基于标准化与可视化的输电线路状态巡视管理探索
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摘要：结合输变电状态检修的理论，充分考虑输电线路的特点，提出巡视标准化、线路区段差异化评估和基础台账电子可视化的管理策略，准确地掌握线路实际状况，动态确定巡视周期并按之进行线路巡视运维，构建了有周期、有重点的全方位动态周期标准化状态巡视运维模式。
作者简介：潘兹勇（1981-），男，河南光山人，青海西宁供电公司，工程师。（青海 西宁 810005）
中图分类号：TM726 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）27-0195-02
截至2012年1月30日，青海西宁供电公司管辖的35kV～110kV架空输电线路共149条，长度1533.77km。其中35kV等级共有47条线路，长度470.03km；110kV等级共有102条线路，长度1036.74km，但运行维护人员却只有5个班组，人员45人。近年来，青海西宁供电公司输电线路呈快速增长态势，加上西宁地区的快速发展，重点工程项目的大力推进，对输电线路的安全运行造成了严重冲击，危及线路安全运行的外破隐患屡禁不止，输电线路运行环境极其恶劣。输电线路运维人员能力不足，线路点多、线长，线路运行环境日益恶劣，已成为输电线路运行管理的主要矛盾。[1]
一、目前输电线路巡视管理存在的问题[2，3]
青海西宁供电公司传统的设备巡视工作是采用定人、定点、定期方式对设备进行“逐基、逐档”检查，其特点是巡视位置和周期固定，与设备状态无关，对于可靠性不高且易产生规律性故障的设备能够适用。然而，随着西宁社会经济的飞速发展，电力用户对电力系统的可靠性要求越来越高，传统的线路运行管理以及巡视方法已经无法适应当前的运行管理形式。具体的矛盾表现在以下几个方面：
根据电网规模扩大和减员增效的要求，人均管理维护的线路长度逐年增加，线路维护人员的增加速度远跟不上线路的增长速度，传统的运行管理方式与当前的电网发展产生了矛盾。
传统的巡视方式一方面造成大部分线路或区段“过度”巡视，浪费人力、物力资源，另一方面对线路危险点、特殊区域、易被外力破坏区域等又明显巡视检查不足，威胁线路的安全运行。
巡视人员技能有待提高。很多运行巡视人员大多未参加过设备检修工作，对线路设备的结构、性能、特点了解甚少。因此很多运行人员只能巡视设备外表，而很难发现设备运行中的潜在故障，巡视人员的技能直接影响巡视质量，有待提升。
巡视工作标准化程度不高，标准化作业指导书过于繁琐，多数巡视人员凭个人经验开展巡视工作，存在不同员工巡视质量不同的问题。
近年来，输电线路在巡视周期内遭受的外力破坏、电力设备被盗、大型机械施工等外部因素产生的事故越来越多，由于电力系统可靠性的要求越来越来高，迫切需要改变现有的巡视管理方法。
二、基于巡视标准化和台账资料可视化的输电线路状态巡视管理实践
为适应输电线路运行环境不断发展变化的新特点，要改进输电线路日常巡视维护工作，提高日常巡视工作质量和巡视效率，我们在总结经验的基础上，结合西宁地区输电线路的实际特点，2012年3月启动实施了输电线路“八图五表”标准化状态巡视管理，其范围包括35-110kV架空输电线路“八图五表”标准化巡视、线路区差异化状态评估和日常基础性台账电子可视化管理。
通过落实巡视标准化、线路区段差异化评估和基础性台账电子可视化管理策略，准确地掌握了线路实际状况，延长正常运行线路巡视周期，加大重要线路、重要隐患地段、外破易发区的巡视频率，构建了有周期、有重点的全方位动态输电线路状态巡视管理模式，提高线路运行状态管理水平，降低线路跳闸率，有效缓解了西宁供电公司由于生产人员“老龄化”带来的结构性缺员问题。输电线路标准化状态巡视管理体系模型图如图1所示。
1.“八图五表”标准化巡视
巡线员按照“杆塔巡视路径检查方法图示（八图）”规定的巡视路径对线路本体设备、附属设施和外部通道进行巡视检查，并根据“输电线路巡视检查卡（五表）”详细记录填写缺陷隐患情况。巡线结束后，利用生产管理系统（PMS）移动作业平台PDA将巡视结果导入生产管理系统，以落实缺陷隐患的及时处理消缺。部分“八图五表”巡视操标准化图示如图2所示。
2.差异化区段评估
状态巡视区段的评估主要是通过组织运行维护人员及评估专家，根据评估内容评估确定每条线路、每基杆塔所属的状态巡视区段，再确定出各区段的巡视周期。[3]根据西宁供电公司管辖输电线路实际运行状况、运行经验、状态评价及线路（区段）的重要性和特殊性，经过充分评估影响线路安全运行的主客观因素后，合理确定每条线路的差异化区段。根据差异化区段的基本要素，差异化运维应结合本单位实际，将差异化区段划分为一类区段、二类区段和三类区段（状态巡视周期划分标见表1）。因输电线路实际运行状况、运行经验、状态评价及线路（区段）的重要性和特殊性发生的变化，可能导致差异化区段进行相应调整。
表1 状态巡视周期划分标准
序号 差异化区段 区段主要特征 巡视周期 备注
1 一类区段 重要线路和特殊线路 单电源、重要电源、重要负荷、重要联络线等线路、新投运线路（不满1年）、运行状况不佳的老旧线路、缺陷频发段、大高差段等 1周
自然因素类和人为因素类区段 受季节气候影响显著（如鸟害季节、树木生长季节、重污区、重冰区、采动影响区、易遭洪水冲刷及滑坡沉陷区等），人员活动十分频繁、通道运行环境十分复杂（如易受外力破坏区、易遭偷窃区等），以及线路（线段）本身具有特殊性的区域 2～4周 线路按照划定的特殊区段安排的专项特殊巡视应与此三类区段巡视周期结合统筹安排
明确存在的外破点 线路保护区内施工可能发生的外力破坏隐患点 按隐患点的监控手段设定
2 二类区段 无大型机械施工作业，外力破坏机率低，无超高树木，线路长期稳定运行；该区段主要位于远郊、乡村等人员活动较少的一般区域 1～2个月
3 三类区段 人烟稀少，车辆难以到达，无超高树木，外力破坏机率极低，没有发生倒塔、断线、掉串等较严重的事故，线路区段设备评价为正常状态，不存在家族性缺陷，线路长期运行情况稳定 2.5～3个月 自然因素类和人为因素类按走廊特殊区域管理规定巡视周期执行；单电源、重要电源、重要负荷、重要联络线等线路、新投运线路（不满1年）、运行状况不佳的老旧线路、缺陷频发段、大跨越段等按1个月执行
注：若三类区段同时出现两个及以上不同周期的，巡视周期按周期短的执行
3.基础台账电子化可视管理
输电线路资料可视化程度不高：有每条线路的线路图，没有包括所有线路的大图；GIS地理信息系统是基于二维的，其是以分层的形式显示地形和各种地表特征物，在层中以点、线、面等符号来表征实际物体，对输电线路环境、通道及设备本体展示不直观、不全面。为此，我们开展了三维GIS基础台账管理系统建设，其利用空间坐标变换将采集的地貌数据、杆塔数据等投影到其在地表上的绝对位置，并使用三维造型软件，按照每种杆塔的标准进行建模，在系统中按杆塔类型和杆塔的空间位置实地加载并显示，构造为输电线路规划、设计、施工、运行和维护提供一体化支持的管理可视化、电子化基础平台系统。
三、标准化状态巡视实施效果
输电线路“八图五表”标准化状态巡视管理实现了以“线”为单位的固定周期巡视运维模式向以“点（段）”为单位的动态周期标准化状态巡视运维模式的转变。截至目前，青海西宁供电公司35-110kV输电线路已全部按照“八图五表”标准化状态巡视管理开展巡视工作。与按照规程定期巡视运维方式相比，“八图五表”标准化状态巡视管理项目中巡视人工投入减少了17.07%，车辆台班减少了12.13%，输电线路标准化、状态化管理水平和设备健康水平得到有效提升。
1.“八图五表”巡视操作实现巡视过程标准化
“八图五表”标准化管理通过分项逐类细化线路巡视项目内容、到位标准和缺陷规范描述，规定“杆塔巡视路径检查方法（八图）”、“输电线路巡视检查卡（五表）”，有效地落实了线路巡视路径、记录格式的标准化管理，打破了过去以巡视小组为单元，开展独立分散、不规范的常规巡视模式，解决了过去分散巡视模式下难以对班组各巡视小组进行现场作业标准化管理的问题。
2.差异化评估实现线路巡视状态化
一直以来，执行的运维管理模式为线路以条为单位，按照运行规程执行每月一巡。该模式的缺点主要体现为不论线路健康状况与通道状况如何均按照固定的周期进行巡视工作。青海西宁地区正处在跨越式发展阶段，基础设施建设日益增多，线路通道隐患不断变化，原模式无法有效遏制外力破坏，不能及时发现与监控通道状况，给电力生产运行带来隐患。输电线路差异化运维管理，按线路的实际状况及运行经验动态确定巡视周期并按之进行线路巡视，实现了以“线”为单位的固定周期巡视模式向以“点（段）”为单位的动态周期状态巡视模式的转变，有效解决了输电专业线路多、人少的矛盾，提高了巡视工作的效率；降低了输电线路运行维护成本，增加了重要线路、重要隐患地段、外破易发区的巡视频率，是一种更有效、更经济的输电线路运行管理模式。
3. 三维基础台账资料系统实现台账电子化可视化
输电线路台账电子图册使班组能够及时、快速方便地查询线路台账，避免由于线路迁改等原因造成线路台账资料混乱、查阅耗时费力，实现了线路设备“身份证”管理。三维基础台账资料系统实现线路、杆塔及相关设备的可视化管理，提高了线路管理效率和水平。
参考文献：
[1]国家电网公司运维检修部.国家电网公司十八项电网重大反事故措施（修订版）辅导教材[M].北京：中国电力出版社，2012.
[2]李顺利.架空输电线路运行维护中存在的问题及对策[J].中国电力教育，2010，（S1）.
[3]安军，王永强.输电线路遭外力破坏的原因分析及预防措施[J].内蒙古电力技术，2006，（24）.
[4]况松陵.输电线路实施状态巡视的探讨[J].产业与科技论坛，
2011，（4）.