關于輸電線路檢修部分問題的研究

輸電線路在電力系統中扮演著重要角色，承擔著將電能從發電側傳輸到需求側的重要任務，其運行狀態和管理工作是保證電力系統安全穩定運行和電能經濟可靠輸送的關鍵。輸電線路主要包括架空輸電線路和電力電纜兩種，電力電纜一般埋設在地下或者水底，受周圍環境影響較小，不容易受到損壞，有較高的供電可靠性，但若電纜損壞，其故障檢測和檢修的難度均較大，需要專業人士來操作。而架空線路一般是架設在桿塔上，與周圍空氣直接接觸，風、雨、雪、雷電等自然因素對其影響較大，也可能受到化學腐蝕和周邊動物的影響而遭受損壞，其發生的故障率遠遠高于電力電纜，但是故障檢測和維修工作也較電纜簡易，本文的輸電線路檢修內容涉及的均為架空線路的檢修。

本文首先從輸電線路檢修的發展歷程分析了三種主要的檢修模式——故障檢修、計劃檢修和狀態檢修，其次重點研究了狀態檢修的具體內涵，包括技術內容、檢修基本流程、狀態檢測項目和其優點，最后對輸電線路的狀態檢修技術進行總結和展望，為電力系統輸電線路檢修發展方向提供一定的參考意義。

輸電線路檢修模式

延長輸電線路的使用時間，進而提高電力系統供電可靠性是輸電線路檢修的主要目的，目前國內外對輸電線路的檢修模式進行了大量的研究，一般來說，可分為故障檢修、計劃檢修和狀態檢修三種模式。

故障檢修

故障檢修是一種早期的被動型線路檢修模式，指在線路發生故障以后對其進行檢修。在電力系統發展初期，電網結構較簡單，人們對電力的依賴性和供電可靠性要求較低，當線路發生故障時對用戶的影響較小，因此沒有進行全面和系統的線路檢修和管理工作，只是在線路發生故障以后對其進行簡單的維修。

計劃檢修

隨著電力系統的發展和人們對電力需求的依賴性逐漸增強，對輸電線路的檢修開始發展為計劃檢修。計劃檢修又稱為定期檢修，是指有計劃性的每經過一定時間周期后進行一次的大范圍檢修，其檢修等級和周期均由相關部門統一制定執行，這種檢修模式是一種預防性的檢修，在電網規模較小的情況下具有一定的適用性，可以較大程度地避免重復停電。但由于這種檢修方式在檢修之前并未沒有考慮到線路的運行狀態，具有一定的盲目性，可能會導致該修的設備沒有得到及時的檢修，不用檢修的設備產生過修問題，且在每次檢修過程中耗費的人力和物力較大，造成不必要的資源浪費，缺乏科學性。這種檢修模式在電力系統發展初期起到了一定的積極作用，但隨著電網規模的日益擴大和人們對供電可靠性要求的提高，這種檢修模式已無法滿足現代電網的發展要求。

狀態檢修

狀態檢修（Conditionality Based Maintenance，CBM）是目前一種較為先進的線路檢修模式，狀態檢修的含義是指采用先進的計算機技術和通信技術等手段對設備進行監測和診斷，并以其歷史檢修信息和現在運行狀態為基礎，結合其他相關設備的運行情況，對設備的內部情況做出較為系統和全面的判斷，查出設備的異常，以此來安排設備的檢修計劃和檢修方案，并結合檢測到的各種實際運行參數的變化情況，對其未來的發展趨勢和存在的隱患進行科學的預測，提出對應的防范措施和管理策略。因此輸電線路的狀態檢修包括以可靠性為中心的檢修和以預測性為基礎的檢修方式，其基礎是進行合理的狀態檢測和診斷，而狀態檢修的實現手段是對檢測和診斷結果的有效管理和科學應用。

由于狀態檢修的時間是在故障發生前，故又稱為預知性檢修（Predictive Detectability Maintenance，PDM）。狀態檢修并不是孤立存在的一種檢修模式，它需要與故障檢修和計劃檢修以及其他相關檢修方式相結合形成一個綜合的檢修體系，達到“應修必修，修必修好”的宗旨，為設備的安全穩定運行提供可靠的技術和管理保障。

狀態檢修具體內涵

狀態檢修技術內容

狀態檢修的技術內容包括輸電線路的狀態監測和診斷、可靠性評估、檢修決策的制定等內容，其基本流程如圖1所示。

不同于發電機和變壓器等電力設備的狀態檢修，輸電線路的狀態數據涉及的范圍較大，部分數據可以通過停電實驗測量，部分狀態數據的檢測需要通過帶電作業進行，即檢測線路在帶電狀態下的實際運行數據。這些數據較為真實可靠，所有采集的輸電線路的數據信息和專家提供的數據構成狀態信息庫，是輸電線路檢測計劃和檢測策略制定的基礎。

可靠性評估是輸電線路狀態檢修的重要內容，電力系統是一個非常復雜龐大的動態非線性系統，對系統的狀態分析離不開可靠性評估，其含義是指基于數理統計思想采用可靠性性能指標對輸電線路的試驗信息、可靠性結構和壽命模型進行分析，給出系統可靠性評估結果。而對輸電線路的狀態診斷是進行可靠性評估前需要做的工作，它根據輸電線路狀態信息庫提供的基礎信息，建立線路故障分析的數學模型，采用先進的優化算法和人工智能專家庫判斷線路的故障地點、故障類型和嚴重程度等，實現線路的狀態診斷和分析。

強化技術管理人員和檢修人員的專業知識和責任也是狀態檢修非常關鍵的一部分，認真學習輸電線路檢修的相關章程和制度，全面分析輸電線路狀態信息庫提供的數據信息進行技術分析，對輸電線路的健康狀態進行可靠性評估，并根據結果制定準確高效的檢修決策，進而認真、負責地實施檢修工作。只有各項技術管理職責做到明確分工，相關技術人員得到專業培訓，努力提高自身的專業技術和操作水平，才能達到現代電力系統狀態檢修的相關要求。

狀態檢修的檢測項目

輸電線路狀態檢修中的數據監測工作是在輸電線路生產管理系統（MIS）和輸電線路地理信息系統（GIS）的基礎上完成的，其檢測的內容如表1所示。

狀態檢修的優點

與傳統的故障檢修和計劃檢修相比，輸電線路的狀態檢修有其明顯的優勢。首先，它降低了檢修工作的盲目性，改變了計劃檢修中無論線路是否發生故障均做全面檢查的檢修方式，能夠在線路檢修前根據狀態檢測的信息判斷線路是否需要處理以及怎樣處理，提高了輸電線路檢修的目的性和科學性。其次，狀態檢修降低了輸電線路檢修費用。傳統的檢修方式耗費了大量的人力物力，在很大程度上提高了線路檢修工作的成本，而狀態檢修通過檢測輸電線路的運行狀態，根據傳輸信號預測可能發生的故障，有針對性及時作出合理的決策，不僅克服了傳統故障檢測的無預測性缺點，也減少了不必要的資源浪費，大大節約了線路檢修的成本費用。另外，狀態檢修提高了輸電線路的供電可靠性，它能夠結合監測設備的參數指標、程序指令等多方面的數據資料進行診斷檢修，能夠較全面掌握輸電線路的運行狀態和健康狀態，在此基礎上進行檢修有利于延長輸電線路的使用壽命，有效避免了檢修過剩和檢修不足的情況，降低了電氣設備的停電次數，提高了電力系統供電可靠性。

輸電線路的狀態檢修技術已具備開展條件，是目前一種較為先進的線路檢修模式，能有效克服傳統的故障檢修無預測性和計劃檢修的盲目性等問題，同時又與傳統檢修模式相結合，構成了現代電力系統的一個綜合檢修體系，在輸電線路檢修領域取得了巨大的突破，給電力系統和社會帶來了巨大的經濟效益，今后需要大力推廣。但是狀態檢修工作還需要更加完善，需要進一步的理論研究和技術支持，包括對輸電線路的技術改造和相關高端設備的開發，提高輸電線路檢修管理水平，盡可能提高投入產出比，使資源得到優化配置，在更大程度上降低線路檢修工作的成本費用。（作者供職于山西呂梁供電公司帶電作業班）