復(fù)雜地形條件下的輸電線路巡檢模式探討

蔡敏 盧萍 馬建國 尹洪 劉姜 張楚謙

【摘要】隨著電力建設(shè)的迅速發(fā)展，電網(wǎng)的規(guī)模不斷的在擴(kuò)大，高壓遠(yuǎn)距離架空輸電線路的數(shù)量在日益增多，在地形偏遠(yuǎn)、復(fù)雜地區(qū)的電網(wǎng)建設(shè)、輸變電線路維護(hù)工作也日益增多，然而地區(qū)偏遠(yuǎn)、地形復(fù)雜的地區(qū)由于各種條件限制，時(shí)常發(fā)生線路故障，需要對線路工況進(jìn)行必要的檢查和觀察，本文以復(fù)雜地形地區(qū)的線路巡檢為例，探討復(fù)雜地形地區(qū)的線路巡檢的工作模式。

【關(guān)鍵詞】復(fù)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(yuǎn)的山區(qū)或者無人區(qū)因4G 網(wǎng)絡(luò)覆蓋不全等限制，常采用人力巡查的模式，效率低下，工作質(zhì)量也明顯受影響，不利于線路的運(yùn)行狀況的運(yùn)行環(huán)境的及時(shí)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(fù)雜地區(qū)線路巡檢工作的重點(diǎn)。

一、巡檢工作存在的困難

（一）地形復(fù)雜帶來的交通不便

以湖北地區(qū)某500kV線路為例，全線共設(shè)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(fù)雜，一定程度上導(dǎo)致了線路地面行車?yán)щy，交通不便，給該地區(qū)的輸電線路運(yùn)維檢修工作帶來阻礙。

（二）地勢險(xiǎn)要使得施工建設(shè)困難重重

500kV線路175#～223# ，所有的鐵塔都設(shè)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(shè)時(shí)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(shí)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(xiǎn)，而且在施工建設(shè)時(shí)期，需要塔材、傳輸施工機(jī)具時(shí)更是操作困難，影響該地的線路巡檢的工程建設(shè)，阻礙當(dāng)?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(fēng)區(qū)內(nèi)。全省除高山地區(qū)外，大部分為亞熱帶季風(fēng)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(zāi)害發(fā)生頻次較高，嚴(yán)重影響電網(wǎng)安全運(yùn)行。2008年冰災(zāi)致使電力線路導(dǎo)地線、桿塔等覆冰嚴(yán)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(dāng)?shù)氐某鲂谢顒?，對通訊也會造成?yán)重的影響，更是加重當(dāng)?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(fù)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(shè)困難重重等問題都是地形復(fù)雜的地線路巡檢面臨的重要的問題，對當(dāng)?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(dāng)?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(shù)，對雷電的發(fā)生情況進(jìn)行實(shí)時(shí)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(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)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(jìn)行正確的預(yù)測，并提供處理雷害故障所需要的數(shù)據(jù)的相關(guān)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(diǎn)，為電力的生產(chǎn)和運(yùn)行、規(guī)劃設(shè)計(jì)、防雷保護(hù)措施提供有效的服務(wù)，實(shí)現(xiàn)降低雷擊事故的發(fā)生幾率，減少雷電災(zāi)害造成的影響，保障人們的財(cái)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(zāi)害如冰雪、大風(fēng)、洪水等自然災(zāi)害的地區(qū)實(shí)施數(shù)字化在線監(jiān)測系統(tǒng)則能有效的降低自然災(zāi)害帶來的負(fù)面影響，為線路巡檢工作提供方便。如2014年，在伴有雷電的強(qiáng)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(dāng)時(shí)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(jìn)行及時(shí)的分析，準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)強(qiáng)雷電流回?fù)舻奈恢茫沟醚矙z的工作人員將巡檢的工作重點(diǎn)放置在該處，迅速的找到了故障點(diǎn)，為線路的迅速恢復(fù)正常提供了保障。

（二）采用直升機(jī)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(jìn)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(fù)雜、環(huán)境惡劣，日常巡檢時(shí)運(yùn)維人員及車輛難以抵達(dá)，導(dǎo)致巡視難度大、效率低、準(zhǔn)確性差。由于直升機(jī)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(yīng)等優(yōu)勢，直升機(jī)巡檢技術(shù)為復(fù)雜地形地區(qū)的巡檢模式帶來了創(chuàng)新，我國在很早的時(shí)候就有過直升機(jī)巡檢復(fù)雜地形線路的構(gòu)想，隨著直升機(jī)巡檢方式的投入，直升機(jī)巡檢的模式在線路巡檢中運(yùn)用得越來越廣泛，為線路巡巡檢帶來極大的方便。直升機(jī)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(jī)載的熱像成像巡線設(shè)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(jī)上通過望遠(yuǎn)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(jī)巡視

采用無人機(jī)的巡視模式能在一定程度上無視地形復(fù)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(jī)的巡檢模式具有巡視范圍全面、巡檢的范圍寬闊的優(yōu)點(diǎn)，且無人機(jī)的巡檢模式還能攜帶大量的檢測設(shè)備，如紅外熱成像儀、高穩(wěn)定望遠(yuǎn)鏡等高端的檢測設(shè)備，能通過這些設(shè)備準(zhǔn)確的判斷出當(dāng)?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(shí)恢復(fù)正常[4]。此外，無人機(jī)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(dāng)?shù)氐牡匦斡绊憽Ｆ溲矙z工作能在空中完成，并能在當(dāng)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(qiáng)度的同時(shí)保證管理人員及時(shí)的掌握電網(wǎng)設(shè)備的實(shí)際工作運(yùn)行情況[5]。且無人機(jī)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(jìn)行處理和分析。最后，利用無人機(jī)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(yuǎn)，和輸電工區(qū)距離較遠(yuǎn)，為巡檢工作的工作時(shí)間、反應(yīng)時(shí)間、工作人員的工作強(qiáng)度增加困難，因此，在線路的巡檢工作模式中應(yīng)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(shí)極大的節(jié)約巡檢的路程，縮短故障反饋的時(shí)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(duì)伍參與檢修

本研究線路分布的地形不僅復(fù)雜，還具有地域?qū)拸V的特點(diǎn)，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(wù)也較多，全靠一個(gè)班組完成所有線路的巡檢工作，工作人員承擔(dān)的任務(wù)量極大，會很難保證線路的巡檢的質(zhì)量，也難以保證線路可靠、安全的運(yùn)行，因此，借助外委專業(yè)化檢修隊(duì)伍的工作模式具有重要的意義，能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)線路存在的缺陷，并給予及時(shí)的處理。

三、總結(jié)

地形復(fù)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(shè)困難重重等問題，對當(dāng)?shù)氐木€路巡檢工作的開展帶來嚴(yán)重的負(fù)面影響。而線路巡檢工作對當(dāng)?shù)氐碾娏ㄔO(shè)的發(fā)展具有重要的意義，本文根據(jù)復(fù)雜地形的實(shí)際情況，結(jié)合日常的工作經(jīng)驗(yàn)，為地形復(fù)雜地區(qū)的線路巡檢工作模式提出幾個(gè)建議，認(rèn)為在地形復(fù)雜地區(qū)，可開展外委專業(yè)化檢修隊(duì)伍參與檢修、區(qū)域化值班管理模式、直升機(jī)無人機(jī)巡視、數(shù)字化在線監(jiān)測系統(tǒng)檢測等模式。

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