一種便于電網(wǎng)線路運維檢修的材料

方明利 邱宏 婁方橋 李洪 余萬榮

（1.貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司 六盤水供電局，貴州六盤水 553000；2.貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司 貴陽供電局，貴州貴陽 550000；3.貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司 培訓(xùn)與評價中心，貴州清鎮(zhèn) 551400；4.貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司 安順供電局，貴州安順 561000）

0.引言

電網(wǎng)從前期規(guī)劃、基建建設(shè)、驗收到運維檢修，以驗收為分界點，運維檢修需要維護線路及設(shè)備的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和運行數(shù)據(jù)。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括地理位置、所處環(huán)境、安裝基礎(chǔ)、線路及設(shè)備型號、線路及設(shè)備基本功能、線路網(wǎng)架結(jié)構(gòu)等。運行數(shù)據(jù)包括線路及設(shè)備運行潮流、運行狀態(tài)、預(yù)試定檢、缺陷處理、故障分析及處理、改造等。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)由電力物資的基本參數(shù)決定，運行數(shù)據(jù)由電力物資的運行狀態(tài)決定，如何準(zhǔn)確掌握線路及設(shè)備的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和運行數(shù)據(jù)，是電網(wǎng)建設(shè)、運維、檢修、改造的準(zhǔn)確性的根本來源，同時也可以促進電網(wǎng)物資標(biāo)準(zhǔn)化、物資標(biāo)準(zhǔn)化、施工標(biāo)準(zhǔn)化、檢修標(biāo)準(zhǔn)化，最終實現(xiàn)供電可靠性提升。

《智能化主動式運維技術(shù)研究自動化與儀器儀表》提出信息系統(tǒng)運維技術(shù)的應(yīng)用能夠提升工作效率、降低信息傳遞及核算過程的誤差，但電網(wǎng)的智能監(jiān)測設(shè)備投資較大[1]。《10千伏線路設(shè)備運行維護技術(shù)要點分析》對10kV線路設(shè)備運行維護技術(shù)要點、線路結(jié)構(gòu)、設(shè)備購置、外力破壞等進行了說明，但未針對發(fā)熱問題提出可操作性技術(shù)[2]。《變電運維工作中紅外測溫技術(shù)的實踐分析》提出發(fā)熱問題是引發(fā)電網(wǎng)安全事故的主要原因，但具體的技術(shù)實踐不夠智能[3]。《變電運維工作中紅外測溫技術(shù)的實踐分析》論述了輸電線路在運行時發(fā)熱的原因，并指出輸電線路缺陷的種類和判別依據(jù)以及提出應(yīng)對方法[4]。《智能變電站運維及操作的研究與應(yīng)用》中對智能變電站運維的技術(shù)手段進行了深入的研究與改進[5]，以上文獻對架空線路和電纜線路的發(fā)熱點暴露和監(jiān)測都沒有具體的措施。電網(wǎng)的主要故障、缺陷來源于運行年限較長的線路及設(shè)備，由于施工工藝差、自然環(huán)境影響、運維管理不當(dāng)造成的故障居多，其中主要薄弱點在線路接頭、線路與設(shè)備接頭處，主要表現(xiàn)為發(fā)熱燒損。電網(wǎng)故障中以接地故障最為頻繁，接地故障導(dǎo)致線路相電壓更高，線路及設(shè)備的薄弱環(huán)節(jié)及其容易被擊穿，導(dǎo)致次生故障，給現(xiàn)場運維人員、檢修人員帶來極大不便，如何有效地在缺陷和隱患發(fā)展成為故障前進行控制，是電網(wǎng)運維檢修的主要目的。

本文提出一種便于電網(wǎng)線路運維檢修的多功能材料，具備黃綠紅3色相序標(biāo)識、絕緣、感溫變色3種功能，具備黃綠紅3種顏色標(biāo)識功能，便于安裝，便于運維人員和檢修人員現(xiàn)場工作。具體為噴涂材料，采用高壓噴射的方式噴涂在0.4kV、10kV、35kV、110kV、220kV、500kV共6種電壓等級的線路及設(shè)備上，不腐蝕金屬導(dǎo)線、不腐蝕絕緣層、不與空氣及污水發(fā)生反應(yīng)、符合國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)保期3年，確保材料使用期間不發(fā)生相間短路。并具備暴露線路及設(shè)備發(fā)熱的功能：黃色變?yōu)樗{(lán)色，綠色變?yōu)槌壬t色變?yōu)樽仙掷m(xù)發(fā)熱持續(xù)變色，瞬時發(fā)熱瞬時變色后褪色，便于除持專業(yè)設(shè)備（測溫儀、測溫裝置）巡視人員外的檢修人員、工程施工人員、社會人員發(fā)現(xiàn)線路及設(shè)備發(fā)熱點，將被動搶修轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訖z修，有效控制故障演變，從運維角度提升電網(wǎng)供電可靠性。

1.現(xiàn)狀分析

輸電、變電、配電專業(yè)領(lǐng)域線路及設(shè)備分為A、B、C三相供電，變電站進線和出線都為A、B、C三相，其線路并未明確標(biāo)識相序。其中，變電站內(nèi)設(shè)備、配電網(wǎng)線路及設(shè)備較為復(fù)雜，運維人員和檢修人員現(xiàn)場工作時，A、B、C三相容易混淆，容易導(dǎo)致誤操作和誤調(diào)度，從而造成人身傷害和設(shè)備事件。檢修人員到現(xiàn)場后，缺陷報送、檢修工作內(nèi)容和具體檢修設(shè)備需要儀器測量A、B、C三相相序，且工作完成后，還需要核相確認(rèn)接線無誤，增加了工作人員工作量。運維人員巡視線路時、報送缺陷時，現(xiàn)場不能快速有效的確定A、B、C三相相序，具體某一相存在缺陷在上報時，報錯概率較大，增大后續(xù)工作量。運維人員故障巡線時，接收調(diào)度某相接地、某相過流動作信號，現(xiàn)場查找故障時，查找時間較長，針對性較弱，不能有效的判別是否有次生故障。現(xiàn)有市場上的相序標(biāo)識牌功能單一，只具備相序標(biāo)識功能，同時，由于空間和材料類型影響，只能加裝在線路上，不能加裝在設(shè)備的接口處，設(shè)備改造和更換時，存在相序混亂的情況，投運后，對線路的沖擊力大，容易造成二次故障。現(xiàn)有的測溫儀、測溫裝置運維模式需要購買測溫儀和測溫裝置，投入較大，且巡視存在周期，除巡視人員以外，其余人員（檢修人員、工程人員、社會人員）并不能發(fā)現(xiàn)線路及設(shè)備狀態(tài)，線路及設(shè)備缺陷持續(xù)發(fā)展，從而成為電網(wǎng)薄弱點，最終發(fā)展成故障。

2.技術(shù)路線

（1）研制一種噴涂材料，具備絕緣、黃綠紅三種顏色、感溫變色三種功能。

（2）黃綠紅作為初始顏色，線路及設(shè)備發(fā)熱后，黃色變?yōu)樗{(lán)色，綠色變?yōu)槌壬t色變?yōu)樽仙掷m(xù)發(fā)熱持續(xù)變色，瞬時發(fā)熱瞬時變色后褪色。

（3）作為噴涂材料，采用噴漆瓶高壓噴漆，線路及設(shè)備全包圍噴漆，噴涂長度為10cm。

（4）噴涂材料具備高壓（0.4kV、10kV、35kV、110kV、220kV、500kV）絕緣功能，可噴涂在裸導(dǎo)線上、絕緣導(dǎo)線上、電纜頭上，不腐蝕金屬導(dǎo)線、不腐蝕絕緣層、不與空氣及污水發(fā)生反應(yīng)、符合國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)保期3年。

（5）研制成品有0.4kV、10kV、35kV、110kV、220kV、500kV共6種電壓等級的噴涂材料，每種電壓等級噴涂材料又分為初始3種黃綠紅標(biāo)識顏色，如圖1所示。

圖1 黃綠紅噴涂材料

3.適用范圍

3.1 出廠設(shè)備使用

該材料適用于動力系統(tǒng)、電力系統(tǒng)的線路及設(shè)備，不同電壓等級使用不同的材料，如圖2所示，可以直接在設(shè)備出廠時噴涂在線路接頭處、線夾上、螺栓上，由于該材料的絕緣性，可以作為裸導(dǎo)線、連接金具、設(shè)備裸露處的絕緣防護、腐蝕防護，同時，線路接頭、連接金具等噴涂有該材料的位置發(fā)熱時，該材料持續(xù)顯示變色，瞬時發(fā)熱后又正常運行，該材料跟隨著變色而后回歸正常顏色，具備絕緣防護功能、發(fā)熱變色功能、相序標(biāo)識功能，可以100%暴露發(fā)熱點、降低線路及設(shè)備損失面積、提供相序標(biāo)識。可噴涂的設(shè)備有變壓器高低壓樁頭、跌落式熔斷器、隔離開關(guān)、柱上斷路器、各種連接金具等。可以完善設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，便于工作人員運維、檢修，同時降低運維成本。

圖2 3段色溫變粉及固化劑

3.2 輸變配領(lǐng)域

該材料的耐用性、功能性、絕緣性滿足不同電壓等級使用，可以用于輸電、變電、配電多個電網(wǎng)領(lǐng)域，也可以用于發(fā)電領(lǐng)域，主動暴露線路及設(shè)備的發(fā)熱缺陷點，將運維成本降低，明顯的變色可以讓社會人員、運維人員、檢修人員、搶修人員一眼明了，可以迅速定位缺陷點，一定程度上改變運維模式，促使電網(wǎng)“差異化”運維轉(zhuǎn)變?yōu)橐衙髦l(fā)熱點的“狙擊型”運維，提前掌握現(xiàn)場缺陷或隱患，將被動搶修轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訖z修，提高線路供電可靠性。

3.3 專用線路及設(shè)備運維

以客為尊，為客戶創(chuàng)造價值，滿足客戶對用電的美好需求，如圖3所示，該材料可用于客戶專用線路及設(shè)備上，便于專用客戶提前發(fā)現(xiàn)隱患點，及時消除缺陷，極大程度地降低了專用線路運維成本。可以降低客戶線路故障率，縮短客戶平均停電時間，提高客戶滿意度。

圖3 變壓器高溫樁頭噴涂對比

4.運維檢修措施

電網(wǎng)前期規(guī)劃、檢修、搶修的數(shù)據(jù)都來自于運維，加強運維力度勢在必行，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和運行數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性是支撐前期規(guī)劃、檢修、搶修、物資標(biāo)準(zhǔn)化不可或缺數(shù)據(jù)，在自動化、數(shù)據(jù)化電網(wǎng)的建設(shè)之路上，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、完整性、綜合性尤為重要。

4.1 完善供電可靠性數(shù)據(jù)

驗收是線路及設(shè)備入網(wǎng)的第一道關(guān)卡，是基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的首要來源，其次是日常線路及設(shè)備異動管理。把好驗收關(guān)卡，是促進物資標(biāo)準(zhǔn)化、施工標(biāo)準(zhǔn)化、驗收標(biāo)準(zhǔn)化的關(guān)鍵。運維是運行數(shù)據(jù)的唯一來源，包括人員運維、系統(tǒng)監(jiān)測、項目改造。加強驗收和運維管理，持續(xù)做到驗收到位、運維到位、管理到位，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和運行數(shù)據(jù)就可以基本完善，從而完善供電可靠性數(shù)據(jù)，做到故障分析準(zhǔn)確、技改修理準(zhǔn)確、物資需求準(zhǔn)確、前期規(guī)劃準(zhǔn)確。進而支撐電網(wǎng)自動化建設(shè)、數(shù)字化建設(shè)，逐步提升電網(wǎng)設(shè)備健康水平，促進班組規(guī)范化管理。

4.2 創(chuàng)新驅(qū)動

創(chuàng)新促進發(fā)展，高質(zhì)量創(chuàng)新促進高質(zhì)量發(fā)展。第一是引進新技術(shù)，先進技術(shù)的引用促進電網(wǎng)內(nèi)部工作流程變革，可以整體提升電網(wǎng)技術(shù)水平，提高工作效率，如覆冰觀測、故障查找儀、電纜試驗車、激光清障儀、無人機自主巡航、自動化技術(shù)等。第二是持續(xù)自主創(chuàng)新，自主創(chuàng)新依靠的是人才，電力企業(yè)一方面引進各專業(yè)人才支撐電網(wǎng)運作。另一方面要求各專業(yè)領(lǐng)域人員積極開展機械創(chuàng)新、數(shù)字化創(chuàng)新、智能化創(chuàng)新。實際情況是電力企業(yè)的各專業(yè)領(lǐng)域人才創(chuàng)新僅限于自主專業(yè)創(chuàng)新，并不能做到跨專業(yè)或跨行業(yè)創(chuàng)新，如新型隔離開關(guān)結(jié)構(gòu)改進由專業(yè)人員提供思路和圖紙可以實現(xiàn)，但智能化+隔離開關(guān)由專業(yè)領(lǐng)域人員則不能實現(xiàn)，原因是智能化需要編程、自動控制技術(shù)、數(shù)據(jù)分析、測試加工、試驗等，這時電力企業(yè)就會尋求第三方單位來參與創(chuàng)新，完成一部分技術(shù)支撐工作。電力企業(yè)的高質(zhì)量創(chuàng)新需要搭建綜合型平臺，包括但不限于專業(yè)領(lǐng)域與智能化技術(shù)結(jié)合的人才、智能化平臺、大數(shù)據(jù)平臺、物聯(lián)網(wǎng)平臺、云計算平臺、移動互聯(lián)網(wǎng)平臺、設(shè)備生產(chǎn)制造車間等。現(xiàn)有的創(chuàng)新模式是電力企業(yè)+創(chuàng)新工作共同研發(fā)技術(shù)，電力企業(yè)的投資較大，且自主高質(zhì)量創(chuàng)新人才較少，從個人到企業(yè)的智能化創(chuàng)新受到一定限制。可以從技術(shù)驅(qū)動的角度出發(fā)，打造綜合性平臺，建立模擬系統(tǒng)，供給員工自主學(xué)習(xí)和自主預(yù)創(chuàng)新，做到真正的企業(yè)內(nèi)部自主創(chuàng)新。第三是推廣和完善已驗收的科技項目和職工創(chuàng)新，在已完成的創(chuàng)新項目上繼續(xù)創(chuàng)新，并持續(xù)推廣已完成的項目落地產(chǎn)生實際效益。第四是引進綜合性人才，著重于專業(yè)化+智能化人才引進，將智能化技術(shù)和專業(yè)領(lǐng)域業(yè)務(wù)融合，促進創(chuàng)新發(fā)展。

4.3 持續(xù)探索新型管理模式

貴州處于西部地區(qū)，海拔、山區(qū)、林區(qū)、客戶分散決定了組織架構(gòu)的與眾不同，結(jié)合實際設(shè)置專業(yè)化隊伍，根據(jù)人員的技能技術(shù)水平分配合適的崗位，加強專業(yè)化隊伍的聯(lián)合協(xié)作，抓住主要矛盾，以提高供電可靠性為抓手，設(shè)置專業(yè)化班組。同時多區(qū)域布點，兼顧電網(wǎng)運維和客戶需求，還可以進一步發(fā)揮個人和班組特長，組建屬于貴州的特有班組文化。從典型班組設(shè)置、全業(yè)務(wù)供電所、中壓集約化到班組靈活設(shè)置，一直在探索一條因地制宜、兼顧全面的電網(wǎng)管理模式，根據(jù)地域性、人員文化結(jié)構(gòu)、客戶需求，持續(xù)探索適合新時期的新型管理模式，為客戶創(chuàng)造價值。

4.4 加強專用客戶管理

加強專用客戶的線路及設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化要求、運維管理模式、后期應(yīng)急管理等，隨著電網(wǎng)的發(fā)展，客戶的線路及設(shè)備也需進一步改造和提升。要求客戶加裝“看門狗”、提高客戶設(shè)備健康水平、為客戶提供技術(shù)支持、為客戶提供更滿意的服務(wù)正在開展實施，讓客戶用上電、少停電、用好電。

4.5 促進標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)

加強運維管理，完善供電可靠性數(shù)據(jù)，支撐電網(wǎng)物資技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)化，根據(jù)大數(shù)據(jù)分析，可以不斷提高物資準(zhǔn)確率、物資需求準(zhǔn)確性，從而促進物資標(biāo)準(zhǔn)化、施工標(biāo)準(zhǔn)化。依靠基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和運行數(shù)據(jù)，從網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、設(shè)備健康水平、智能化水平方面，建立更準(zhǔn)確的電網(wǎng)改造和投資，促進驗收標(biāo)準(zhǔn)化、作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、檢修標(biāo)準(zhǔn)化，從前期規(guī)劃、項目上提高電網(wǎng)供電可靠性。依靠物資、施工、驗收的標(biāo)準(zhǔn)化，可以縱向推動企業(yè)的安全管理和標(biāo)準(zhǔn)制度標(biāo)準(zhǔn)化，有效支撐電力企業(yè)國際化。

4.6 加強交流學(xué)習(xí)

不同地區(qū)不同電網(wǎng)，管理流程相似，技術(shù)各有不同。南方、北方、西方、東方的電網(wǎng)建設(shè)、運維檢修、運維管理因為地域性不同而存在差距，加強人才交流學(xué)習(xí)、創(chuàng)新交流學(xué)習(xí)、標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)習(xí)可以引進技術(shù)、人才、標(biāo)準(zhǔn)，在一定程度上可以促進電網(wǎng)建設(shè)，從而提高運維檢修水平。在交流學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，搭建幫扶機制，建立數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)對比，不斷強化技術(shù)、改善流程、培養(yǎng)人才，可以有效地支撐彼此在管理上、技術(shù)上持續(xù)進步。

5.結(jié)語

本文從出廠設(shè)備、輸變配領(lǐng)域、專用線路及設(shè)備運維及檢修3個方面分析該材料的用途，促使運維模式轉(zhuǎn)變，降低運維成本，提高供電可靠性指標(biāo)。同時，有效地支撐電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)完善，從數(shù)據(jù)上對電網(wǎng)前期規(guī)劃、技改修理項目提出支撐，便于構(gòu)建和完善可靠性數(shù)據(jù)庫，完善電網(wǎng)入網(wǎng)設(shè)備的技術(shù)規(guī)范，化被動為主動，有效預(yù)防電網(wǎng)設(shè)備事件，將故障消滅在萌芽之中，進一步降低了現(xiàn)場工作風(fēng)險。