基于標(biāo)準(zhǔn)化與可視化的輸電線路狀態(tài)巡視管理探索

摘要：結(jié)合輸變電狀態(tài)檢修的理論，充分考慮輸電線路的特點(diǎn)，提出巡視標(biāo)準(zhǔn)化、線路區(qū)段差異化評估和基礎(chǔ)臺賬電子可視化的管理策略，準(zhǔn)確地掌握線路實(shí)際狀況，動態(tài)確定巡視周期并按之進(jìn)行線路巡視運(yùn)維，構(gòu)建了有周期、有重點(diǎn)的全方位動態(tài)周期標(biāo)準(zhǔn)化狀態(tài)巡視運(yùn)維模式。

關(guān)鍵詞：輸電線路；狀態(tài)巡視；標(biāo)準(zhǔn)化；可視化

作者簡介：潘茲勇（1981-），男，河南光山人，青海西寧供電公司，工程師。（青海 西寧 810005）

中圖分類號：TM726 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）27-0195-02

截至2012年1月30日，青海西寧供電公司管轄的35kV～110kV架空輸電線路共149條，長度1533.77km。其中35kV等級共有47條線路，長度470.03km；110kV等級共有102條線路，長度1036.74km，但運(yùn)行維護(hù)人員卻只有5個班組，人員45人。近年來，青海西寧供電公司輸電線路呈快速增長態(tài)勢，加上西寧地區(qū)的快速發(fā)展，重點(diǎn)工程項(xiàng)目的大力推進(jìn)，對輸電線路的安全運(yùn)行造成了嚴(yán)重沖擊，危及線路安全運(yùn)行的外破隱患屢禁不止，輸電線路運(yùn)行環(huán)境極其惡劣。輸電線路運(yùn)維人員能力不足，線路點(diǎn)多、線長，線路運(yùn)行環(huán)境日益惡劣，已成為輸電線路運(yùn)行管理的主要矛盾。[1]

一、目前輸電線路巡視管理存在的問題[2，3]

青海西寧供電公司傳統(tǒng)的設(shè)備巡視工作是采用定人、定點(diǎn)、定期方式對設(shè)備進(jìn)行“逐基、逐檔”檢查，其特點(diǎn)是巡視位置和周期固定，與設(shè)備狀態(tài)無關(guān)，對于可靠性不高且易產(chǎn)生規(guī)律性故障的設(shè)備能夠適用。然而，隨著西寧社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，電力用戶對電力系統(tǒng)的可靠性要求越來越高，傳統(tǒng)的線路運(yùn)行管理以及巡視方法已經(jīng)無法適應(yīng)當(dāng)前的運(yùn)行管理形式。具體的矛盾表現(xiàn)在以下幾個方面：

根據(jù)電網(wǎng)規(guī)模擴(kuò)大和減員增效的要求，人均管理維護(hù)的線路長度逐年增加，線路維護(hù)人員的增加速度遠(yuǎn)跟不上線路的增長速度，傳統(tǒng)的運(yùn)行管理方式與當(dāng)前的電網(wǎng)發(fā)展產(chǎn)生了矛盾。

傳統(tǒng)的巡視方式一方面造成大部分線路或區(qū)段“過度”巡視，浪費(fèi)人力、物力資源，另一方面對線路危險點(diǎn)、特殊區(qū)域、易被外力破壞區(qū)域等又明顯巡視檢查不足，威脅線路的安全運(yùn)行。

巡視人員技能有待提高。很多運(yùn)行巡視人員大多未參加過設(shè)備檢修工作，對線路設(shè)備的結(jié)構(gòu)、性能、特點(diǎn)了解甚少。因此很多運(yùn)行人員只能巡視設(shè)備外表，而很難發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行中的潛在故障，巡視人員的技能直接影響巡視質(zhì)量，有待提升。

巡視工作標(biāo)準(zhǔn)化程度不高，標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)指導(dǎo)書過于繁瑣，多數(shù)巡視人員憑個人經(jīng)驗(yàn)開展巡視工作，存在不同員工巡視質(zhì)量不同的問題。

近年來，輸電線路在巡視周期內(nèi)遭受的外力破壞、電力設(shè)備被盜、大型機(jī)械施工等外部因素產(chǎn)生的事故越來越多，由于電力系統(tǒng)可靠性的要求越來越來高，迫切需要改變現(xiàn)有的巡視管理方法。

二、基于巡視標(biāo)準(zhǔn)化和臺賬資料可視化的輸電線路狀態(tài)巡視管理實(shí)踐

為適應(yīng)輸電線路運(yùn)行環(huán)境不斷發(fā)展變化的新特點(diǎn)，要改進(jìn)輸電線路日常巡視維護(hù)工作，提高日常巡視工作質(zhì)量和巡視效率，我們在總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合西寧地區(qū)輸電線路的實(shí)際特點(diǎn)，2012年3月啟動實(shí)施了輸電線路“八圖五表”標(biāo)準(zhǔn)化狀態(tài)巡視管理，其范圍包括35-110kV架空輸電線路“八圖五表”標(biāo)準(zhǔn)化巡視、線路區(qū)差異化狀態(tài)評估和日?；A(chǔ)性臺賬電子可視化管理。

通過落實(shí)巡視標(biāo)準(zhǔn)化、線路區(qū)段差異化評估和基礎(chǔ)性臺賬電子可視化管理策略，準(zhǔn)確地掌握了線路實(shí)際狀況，延長正常運(yùn)行線路巡視周期，加大重要線路、重要隱患地段、外破易發(fā)區(qū)的巡視頻率，構(gòu)建了有周期、有重點(diǎn)的全方位動態(tài)輸電線路狀態(tài)巡視管理模式，提高線路運(yùn)行狀態(tài)管理水平，降低線路跳閘率，有效緩解了西寧供電公司由于生產(chǎn)人員“老齡化”帶來的結(jié)構(gòu)性缺員問題。輸電線路標(biāo)準(zhǔn)化狀態(tài)巡視管理體系模型圖如圖1所示。

1.“八圖五表”標(biāo)準(zhǔn)化巡視

巡線員按照“桿塔巡視路徑檢查方法圖示（八圖）”規(guī)定的巡視路徑對線路本體設(shè)備、附屬設(shè)施和外部通道進(jìn)行巡視檢查，并根據(jù)“輸電線路巡視檢查卡（五表）”詳細(xì)記錄填寫缺陷隱患情況。巡線結(jié)束后，利用生產(chǎn)管理系統(tǒng)（PMS）移動作業(yè)平臺PDA將巡視結(jié)果導(dǎo)入生產(chǎn)管理系統(tǒng)，以落實(shí)缺陷隱患的及時處理消缺。部分“八圖五表”巡視操標(biāo)準(zhǔn)化圖示如圖2所示。

2.差異化區(qū)段評估

狀態(tài)巡視區(qū)段的評估主要是通過組織運(yùn)行維護(hù)人員及評估專家，根據(jù)評估內(nèi)容評估確定每條線路、每基桿塔所屬的狀態(tài)巡視區(qū)段，再確定出各區(qū)段的巡視周期。[3]根據(jù)西寧供電公司管轄輸電線路實(shí)際運(yùn)行狀況、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)、狀態(tài)評價及線路（區(qū)段）的重要性和特殊性，經(jīng)過充分評估影響線路安全運(yùn)行的主客觀因素后，合理確定每條線路的差異化區(qū)段。根據(jù)差異化區(qū)段的基本要素，差異化運(yùn)維應(yīng)結(jié)合本單位實(shí)際，將差異化區(qū)段劃分為一類區(qū)段、二類區(qū)段和三類區(qū)段（狀態(tài)巡視周期劃分標(biāo)見表1）。因輸電線路實(shí)際運(yùn)行狀況、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)、狀態(tài)評價及線路（區(qū)段）的重要性和特殊性發(fā)生的變化，可能導(dǎo)致差異化區(qū)段進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。

表1 狀態(tài)巡視周期劃分標(biāo)準(zhǔn)

序號差異化區(qū)段區(qū)段主要特征巡視周期備注

1一類區(qū)段重要線路和特殊線路單電源、重要電源、重要負(fù)荷、重要聯(lián)絡(luò)線等線路、新投運(yùn)線路（不滿1年）、運(yùn)行狀況不佳的老舊線路、缺陷頻發(fā)段、大高差段等1周

自然因素類和人為因素類區(qū)段受季節(jié)氣候影響顯著（如鳥害季節(jié)、樹木生長季節(jié)、重污區(qū)、重冰區(qū)、采動影響區(qū)、易遭洪水沖刷及滑坡沉陷區(qū)等），人員活動十分頻繁、通道運(yùn)行環(huán)境十分復(fù)雜（如易受外力破壞區(qū)、易遭偷竊區(qū)等），以及線路（線段）本身具有特殊性的區(qū)域2～4周線路按照劃定的特殊區(qū)段安排的專項(xiàng)特殊巡視應(yīng)與此三類區(qū)段巡視周期結(jié)合統(tǒng)籌安排

明確存在的外破點(diǎn)線路保護(hù)區(qū)內(nèi)施工可能發(fā)生的外力破壞隱患點(diǎn)按隱患點(diǎn)的監(jiān)控手段設(shè)定

2二類區(qū)段無大型機(jī)械施工作業(yè)，外力破壞機(jī)率低，無超高樹木，線路長期穩(wěn)定運(yùn)行；該區(qū)段主要位于遠(yuǎn)郊、鄉(xiāng)村等人員活動較少的一般區(qū)域1～2個月

3三類區(qū)段人煙稀少，車輛難以到達(dá)，無超高樹木，外力破壞機(jī)率極低，沒有發(fā)生倒塔、斷線、掉串等較嚴(yán)重的事故，線路區(qū)段設(shè)備評價為正常狀態(tài)，不存在家族性缺陷，線路長期運(yùn)行情況穩(wěn)定2.5～3個月自然因素類和人為因素類按走廊特殊區(qū)域管理規(guī)定巡視周期執(zhí)行；單電源、重要電源、重要負(fù)荷、重要聯(lián)絡(luò)線等線路、新投運(yùn)線路（不滿1年）、運(yùn)行狀況不佳的老舊線路、缺陷頻發(fā)段、大跨越段等按1個月執(zhí)行

注：若三類區(qū)段同時出現(xiàn)兩個及以上不同周期的，巡視周期按周期短的執(zhí)行

3.基礎(chǔ)臺賬電子化可視管理

輸電線路資料可視化程度不高：有每條線路的線路圖，沒有包括所有線路的大圖；GIS地理信息系統(tǒng)是基于二維的，其是以分層的形式顯示地形和各種地表特征物，在層中以點(diǎn)、線、面等符號來表征實(shí)際物體，對輸電線路環(huán)境、通道及設(shè)備本體展示不直觀、不全面。為此，我們開展了三維GIS基礎(chǔ)臺賬管理系統(tǒng)建設(shè)，其利用空間坐標(biāo)變換將采集的地貌數(shù)據(jù)、桿塔數(shù)據(jù)等投影到其在地表上的絕對位置，并使用三維造型軟件，按照每種桿塔的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建模，在系統(tǒng)中按桿塔類型和桿塔的空間位置實(shí)地加載并顯示，構(gòu)造為輸電線路規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行和維護(hù)提供一體化支持的管理可視化、電子化基礎(chǔ)平臺系統(tǒng)。

三、標(biāo)準(zhǔn)化狀態(tài)巡視實(shí)施效果

輸電線路“八圖五表”標(biāo)準(zhǔn)化狀態(tài)巡視管理實(shí)現(xiàn)了以“線”為單位的固定周期巡視運(yùn)維模式向以“點(diǎn)（段）”為單位的動態(tài)周期標(biāo)準(zhǔn)化狀態(tài)巡視運(yùn)維模式的轉(zhuǎn)變。截至目前，青海西寧供電公司35-110kV輸電線路已全部按照“八圖五表”標(biāo)準(zhǔn)化狀態(tài)巡視管理開展巡視工作。與按照規(guī)程定期巡視運(yùn)維方式相比，“八圖五表”標(biāo)準(zhǔn)化狀態(tài)巡視管理項(xiàng)目中巡視人工投入減少了17.07%，車輛臺班減少了12.13%，輸電線路標(biāo)準(zhǔn)化、狀態(tài)化管理水平和設(shè)備健康水平得到有效提升。

1.“八圖五表”巡視操作實(shí)現(xiàn)巡視過程標(biāo)準(zhǔn)化

“八圖五表”標(biāo)準(zhǔn)化管理通過分項(xiàng)逐類細(xì)化線路巡視項(xiàng)目內(nèi)容、到位標(biāo)準(zhǔn)和缺陷規(guī)范描述，規(guī)定“桿塔巡視路徑檢查方法（八圖）”、“輸電線路巡視檢查卡（五表）”，有效地落實(shí)了線路巡視路徑、記錄格式的標(biāo)準(zhǔn)化管理，打破了過去以巡視小組為單元，開展獨(dú)立分散、不規(guī)范的常規(guī)巡視模式，解決了過去分散巡視模式下難以對班組各巡視小組進(jìn)行現(xiàn)場作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化管理的問題。

2.差異化評估實(shí)現(xiàn)線路巡視狀態(tài)化

一直以來，執(zhí)行的運(yùn)維管理模式為線路以條為單位，按照運(yùn)行規(guī)程執(zhí)行每月一巡。該模式的缺點(diǎn)主要體現(xiàn)為不論線路健康狀況與通道狀況如何均按照固定的周期進(jìn)行巡視工作。青海西寧地區(qū)正處在跨越式發(fā)展階段，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)日益增多，線路通道隱患不斷變化，原模式無法有效遏制外力破壞，不能及時發(fā)現(xiàn)與監(jiān)控通道狀況，給電力生產(chǎn)運(yùn)行帶來隱患。輸電線路差異化運(yùn)維管理，按線路的實(shí)際狀況及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)動態(tài)確定巡視周期并按之進(jìn)行線路巡視，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，有效解決了輸電專業(yè)線路多、人少的矛盾，提高了巡視工作的效率；降低了輸電線路運(yùn)行維護(hù)成本，增加了重要線路、重要隱患地段、外破易發(fā)區(qū)的巡視頻率，是一種更有效、更經(jīng)濟(jì)的輸電線路運(yùn)行管理模式。

3. 三維基礎(chǔ)臺賬資料系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)臺賬電子化可視化

輸電線路臺賬電子圖冊使班組能夠及時、快速方便地查詢線路臺賬，避免由于線路遷改等原因造成線路臺賬資料混亂、查閱耗時費(fèi)力，實(shí)現(xiàn)了線路設(shè)備“身份證”管理。三維基礎(chǔ)臺賬資料系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)線路、桿塔及相關(guān)設(shè)備的可視化管理，提高了線路管理效率和水平。

參考文獻(xiàn)：

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