科技论文―基于巡线标准化和线路资料可视化的输电线路状态巡视研究

1、基于巡线标准化和线路资料可视化的输电线路状态巡视管理研究【摘要】传统的输电线路巡视检查往往偏重普巡，巡视的针对性不强、有效性不高。为确保巡视工作的科学性、到位率，提高巡视效率和质量，有必要改变现有的巡视模式，结合巡线标准化、可视化建立输电线路状态巡视管理模式。本文结合输变电状态检修的理论，充分考虑输电线路的特点，提出了以线路环境、通道、设备本体来确定线路状态，结合季节性重点巡视区段，动态科学的确定巡视周期；通过制定各种巡视方式的标准化操作手册及巡视班组技能标准化，线路施工点、特殊巡视区段可视化，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。【关键词】输电线路；状态巡视；标准化；可

2、视化1 引言输电线路是电力系统的动脉，其运行状态直接决定电力系统的安全和效益。为提高线路安全、可靠、充足的电力供应的需要，使其增强电网抵御严重自然灾害的能力，需要对不同输电线路以及同一条线路的不同区段进行状态巡视。从长远来看，提高输电线路巡视质量，可以巩固电网网架结构，增强电网抗击严重自然灾害、外力破坏的能力，减少自然灾害、外力破坏对电网的损害，并降低因抢修、重建受损的电网设施而进行的二次投资，为电网运行带来长期的经济效益。本文通过分析某输电工区线路巡视工作现状，针对其存在的不足之处和弊端，结合线路状态巡视理论，构建了基于巡线标准化和线路资料可视化的线路状态巡视管理模式， 并以该输电工区为试点

3、开展运行。2 输电线路巡视管理存在的问题传统的设备巡视工作是定人、定点、定期地对设备进行检查，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，在输变电设备日益增多、同时质量大幅度提高的情况下，若仍按传统的巡视模式，势必造成人力物力资源的浪费，且不能及时地把握设备的运行状况，给电网安全运行埋下了隐患。随着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： 1）随着电网规模的越来越大和减员增效的要求，人均管理维护的线路长度逐年增加，线路维护人员增加

4、速度远跟不上线路增长速度，传统的运行管理方式与当前的电网发展产生了矛盾。2）传统的巡视方式，一方面造成大部分线路或区段“过”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。3）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。4）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。5）近年来对我工区各种事

5、故案例统计分析发现，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，迫切需要我们改变现有的巡视管理方法。1图1：状态巡视管理体系模型3.1 状态区段划分状态区段定性划分，为运检班组科学地确定线路的巡视周期。准确划分线路的状态区段，是状态巡视工作的核心。输变电设备状态评价导则架空输电线路中对线路状态的评价主要是设备本体的评价，通过对线路上各电力设备状态量进行打分汇总，从而把线路的状态分为：正常状态、注意状态、异常状态和严重状态。这种线路状态评价方法主要为输电线路状态检修服务，而对于巡视而言，不能够全面反映线路的状态。

6、因为输电线路全部暴露在大自然中, 外界环境及线路通道情况复杂，并受各种气象条件及自然灾害、外力、人为破坏等因素的影响, 会在线路本身及周边地区造成一些危及线路安全运行的现象。因此，为了科学的确定状态巡视周期，需要对对设备的状态进行不同层次的归纳，将设备按线路环境、通道情况、及设备本体结合运行经验将设备状态评估结果分成三种类别：I 类可靠状态、II 类正常状态、III 类可靠性下降状态。1）划分标准I 类可靠状态（1）线路区段停电和带电检测数据正常、运行情况正常。 （2）线路区段设备资料、试验数据齐全。 II 类正常状态2 3 表3架空输电线路状态运行巡视周期2表4输电线路季节性巡视表3每个巡视

7、班组根据以上3.1 状态区段划分所述的方法，对本班组负责线路按状态进行分段，并对各线段的环境、线路通道、设备本体进行评价，从而确定线段的状态类型；并且根据线路沿线地形、地貌、环境、气象条件等特点，结合运行经验，对每个线段确定是否特殊线段。应用以下表单，计算出次线段的巡视周期，巡视周期的计算方法为：依据表34巡视周期确定标准，确定线段状态类型巡视周期；依据表4的标准，由巡视月份及此线段是否为特殊区段确定特殊区段巡视周期；此区段真正的巡视周期为以上两个周期的最小值。表5输电线路状态巡视评价表 按照历史经验或预防原则编制特巡策略库，不同触发条件下确定重点巡视线段，待巡点，巡视频率等。表6特巡策略库5

8、3）执行特巡计划 特巡计划按责任线路下发到巡视小组，巡视小组按要求完成特巡任务。 3.4 状态巡视标准化 3.4 状态巡视标准化 为规范输电线路巡视管理工作，保证巡视质量，提高运行巡视发现问题能力，提高巡 视人员巡视技能，杜绝运行责任事故发生，按通俗易懂、量化、明确责任的原则，编制输 电线路状态巡视标准化手册 该手册针对不同的状态巡视类型 。 （包括正常巡视、 故障巡视、 特殊区域针对性巡视：鸟害区、树害区、多雷区、重污区、季节性重载线路、易受外力破 坏区） ，从巡视关键点、巡视质量要求、巡视过程控制、工具清单四方面明确了标准化巡视 要求。下面以易受外力破坏区巡视标准化举例说明： 易受外力破坏

9、区标准化巡视 标准化巡视： 易受外力破坏区标准化巡视： 1）巡视关键点 线路通道内施工、建房情况。 2）巡视质量要求 通道内施工、建房情况及时下达施工协议及隐患通知书。 通道内施工、检方情况及时上报上级部门。 3）巡视过程控制 携带施工协议和隐患通知书。 与施工建房方签订施工协议和隐患通知书。 4）工具清单 表 7 工具清单 基本配置 螺丝、螺帽 相机 急救包 望远镜 砍刀 专项配置 施工协议 隐患通知书 3.5 巡视班组技能标准化 针对输电工区新员工的技能及经验欠缺，新员工技能培训机制不完善，新员工巡线技 能提升缓慢的问题，投入专门的人力、物力实施技能标准化，对运检班员工技能设定标准， 并开

10、展多技能培训，培训结束后结合员工技能及工作业绩进行绩效考核，以督促员工技能 尽快提升，方案具体步骤如下： 1）首先，运检班应根据岗位的工作要求，建立了员工能力矩阵。在以后工作中根据员 工的技能情况动态维护，随时反映员工掌握的技能状况，并用于评估技能差距。 一般测 姓名 安规 量工具 的使用 张某 王某 周某 李某 陈某 故障查 找和排 除方法 线路的 巡视方 法 绘制大 修技改 方案 缺陷隐患 查找排除 方法 施工现 场组织 能力 80 76 76 76 72 总分 6 4分 代表这个员工已经开始进行本技能的培训了 8分 代表这个员工可以独立进行操作了 12 分 代表这个员工能够操作并且可以解

11、决出现的问题了 16 分 代表这个员工非常精通本技能并可以作为培训师来培训其他人了 图 2 运检班员工能力矩阵 2）根据现有员工的能力矩阵，制定培训大纲并开展培训课程。 表 8 2012 年多技能培训大纲及进度 实际完 计划时间 学习目标 了解安全、有关 2012 年 2 月 规程规定，提高 自我保护意识 卡表、测高仪、 会使用一般测量 2012 年 3 月 工具 使用 2012 年 4-7 月 2012 年 5-8 月 2012 年 6-9 月 2012 年 9 月 查方法 2012 年 7-10 月 提高施工现场组 织能力 输电线路施工 规程 掌握运行标准及 巡视方法 掌握线路故障查 月度

12、故障分析 找和排除方法 制定、绘制大修 技改方案 掌握线路隐患排 线路隐患定级 程 讲解施工现场具 体流程 讲解 班长现场 讲解 输电线路检修 规程 的特点 典型线路的大修 班长讲课 类型 隐患分类、处理流 班长现场 现场培训 输电线路及设 备运行规程 使用 巡视内容、缺陷定 性、运行标准 故障查找和处理 班内师傅 现场培训 班内师傅 红外测温仪的 仪、红外测温仪的 现场培训 电业安全规程 学习内容 学习重点 熟悉停电、验电、 装设接地线的方 式方法 熟悉卡表、测高 班内师傅 安全讲课 学习方式 成时间 3）在实际工作中实际应用，并定期召开经验交流会，巩固培训技能。 4） 培训结束后， 运检班

13、负责人应结合每位员工的能力和实际工作中各指标完成情况制 定了考核评分表，并每月据此进行绩效考核。依此来激励员工、巩固多技能培训的成果。 表 9 10 月份绩效考核评分表 缺陷隐 一般测 故障查 找和排 除方法 线路的 巡视方 法 绘制大 患查找 修技改 排除方 的使用 方案 法 能力 施工现 场组织 姓名 安规 量工具 巡视 质量 其他 工作 量 10 10 10 10 总分 张某 王某 周某 李某 10 10 10 10 9 9 9 9 8 8 8 8 10 10 10 10 10 10 9 10 19 20 16 15 10 10 10 9 10 10 10 9 96 97 92 90 7

14、 陈某 10 9 8 7 9 17 10 10 10 90 3.6 状态巡视可视化管理 针对输电工区线路资料可视化程度不高的现状：有每条线路的线路图，没有包括所有 线路的大图；GIS 系统中虽然包括所有线路，但线路数据未及时更新，而且 GIS 系统国网 要统一开发设计，不允许在 GIS 上开发新图层，不能够在 GIS 上标注线路状态。工区创造 性的提出了线路状态可视化的方案，具体步骤如下： 1）从运检班 MIS 系统 PDA 模块中导出线路的各杆塔的经纬度坐标（EXCEL 格式） ，通 过公式 G1=E1&”,”&F1把经纬度合并成列，如下表示例数据所示： 线路杆塔经纬度坐标示例数据 表 10

15、 线路杆塔经纬度坐标示例数据 线路 责任小组 名称 光口 光口 光口 一班 1 组 一班 1 组 一班 1 组 杆塔 经度 编号 1 2 3 117.029166666667 117.031000000000 117.031000000000 39.204830555556 39.206500000000 39.208333333333 117.029166666667,39.2048305555556 117.031,39.2065 117.031,39.2083333333333 纬度 经纬度 2利用以上数据中的“经纬度”一列，打开 CAD，在命令栏中输入 pline（多段图）命 令，回车

16、后把一条线路所有杆塔的经纬度拷到命令栏，空格确认后即可在 CAD 中按 EXCEL 中经纬度作出路线图。 3）利用 CAD 中的图层技术，实现线路资料灵活应用。把每个巡视小组的线路图分别作 为一个图层，应用 CAD 中图层打开或关闭的功能，可以实现单独看各个巡线小组的线路、 一班线路、二班线路以及全输电工区线路的功能。 表 11 CAD 线路图层说明 CAD 图层 1 2 3 工区 班组 巡线小组 一班第 1 组责任线路 一班线路 输电工区 一班第 2 组责任线路 一班第 3 组责任线路 二班第 1 组责任线路 4 5 6 二班线路 二班第 2 组责任线路 二班第 3 组责任线路 4）在 CA

17、D 线路图上标注“施工点” 、特殊区段包括鸟害区、树害区、防汛线路、多雷 区、重污区、季节性重载线路、易受外力破坏区、重要交叉跨越，其中每类标注使用一个 图层。 线路状态标注图层说明 表 12 CAD 线路状态标注图层说明 CAD 图层 7 8 9 10 11 线路状态标注 施工点 鸟害区 树害区 防汛线路 多雷区 CAD 图层 12 13 14 15 线路状态标注 重污区 季节性重载线路 易受外力破坏区 重点交叉跨越 应用 CAD 中图层打开或关闭的功能， 1-6线路图层与7-15线路状态标注图层组合， 实现 了单独突出某线路范围某重点薄弱环节的可视化功能，如第1、2、3、7图层打开，其他图 8 层关闭，即可查看一班线路所有施工点信息；如第1、8、9图层打开，其他图层关闭，即可 查看一班第1组所责任线路鸟害区及树害区。 本方案通过标明输电线路重点薄弱环节和交叉跨越等信息，达到线路及其薄弱环节的 可视化，对于依据线路状态安排巡视工作具有简单、实用、直观的效果。 4 状态巡视实施效果 我输电工区在试运行以上状态巡视方案的过程中，充分发挥“高严细实”的精神，从 细节着手，在保证安全的前提下，强调在对线路状态合理判断的基础上以正常巡视为主， 灵活开展特殊巡视，真正做到有侧重地对某段线路缩短巡视时间，对特殊区段重点监控， 改变原来设备巡视检查偏重普巡而对线路重点薄弱