足的问题，解决地形、交通等因素给人工巡视带来的实际困难，推进电网维护管理由劳动密集型向技术密集型转变，参考国外的经验，开始采用直升机巡线。虽然我国直升机巡线技术发展至今已有20多年历史，但是大多还在研究和试飞阶段，只有少量实际应用。我国华北电网公司已经应用直升机巡线3年，编制了完整的作业指导书、手册，目前开始研究直升机带电作业等技术。目前直升机巡检对象为特高压和超高压输电线路，适合远距离、地形复杂区域设备由于我国实行低空航空管制，直升机巡视维护成本高，不适合220千伏及以下的输电线路巡检_.因此，大部分500kV及以下线路仍然以人工巡视为主，目前普遍采用1月1次的正常巡视和针对具体情况的特殊巡视。
另外还需特别指出，我国在架空输电线路维护管理方面存在很多特殊情况。例如，奸塔、导线的盗窃特别严重；特殊的环境、气候、污染等给输电线路安全运行带来诸多隐患。这也是我国目前投入很多人物力开展监测维护的原因，跟西方发达国家是有区别的。
1.2.3国内外输电线路管理比较
通过研究分析西方发达国家和国内输电线路的检修管理情况可知，无论是国内还是国外，输电线路的运维管理方式存在趋同性，即状态检修的趋势比较明显。虽然各国采取的检修策略基本相同，但由于客观条件不同，设备情况不同，开展实践和研究的时间不同、积累的经验不同、技术水平不同，导致在具体操作上存在一定差异。
我国应加强输电线路监测策略的研究，选择既适合国情、又科学高效的设备巡视管理模式。
1.3研究的主要内容
本文依据DL/T 741-2010《架空输电线路运行规程》，结合我国架空输电线路运行维护管理实际需要，分析目前架空输电线路运维管理中存在的问题，制定改进方案，并提出提升架空输电线路状态运维管理水平的建议，实现架空输电线路运维管理的良性发展。本文主要内容如下：
（1）介绍状态运维管理、状态巡视的概念和状态检修原理、基于风险分析的ABC管理法原理等。
（2）以国家电网公司S供电公司为例，研究220kV、500kV架空输电线路运维管理现状，发现问题，分析成因。并对实施状态巡视策略的必要性和可行性进行分析。
（3）以S公司为例，从设备风险区段划分、巡视周期确定、工作流程制定以及防控方法、管理考核五方面制定架空输电线路状态巡视方案。
（4）结合架空输电线路管理未来发展趋势，提出加强基础资料管理、加强在线监测技术应用、建设输电线路状态运维影像化智能管理平台的建议。
