马三龙
(国网宁夏电力有限公司固原供电公司,宁夏 固原 756000)
引言随着科学技术的迅猛发展,包括110 kV在内的输电线路呈现出网络化发展趋向,状态检修成为输电线路检修必然发展趋势。相较于传统线路检修的模式,110 kV输电线路状态分析模式科学性更强,可以有效节约运维成本,确保输电网络稳定运行。因此,行业内对其进行重点研究。
1 输电线路运行标准为切实保障输电线路平稳运行,依据实际需求构建出一套较为完善的输电线路运行标准,当设备实际运行状态与标准存在差异情况下,应对输电线路进行检修,而此标准也成为衡量线路是否需要进行检修的主要依据[1]。
1.1 杆塔与基础杆塔与基础是支撑输电网络平稳运行的必要条件。我国现行标准中关于杆塔与基础的要求主要包含杆塔外表、倾斜度以及配件等方面。
1)杆塔外表。标准要求确保基础部分水泥层稳定,不出现脱落、钢筋外露情况。依照种类进行细分,对钢筋混凝土杆、普通钢筋混凝土杆和预应力钢筋混凝土杆分别有不同的要求。钢筋混凝土杆要求保护层不出现腐蚀脱落或钢筋外露情况,普通钢筋混凝土杆不允许存在宽度超过0.2 mm的纵向或横向裂纹,预应力钢筋混凝土杆不允许存在裂缝。一旦出现上述问题,需要立即对其进行检修。
2)杆塔倾斜度。具体标准如表1所示,运维人员在工作中需要依据标准进行判断,是否需要对杆塔进行检修。
表1 杆塔倾斜、横担歪斜最大允许值
3)配件。要求运维人员对拉线棒直径进行检测,如果出现因锈蚀导致的直径减少情况,需对其进行测量。减小范围在2~4 mm的情况下,则需要对其进行检修。镀锌钢绞线出现拉线断股情况或是出现镀锌层锈蚀、脱落等情况,需要对其进行检修。
1.2 导线与地线导线以及地线是确保110 kV输电线路安全平稳运行的重要基础保障,我国对此部分的标准主要从截面损伤以及表面腐蚀两方面作出规定。
因断股、损伤导致导线及地线出现截面损伤的情况,依照如表2所示标准进行处理。
表2 导线、地线截面损失处理标准
针对导线及地线的锈蚀,标准要求当导线及地线出现表面腐蚀、外层脱落的情况下,运维人员应进行强度测试。如果强度检测结果为原破坏值的80%以下,则应进行更换处理。
2 110 kV输电线路状态检修设计2.1 输电线路状态检修信息系统设计2.1.1 GPS巡视系统以及地理信息系统
GPS技术、GIS技术逐渐成熟并广泛应用于各个领域。因此,技术人员在实际设计系统时,将GPS技术与移动智能端相结合,巡视人员在实际工作中可以通过移动端设备直接获取输电线路准确位置,同时智能端也可以将现场实时情况传回到管理中心[2-3]。
GIS系统在实际运行过程中可以有效实现对目标地区气象环境、设备外绝缘设备配置以及设备盐密值等进行综合统计与分析,并依照最终结果绘制相应的污区分布图,为线路运维部门开展工作提供必要的信息支持。同时系统在实际运行过程中可以根据所输入的参数自动形成相应数据统计图表,并绘制出分布图,最大限度地降低工作人员的工作强度[4]。
2.1.2 输电线路生产管理系统
案例工程中,技术人员为实现对辖区内110 kV输电线路进行实时监测,构建出线路日常管理系统,包括设备管理和生产运作管理两个模块。实际运行过程中,两个模块会通过DB2以及SDE进行系统数据库相互调阅查询,并依托海量实时数据构建出相应的输电线路状态信息库,最终实现110 kV输电线路日常运行信息化管理。
使用者可以通过系统提供的多种入口获取相应的输电线路数据信息,从基本档案入手,可以得到包括统计资料在内的各种线路数据,还可以在地图上定位显示查询的线路。通过对地图进行可视化定位,可以获得与线路有关的资料。在系统设计时就考虑到,要确保数据的一致性和完整性,并在开发过程中将此作为重点内容。因此,用户在使用的过程中,不会出现数据丢失的现象。
2.2 专家模块设计当前,普遍采用MIS系统对电网传输线进行管理,其中包括传输线的所有相关数据,同时还提供涵盖线缆、铁塔、导线、齿轮间距、绝缘子配置、金具组合形式及图纸、接地形式与图纸、接地接头信息、交叉跨越记录、各种试验记录、在线监测系统数据、线路改线、变更、开断等异动历史、事故障碍记录以及同杆并杆等信息的新增、编辑、删除和查询功能。在具体实施时,各个数据库之间采用DB2、SDE进行交互,形成了大量的电力线网运行状况信息。
建立电力线状态维护专家体系是一项耗时又耗力的工作,应该将其视为一种职能,不断完善与改进。因此,在实际项目中,技术人员参考现有的电力设备运行状况监控与故障诊断体系,并根据其运行特性,建立了一套基于电力设备的状态检测与故障检测的专家体系。
2.2.1 系统功能
电力传输线的状况检查专家系统具有如下的作用:
1)数据资料查询。电力线故障诊断专家系统安装在企业生产管理平台内,用户可以通过网络实时了解各种数据和运行状况。
2)传输线的状态参量。本系统可实现资料输入(单一输入、大量输入)功能、修改功能、数据查询功能(单位查询、批量查询、历史查询、当前数据查询)以及数据显示、数据打印、数据输出等功能。
3)智能化诊断功能。在装备的操作状况方面,运用了专家系统、神经网络等智能技术实现对故障进行判断、诊断并提供维修意见。具有准确快速的优点,能够有效提升整体判别能力。
4)对决策的智能化预报与支撑。依据装置的历史资料和工作条件,对其今后的操作进行预报。并据此对其工作状态进行调节,以确保其正常运转。
5)对失效或灾难进行分析。在设备出现事故或灾难时,对事故原因进行分析,并估算损坏程度等。
2.2.2 输电线路状态检修专家系统
输电线路状态检修专家系统的主要功能是对MIS系统中的数据进行调用,其中包含了盐度试验的数据,红外温度测量的结果;对杆塔、金具、绝缘子的信息及巡查中的缺陷进行检查。通过对线路状态的分析,实现对线路故障的智能诊断,并对其运行状况做出预测,提供相应的决策支持。
3 结语在当前新时期背景下,切实保障电力稳定供应已经成为当前电力行业发展的关键目标。案例工程中,技术人员对信息技术与线路检修工作融合路径进行探索,并取得一定成效,其辖区内110 kV输电线路运行稳定性得到有效提升,其经验可以为其他工程提供参考。