輸電線路運檢中的狀態(tài)檢修技術分析

國網(wǎng)吉林省電力有限公司榆樹市供電公司 許海亮

輸電線路是傳輸電能的關鍵，需要對輸電線路積極管控，使輸電線路處于安全運行狀態(tài)。為了防止輸電線路出現(xiàn)運行問題，需要注重狀態(tài)檢修技術的應用，對輸電線路周邊情況展開分析，使其能夠處于完善的運行環(huán)境下，提高輸電線路控制的有效性。輸電線路運檢應注重常態(tài)化管理，定期對電路實施運檢策略，保障線路具有良好的運行狀態(tài)。

1 輸電線路運檢中的狀態(tài)檢修技術要點

1.1 針對線路排查

輸電線路運行狀態(tài)需要定期進行檢修，確保線路狀態(tài)的排查效果，對檢修資源進行合理分配，使線路能夠長期穩(wěn)定運行。對于輸電線路而言，長時間處于運轉(zhuǎn)狀態(tài)，線路的損耗情況將會逐漸增加，需要將狀態(tài)檢修技術運用其中，對線路的運行狀態(tài)進行分析，避免線路發(fā)生運行故障。通過狀態(tài)檢修技術可以提高輸電線路運檢的針對性，針對個別線路問題進行分析，對線路狀態(tài)進行針對性排查，保障線路具有良好的檢修環(huán)境。

在電力搶修時間上，不能超過24h，否則將會對日常生活造成嚴重影響。輸電線路的構成較為復雜，包括絕緣子、導線、桿塔等，需要構建全面的線路監(jiān)測形式（如圖1所示），提高線路分析方法的有效性，系統(tǒng)由監(jiān)控云服務器控制，可實現(xiàn)對線路的檢查，經(jīng)由通信模塊可傳輸信息，確保實現(xiàn)對線路狀態(tài)的檢測。運用上述系統(tǒng)，針對性地對線路進行檢修，目的性較強，可使輸電線路異常狀態(tài)被發(fā)現(xiàn)，確保輸電線路的運行控制有效性[1]。

圖1 線路在線監(jiān)測系統(tǒng)

1.2 預判線路隱患

輸電線路檢修是保證線路穩(wěn)定運行狀態(tài)的關鍵，能夠?qū)€路故障起到預防作用，使線路處于完善的運行體系下。一旦輸電線路發(fā)生故障問題，將會對線路造成嚴重的影響，需要及時做好故障的排出工作，解決輸電線路的隱患問題。輸電線路存在的隱患較多，需要注重隱患排查的主動性，通過狀態(tài)檢修技術對線路狀態(tài)進行預判，及時做好線路隱患的防范，避免線路出現(xiàn)嚴重的問題。狀態(tài)檢修技術對輸電線路具有實時監(jiān)測功能，提高線路運行狀態(tài)的監(jiān)測水平，并且對故障點進行判斷，阻止線路發(fā)生嚴重的故障問題，保障輸電線路的運行控制水平。同時，輸電線路中存在著較多的潛在風險，采取狀態(tài)檢修具有必要性，可以提高對故障的防范作用，防止輸電線路故障問題爆發(fā)出來。

1.3 精準確定故障

狀態(tài)檢修技術能夠提高故障檢測的精準性，能夠逐漸縮小故障檢修范圍，提高故障確定的精準化程度，使線路故障能夠快速解決。輸電線路的覆蓋范圍較廣，線路狀態(tài)檢修具有一定的難度，需要注重計算機輔助監(jiān)測技術的應用，在線路中增加監(jiān)測點數(shù)量，根據(jù)監(jiān)測點位置對故障位置進行確定，提高線路故障的排查效率。如圖2所示。

圖2 故障點定位

通過圖2可以看出，首先需要設置監(jiān)測點K，繼而通過主線路、支路等實現(xiàn)定位，確保定位的精準性，實現(xiàn)狀態(tài)檢修目標，促使狀態(tài)監(jiān)測效果提升，使工作人員掌握輸電線路的狀態(tài)，提高對輸電線路的監(jiān)測能力。在狀態(tài)檢修技術的作用下，可以對輸電線路故障原因進行確定，對故障點進行精準檢修，提高對線路故障的控制效果。狀態(tài)檢修技術需要注重使用的合理性，控制好技術的運用質(zhì)量，展現(xiàn)出線路運轉(zhuǎn)的優(yōu)勢，提高線路檢測方法的合理性。

2 輸電線路運檢中的狀態(tài)檢修技術應用

2.1 絕緣子監(jiān)測

絕緣子在輸電線路中具有重要作用，對線路具有支撐和防回流的作用，因此要做好絕緣子監(jiān)測工作，對絕緣子的運行狀態(tài)進行判斷，保障絕緣子能夠穩(wěn)定工作。絕緣子暴露在外界環(huán)境下，會逐漸發(fā)生老化、損壞等問題，因此要積極開展狀態(tài)檢修工作，防止絕緣子存在運行隱患。絕緣子狀態(tài)檢修采用在線和離線檢測方式，需要對絕緣電阻情況進行檢驗，使其處于相對絕緣狀態(tài)，降低桿塔帶電的風險。同時，需要對絕緣子的劣化率進行確定，確保連續(xù)運行4年劣化率在2%～3%，確保劣化率的控制效果，及時采取防止劣化的措施[2]。

首先，需要確保絕緣子片數(shù)的充足。絕緣子片數(shù)選擇見表1，為絕緣子片數(shù)的數(shù)量基準，片數(shù)不能低于基準數(shù)值，否則將會影響到絕緣子的絕緣性，需要做好絕緣子的控制工作。為了降低絕緣子損壞的影響，需要確保絕緣子片數(shù)超過基準值的3～5片，為絕緣子的損壞更換提供緩沖時間。絕緣子損壞情況可由外觀檢查進行判斷，判斷絕緣子是否存在磨損、開裂等現(xiàn)象，對損壞狀態(tài)下的絕緣子及時進行更換，滿足絕緣子的性能需求。

表1 絕緣子片數(shù)選擇

其次，需要做好絕緣子表面污漬的清理工作，防止對絕緣效果造成影響，使絕緣子能夠更好地投入適應，使絕緣子具有清潔的狀態(tài)。絕緣子清理分為帶電和不帶電兩種形式，對于不帶電清理，可以采用濕布進行擦拭，實現(xiàn)絕緣子的全面清理。對于帶電清理，需要遵守電壓等級的規(guī)定，做好絕緣防護工作，防止清理過程存在危險。最后，需要對絕緣子的性能指標進行評定，做好絕緣子的更新工作，提高絕緣子的故障處理效果。絕緣子更換過程中，需要確保型號、材質(zhì)等符合要求，避免更換后絕緣子的性能受到影響，保障絕緣子能夠更好地投入使用。

2.2 雷電監(jiān)測

雷電對輸電線路具有較大的影響，因此要對雷電的影響情況進行評估，保證輸電線路能夠平穩(wěn)運行，提高對輸電線路的控制效果。雷電監(jiān)測需要運用到雷電定位系統(tǒng)，能夠?qū)纂姞顩r進行實時分析，對輸電線路的運行狀態(tài)進行判斷，及時排除雷電對輸電線路的干擾。雷電監(jiān)測參數(shù)包括落雷密度、雷電小時、雷電流幅值等，使雷電狀態(tài)能夠得到全面分析，確保雷電監(jiān)測數(shù)據(jù)的全面性。落雷密度計算公式如下：

公式（1）中，ρ為落雷密度（次/m2）；n為落雷次數(shù)（次）；S為區(qū)域面積（m2）。通過落雷密度，可以對雷電的影響情況進行判斷，保障輸電線路具有良好的防雷條件。通過雷電流幅值的監(jiān)測，能夠確定雷電流的最大瞬時值，最高可達100kA以上，需要在輸電線路中安裝防雷狀態(tài)，提高對雷電的阻礙作用，做好輸電線路的運行狀態(tài)控制。為此，需要根據(jù)雷電流的瞬時值大小選擇保護器，確保保護裝置與輸電線路的匹配程度，提高線路運行的穩(wěn)定性。為了進一步對防雷效果進行鞏固，還要注重避雷線、避雷針的應用，合理對接地電阻進行控制，將雷電進行分壓和引流，確保輸電線路雷電防范的主動性。

2.3 導線和金具監(jiān)測

輸電線路監(jiān)測過程中，需要做好導線和連接金具的狀態(tài)檢測工作，防止導線存在異常工作狀況，實現(xiàn)良好的輸電控制效果。導線和金具主要監(jiān)測指標如下：在導線方面，需要對導線的溫度進行檢測，判斷導線是否處于異常工作狀態(tài)，使導線能夠滿足工作指標，保障導線能夠正常運行。以鋼芯鋁絞線為例，工作溫度在70℃左右，通常采用紅外檢測的方式，對導線運行狀態(tài)進行非接觸檢測，保障控制的安全性，實現(xiàn)良好的導線運行狀態(tài)。對于不同的電纜材質(zhì)，溫度控制標準是不同的，具體控制規(guī)則見表2。在金具檢測方面，需要對金具的損傷情況進行判斷，一般采用超聲探傷檢測技術，能夠?qū)崿F(xiàn)金具內(nèi)部的損傷檢驗，確保金具能夠穩(wěn)定地連接導線。對于存在損傷的金具應及時進行更換，提高金具損傷的控制作用，保障輸電線路能夠正常工作[3]。

表2 電力電纜溫度標準

架空輸電線路投入使用以后，雖然采取一定的檢修措施能夠有效地預防一些事故的發(fā)生，但是在輸電線路運行中不可避免地發(fā)生各種故障，因此架空輸電線路事故的預防工作較為關鍵。由于污閃和洪水造成的架空輸電線路故障時架空輸電線路中最為常見的故障，因此線路事故的預防應該加強線路的防污工作和防洪工作，在污穢期要定期對絕緣子基桿塔進行擦拭，在汛期到來之前加強對架空輸電線路的檢查，確保輸電線路的安全。架空輸電線路正常的巡視周期每月一次，對于偏僻、荒涼地方的線路巡視周期可適當延長，由于這些線路所處地段偏遠，相對來說所受到的安全威脅較小，不能出現(xiàn)怠慢、巡維不到位，造成巡檢質(zhì)量降低。

2.4 桿塔監(jiān)測

桿塔是輸電線路的重要組成部分，需要對桿塔的監(jiān)測引起重視，保障對輸電線路的支撐作用，使桿塔能夠得到規(guī)范化檢修。桿塔容易發(fā)生裂縫、傾斜、腐蝕等問題，需要對桿塔進行全面的監(jiān)測，保障桿塔運行的穩(wěn)定性。桿塔監(jiān)測采用定期檢查的方式，通過日常巡視確定桿塔是否存在問題，對桿塔的不良結構進行處理。在輸電線路中，桿塔的檢查主要包含以下如下內(nèi)容：

一是桿塔裂縫檢查。對桿塔的裂縫情況進行判斷，防止桿塔內(nèi)部存在較大的裂隙，對桿塔結構采取補足措施，延長桿塔的使用壽命。對于存在裂縫的桿塔，需要采取力學補強措施，對裂縫進行修補和加固，防止桿塔裂縫進一步擴大。

二是桿塔傾斜檢查。桿塔主要有基礎不平引起，傾斜范圍不能偏離線路中心0.1m，否則，傾斜范圍將會逐漸增加，甚至出現(xiàn)桿塔倒塌現(xiàn)象。桿塔傾斜狀態(tài)監(jiān)測采用MEMS傳感技術和無線通信技術，對桿塔傾斜情況進行在線檢測，傾角分辨率可以達到0.01°，提高桿塔傾角檢測的精準性。桿塔傾斜度需要進行精準計算，計算公式如下：

公式（2）中，Q為傾斜度（%）；S傾斜值（m）；H為桿塔頂高度（m）。通過桿塔傾斜檢測，可以為桿塔的運維過程提供依據(jù)，使桿塔能夠順利地恢復原位，提高對桿塔的控制水平。桿塔加固需要基于力學原理，對桿塔進行復位和牽引，保障桿塔的固定效果。

三是桿塔腐蝕檢查。桿塔一般以鐵塔為主，容易發(fā)生腐蝕現(xiàn)象，需要對桿塔的幅值情況進行檢查，對桿塔的腐蝕情況進行判斷。腐蝕是桿塔面臨的常見問題，需要對其采用防腐措施，如刷油、涂漆等，提高桿塔的抗腐蝕能力。對于腐蝕較為嚴重的部位，需要對腐蝕位置進行更換，降低腐蝕對桿塔整體的影響，保障桿塔的防腐處理效果[4]。

2.5 跨越物監(jiān)測

在輸電線路中，需要做好跨越物的監(jiān)測工作，對跨越物的影響進行分析，保障線路具有良好的跨越狀態(tài)。跨越物的種類較多，包括公路、河流、建筑、鐵路等，需要降低跨越物對輸電過程的影響，保障輸電線路能夠跨越輸電。

針對輸電線路跨越物的情況，在監(jiān)測過程中，應當運用GPS技術，對跨越物的位置進行確定，提高跨越控制的穩(wěn)定性，降低跨越物對輸電過程的影響。跨越物監(jiān)測量包括地點、范圍等信息，需要確保檢測數(shù)據(jù)的全面性，保障輸電線路能夠?qū)崿F(xiàn)跨越輸電。在跨越物的影響下，將會增加輸電控制的風險，需要通過跨越物監(jiān)測手段進行防范，實現(xiàn)良好的輸電效果。輸電線路跨越需要注重周邊區(qū)域的影響，構建完善的跨越形式，保障跨越控制方法的有效性?？缭绞禽旊娋€路的常見形式，需要不斷提高跨越監(jiān)測效果。以公路跨越為例，需要對跨越區(qū)域的外延進行監(jiān)測，按照《公路安全保護條例》（國務院令593號）規(guī)定，從公路用地外緣起向外的距離標準為：國道不少于20m，省道不少于15m，縣道不少于10m，鄉(xiāng)道不少于5m。通過對跨越物進行監(jiān)測，能夠提高輸電線路的安全性，保障輸電線路能夠正常輸電[5]。

2.6 樹種監(jiān)測

在對輸電線路監(jiān)測過程中，需要對樹種季節(jié)生長規(guī)律進行檢測，降低樹木生長對線路的影響。樹種監(jiān)測可采用無人機檢測方式，對監(jiān)測地點進行拍照處理，對樹木的整體生長情況進行判斷，保障輸電線路能夠順利地跨越林區(qū)。對于存在影響的樹種，需要根據(jù)生長規(guī)律情況進行砍伐，對樹木與導線的距離進行檢測，降低樹木生長對導線的阻礙作用。樹木生長對導線的影響較大，容易出現(xiàn)火災風險，同時增加導線遭遇雷擊的風險，因而需要做好林木的處理工作。樹種監(jiān)測過程中，監(jiān)測點數(shù)量為3～5個，需要確保樹種監(jiān)測的全面性。對于不同電壓等級的輸電線路，樹種距離導線的距離是不同的，具體距離要求見表3。

表3 高壓線距離樹頂?shù)陌踩嚯x

2.7 計算機輔助監(jiān)測

計算機輔助監(jiān)測是提高輸電線路監(jiān)測效率的關鍵，有助于線路在線檢測的實現(xiàn)，采用實時化的檢測手段，確保信息化技術的運用水平。通過計算機輔助監(jiān)測，能夠?qū)旊娋€路的運行數(shù)據(jù)進行記錄，提高運行監(jiān)測方法的有效性。在計算機監(jiān)測技術的作用下，能夠?qū)?shù)據(jù)自動輸入到監(jiān)測系統(tǒng)，對線路的運行狀態(tài)進行記錄，便于對輸電線路運行狀況進行查詢，保障輸電線路處于良性運行狀態(tài)。在計算輔助監(jiān)測環(huán)境下，可以實現(xiàn)運行狀態(tài)的自動評估，提高輸電線路運行的穩(wěn)定性。同時，可以對故障點進行狀態(tài)診斷，對故障發(fā)生的位置及原因進行確定，便于對輸電線路的檢修策略進行制定，為線路問題的解決提供參考依據(jù)。另外，能夠?qū)收蠑?shù)據(jù)進行統(tǒng)計，對故障規(guī)律進行判斷，縮短故障問題的解決時間，保障故障處理過程能夠有序開展。

3 結論

綜上所述，為了確保輸電線路運行的穩(wěn)定性，需要做好輸電線路的運檢工作，使其具有良好的運行狀態(tài)，防止輸電線路受到影響。輸電線路需要進行全面檢修，防止輸電線路出現(xiàn)運行問題，降低輸電線路發(fā)生問題概率，提高輸電線路的運行效果。狀態(tài)檢修對輸電線路故障具有預防作用，需要確保技術運用的合理性，保障狀態(tài)檢修的實際效果。