蔡敏 盧萍 馬建國 尹洪 劉姜 張楚謙
【摘要】隨著電力建設的迅速發(fā)展,電網(wǎng)的規(guī)模不斷的在擴大,高壓遠距離架空輸電線路的數(shù)量在日益增多,在地形偏遠、復雜地區(qū)的電網(wǎng)建設、輸變電線路維護工作也日益增多,然而地區(qū)偏遠、地形復雜的地區(qū)由于各種條件限制,時常發(fā)生線路故障,需要對線路工況進行必要的檢查和觀察,本文以復雜地形地區(qū)的線路巡檢為例,探討復雜地形地區(qū)的線路巡檢的工作模式。
【關鍵詞】復雜地形;輸電線路;巡檢模式;探討
線路巡檢工作是輸電線路專業(yè)管理的重要組成成分,在偏遠的山區(qū)或者無人區(qū)因4G 網(wǎng)絡覆蓋不全等限制,常采用人力巡查的模式,效率低下,工作質量也明顯受影響,不利于線路的運行狀況的運行環(huán)境的及時反饋,研究新的工作模式提高線路巡檢的效率,降低人工和成本是目前地形復雜地區(qū)線路巡檢工作的重點。
一、巡檢工作存在的困難
(一)地形復雜帶來的交通不便
以湖北地區(qū)某500kV線路為例,全線共設237基桿塔,總長度為99.47km,全線三分之一的地形為山區(qū),其余區(qū)段的地形均為平原,線路分布的區(qū)域地形十分復雜,一定程度上導致了線路地面行車困難,交通不便,給該地區(qū)的輸電線路運維檢修工作帶來阻礙。
(二)地勢險要使得施工建設困難重重
500kV線路175#~223# ,所有的鐵塔都設置在崎嶇的山區(qū),且多位于山區(qū)的山頂或者半山腰的位置,地勢陡峭,坡度較大,最大的坡度處,山腳的坡面可以和地面的夾角呈70度,地勢陡峭使得登山都極為困難,更別說在施工建設時期[1]。此外,該山區(qū)是以大量的碎石自然堆砌而成,碎石堆砌不牢靠,隨時都有可能會自然滑落,這更加大了巡檢工作人員上下山的危險,而且在施工建設時期,需要塔材、傳輸施工機具時更是操作困難,影響該地的線路巡檢的工程建設,阻礙當?shù)鼐€路巡檢工作的開展,造成惡性循環(huán)。
(三)多變的天氣使得通訊不暢
湖北地處亞熱帶,典型的季風區(qū)內。全省除高山地區(qū)外,大部分為亞熱帶季風性濕潤氣候,光能充足,熱量豐富,無霜期長,降水充沛,雨熱同季,自然災害發(fā)生頻次較高,嚴重影響電網(wǎng)安全運行。2008年冰災致使電力線路導地線、桿塔等覆冰嚴重過載,大量線路斷線、桿塔塌陷,湖北地區(qū)500kV線路共發(fā)生斷線21次,極端低溫雨雪冰凍天氣下,常常會出現(xiàn)封山、封路的情況,不僅會影響當?shù)氐某鲂谢顒?,對通訊也會造成嚴重的影響,更是加重當?shù)鼐€路巡檢的困難。
二、巡檢模式探析
線路巡檢工作是輸電線路專業(yè)管理的重要組成成分,地形復雜的地區(qū)線路巡檢面臨著諸多的困難,如上文所分析的交通不便、通訊不暢、施工建設困難重重等問題都是地形復雜的地線路巡檢面臨的重要的問題,對當?shù)氐妮旊娋€路專業(yè)管理工作的開展具有重要的意義,研究有效的巡檢模式也是當?shù)氐妮旊娋€路專業(yè)管理工作的順利開展的重要保障[2]。
(一)采用數(shù)字化在線監(jiān)測系統(tǒng)
數(shù)字化在線監(jiān)測系統(tǒng)能有效的利用雷電定位系統(tǒng)等數(shù)字化技術,對雷電的發(fā)生情況進行實時的監(jiān)測,如雷電定位系統(tǒng)能在線的監(jiān)視雷電的活動,準確的統(tǒng)計出雷電的分布狀況,根據(jù)監(jiān)測到的數(shù)據(jù)對雷電的發(fā)展趨勢進行正確的預測,并提供處理雷害故障所需要的數(shù)據(jù)的相關的信息。此外,雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)還能快捷的查詢雷電的分布地點,為電力的生產(chǎn)和運行、規(guī)劃設計、防雷保護措施提供有效的服務,實現(xiàn)降低雷擊事故的發(fā)生幾率,減少雷電災害造成的影響,保障人們的財產(chǎn)安全和生命安全[3]。在地面落雷密度大,經(jīng)常發(fā)生自然災害如冰雪、大風、洪水等自然災害的地區(qū)實施數(shù)字化在線監(jiān)測系統(tǒng)則能有效的降低自然災害帶來的負面影響,為線路巡檢工作提供方便。如2014年,在伴有雷電的強降雨天氣,新疆哈密白山泉區(qū)域110 kV 的疆白線發(fā)生了跳閘事故,而當時國網(wǎng)哈密供電公司就利用了雷電定位系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行及時的分析,準確的發(fā)現(xiàn)強雷電流回擊的位置,使得巡檢的工作人員將巡檢的工作重點放置在該處,迅速的找到了故障點,為線路的迅速恢復正常提供了保障。
(二)采用直升機巡視的模式
架空輸電線路因長期裸露在自然環(huán)境中,是電力安全生產(chǎn)的薄弱環(huán)節(jié),因此定期進行巡視是保障電網(wǎng)安全生產(chǎn)的必要手段,但由于其分布地區(qū)大多地形復雜、環(huán)境惡劣,日常巡檢時運維人員及車輛難以抵達,導致巡視難度大、效率低、準確性差。由于直升機可以從空中觀察輸電線路及周邊環(huán)境,具有觀測立體化、巡視速度快、地域全適應等優(yōu)勢,直升機巡檢技術為復雜地形地區(qū)的巡檢模式帶來了創(chuàng)新,我國在很早的時候就有過直升機巡檢復雜地形線路的構想,隨著直升機巡檢方式的投入,直升機巡檢的模式在線路巡檢中運用得越來越廣泛,為線路巡巡檢帶來極大的方便。直升機線路巡檢的方式可以采用紅外巡視和可見光巡視,紅外巡視是指利用機載的熱像成像巡線設備發(fā)現(xiàn)線路上發(fā)熱類型的缺陷。而目測巡檢方式則是在直升機上通過望遠鏡觀測或者直接肉眼的形式對線路巡檢,極大的方便了工作人員,為線路巡檢工作帶來便利。
(三)采用無人機巡視
采用無人機的巡視模式能在一定程度上無視地形復雜帶來的阻礙,降低地形對線路巡檢工作造成的困擾。無人機的巡檢模式具有巡視范圍全面、巡檢的范圍寬闊的優(yōu)點,且無人機的巡檢模式還能攜帶大量的檢測設備,如紅外熱成像儀、高穩(wěn)定望遠鏡等高端的檢測設備,能通過這些設備準確的判斷出當?shù)鼐€路的通道、金具等存在缺陷,方便缺陷維修工作的早期開展,讓線路及時恢復正常[4]。此外,無人機的巡檢模式巡檢的速度和人工的巡檢速度比起來還更具有優(yōu)勢,其速度不受當?shù)氐牡匦斡绊?。其巡檢工作能在空中完成,并能在當天就做出對巡視信息的反饋,巡視的效率明顯提高,能有效的減少工作人員的勞動強度的同時保證管理人員及時的掌握電網(wǎng)設備的實際工作運行情況[5]。且無人機巡檢模式還具有數(shù)據(jù)儲存方便的優(yōu)勢,還能一邊記錄數(shù)據(jù),一邊對數(shù)據(jù)進行處理和分析。最后,利用無人機的巡檢模式還能最大程度的保障工作人員的生命安全,降低工作人員在巡檢過程中面臨的威脅的幾率。
(四)采用區(qū)域化值班管理模式
本研究研究對額管轄線路位置偏遠,和輸電工區(qū)距離較遠,為巡檢工作的工作時間、反應時間、工作人員的工作強度增加困難,因此,在線路的巡檢工作模式中應該采用區(qū)域化值班管理模式[6]。建立輸電保線站對線路突發(fā)狀況的解決具有重要的意義,能減少巡檢路程上發(fā)生意外的幾率,同時極大的節(jié)約巡檢的路程,縮短故障反饋的時間,以某地區(qū)線路為例,在采用了區(qū)域化的值班管理模式后,電壓線路故障跳閘率明顯降低,如表1。
(五)外委專業(yè)化檢修隊伍參與檢修
本研究線路分布的地形不僅復雜,還具有地域寬廣的特點,線路較長,總長已超過1400 km,且所處的地理環(huán)境也較差,檢修的任務也較多,全靠一個班組完成所有線路的巡檢工作,工作人員承擔的任務量極大,會很難保證線路的巡檢的質量,也難以保證線路可靠、安全的運行,因此,借助外委專業(yè)化檢修隊伍的工作模式具有重要的意義,能及時的發(fā)現(xiàn)線路存在的缺陷,并給予及時的處理。
三、總結
地形復雜地區(qū)的線路巡檢工作常面臨交通不便、通訊不暢、施工建設困難重重等問題,對當?shù)氐木€路巡檢工作的開展帶來嚴重的負面影響。而線路巡檢工作對當?shù)氐碾娏ㄔO的發(fā)展具有重要的意義,本文根據(jù)復雜地形的實際情況,結合日常的工作經(jīng)驗,為地形復雜地區(qū)的線路巡檢工作模式提出幾個建議,認為在地形復雜地區(qū),可開展外委專業(yè)化檢修隊伍參與檢修、區(qū)域化值班管理模式、直升機無人機巡視、數(shù)字化在線監(jiān)測系統(tǒng)檢測等模式。
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