论文部分内容阅读
【摘 要】随着传感技术、微电子技术、计算机软硬件和数字信号处理技术等综合智能系统在状态监测及故障诊断中的应用,基于输电线路设备状态监测和先进诊断技术的状态检修研究得到发展,从而使得输电线路的状态检修即根据设备的运行状态和健康状况而执行检修的预知性作业成为电力系统中的一个重要研究领域。
【关键词】输电线路;状态维修
0.概述
相对于传统的输电线路检修,状态检修有很大的优势。传统的输电线路检修是定期进行预防性试验和按一定的周期进行检修的方式,很容易造成不必要的人力、物力及财力的浪费,而以线路运行的实际状况来替代以时间为周期的线路检修模式是当前探索输电线路检修的先进方法,这就是状态检修。随着电网容量的不断增大以及用户对供电可靠性要求的提高,维修管理的重要性日益显得重要起来。如何采取合理的维修策略和正确决定维修计划,以保证在不降低可靠性的前提下节省维修费用,便成为电力系统的主要课题。
1.输电线路检修项目
按工作性质内容与工作涉及范围,线路检修工作分为A、B、C、D、E五类,其中A、B、C类是停电检修,D、E类是不停电检修。下面介绍每一分类下的检修项目。
1.1 A类检修
A类检修是指对线路主要单元进行大量的整体性更换、改造等。包括杆塔更换、移位、升高(5基以上);导线、地线、OPGW更换(一个耐张段以上)。
1.2 B类检修
B类检修是指对线路主要单元进行少量的整体性更换及加装,线路其它元件的批量更换及加装。包括:主要部件更换及加装导线、底线、0PGW、杆塔;其它部件更换及加装;横担或主材、绝缘子、避雷器、金具及其他;主要部件处理、修复及加固基础、扶正及加固杆塔;修复导、地线;调整导线、地线驰度及其他。
1.3 C类检修
C类检修是综合性检修及试验,包括绝缘子表面清扫;线路避雷器检查及试验;金具紧固检查;导地线走线检查及其他。
1.4 D类检修
D类检修是指在地电位上进行的不停电检查、检测、维护或更换。包括修复基础护坡及防洪、防碰撞措施;铁塔防腐处理;钢筋混凝土杆塔裂纹修复;更换杆塔拉线(拉棒);更换杆塔斜材;拆除杆塔鸟巢;更换接地装置;安装或修附属设施;通道清障;绝缘子带电测零;接地电阻测量;红外测温及其它。
1.5 E类检修
E类检修是指在等电位带电检修、维护或更换。包括带点更换绝缘子;带点更换金具;带电修补导线;带电处理线夹发热及其他。
2.状态检修完全替代定期检修的可能性
输电线路设备在野外,线路很长,实现状态监测时没有必要对所有设备进行监测,对有些缺陷实现状态监测→故障诊断→状态检修实现上还存在许多技术瓶颈,而且对所有设备进行状态监测费用上难以承受也没有必要。输电线路状态检修有它自身的特点,即状态比较直观,对实时性要求不太高,未来的状态检修可能完全替代定期检修。电力系统内部目前还是以计划管理为主,所以状态检修方式必须要有计划性,这可能在一定程度上对状态检修有所影响。
2.1输电线路状态检修方式的确定
输电线路检修方式有着本身的优势,即根据线路状态分类,应根据不同设备缺陷选用不同的检修方式。考虑系统可靠性后,采用带电检修消除存在缺陷的状态单元,实现输电线路状态检修。所以输电线路故障诊断后主要依靠带电检修实现状态检修,提高可靠性。对于不能够带电作业的缺陷,就要列入状态检修计划,在规定的检修时间内予以消除。
2.2输电线路状态检修方式的实现要有一个过程
目前全面推行输电线路状态检修还存在一定的问题主要包括输电线路在线监测技术还不健全,不能满足状态信息的要求,而且费用昂贵;对在线监测的信号加工处理和故障诊断只是停留在简单的统计,故障诊断的模型尚不健全,判断的标准不健全,可信度不高;因此状态检修应首选线路电气、机械、地理环境较好的线路试行,同时要保证人员的高素质。
随着监测技术的提高、诊断理论和技术的进步,输电线路状态检修必然成为一种主要的检修方式,为电力系统经济运行发挥重要作用。
3.实施状态维修应开展的研究工作
状态维修技术,就目前来看,它涉及到多学科、多领域的系统工程技术问题。一般包括电力系统各部门正在研究的电力前沿科技领域,主要包括先进传感器技术;信息采集处理技术;信息及数据传输技术以及故障信号分类及判别技术等。
3.1先进传感器技术
先进的传感器是实现预测性维修的重要手段,是一个长盛不衰的研究热点。这是因为故障诊断技术的基点是首先取决于能否获取到尽可能多的有用信息,而有用信息的排头兵则是传感器,只有性能先进的传感器,才能获取清晰的高质量的有用信息。这是数据处理和诊断决策的基础。为了提高故障诊断水平,研究各种新型传感器便成为电力系统的研究热点。
雷电定位装置测量云对地的闪络是捕获空间电磁场的变化。目前通过传感器捕捉到的信号,已能将定位距离误差控制在700m左右,而现在看来这一误差精度还有待提高。而这一误差精度的提高尽管是一个系统工程,但传感的改进也是一个重要的领域。
3.2信息处理技术
对采集到的信号进行加工处理,去掉现场大量的背景干扰信号,从而提取有用的信号,这是信息处理技术的关键。然而现场实测表明,有用的信号能级往往很低,这淹没在大量的背景噪声海洋中,当然信息处理技术的主流是应用硬件滤波器和数字滤波技术,并采用水波变换技术。这不仅可以有效地滤除稳态信号,即滤掉经常遇到的载波信号干扰和噪杂声干扰,同时还可以抑制其他现场测量中不可避免的干扰。这样一些技术的应用,可以把有用的信号从此信号强几个数量级的干扰电平中提取出来。
3.3信息及数据传输技术
输电线路的信息与数据传输问题相对于变电设备而言,传输问题则显得较为突出。这里有三个问题,一是传输通道,二是传输距离,三是传输功率问题。目前已有的传输方式是通过OPGW或ADSS光缆作为传输媒体。
4.结论
总之,作为一种先进的检修管理方式,输电线路状态检修能有效地克服定期检修造成设备过修或失修的问题,给电网及社会带来巨大的经济效益和社会效益。设备状态检修是根据先进的状态监测和诊断技术提供的设备状态信息,判断设备的异常,预知设备的故障,在故障发生前进行检修的方式,即根据设备的健康状态来安排检修计划,实施设备检修。输电线路状态检修技术目前虽然已具备开展的条件,但是还需要许多的技术支持和输电线路本身大力度的技术改造来进一步完善,所以需要进一步的基础理论研究和成熟产品的开发。状态检修不是唯一的检修方式,需要根据设备的重要性、可控性和可维修性,需结合其他的检修方式(故障检修、定期检修、主动检修)一起,形成综合的检修方式。 [科]
【参考文献】
[1]易辉.输电线路状态监测与状态维修技术[J].线路通讯,2003.(5).
[2]朱德恒.谈克雄.电绝缘诊断技术[M].北京.中国电力出版社,1999.
[3]贾焕年.电气设备两种维修制度的比较[J].电网技术,1997.(5).
[4]王楠.陈志业.仲方成电容型设备绝缘在线监测与诊断技术综述[J].电网技术,2003.(8).
[5]国家电网公司输变电设备状态检修培训资料.
[6]国家电网公司输变电设备状态检修规章制度和技术标准汇编.
【关键词】输电线路;状态维修
0.概述
相对于传统的输电线路检修,状态检修有很大的优势。传统的输电线路检修是定期进行预防性试验和按一定的周期进行检修的方式,很容易造成不必要的人力、物力及财力的浪费,而以线路运行的实际状况来替代以时间为周期的线路检修模式是当前探索输电线路检修的先进方法,这就是状态检修。随着电网容量的不断增大以及用户对供电可靠性要求的提高,维修管理的重要性日益显得重要起来。如何采取合理的维修策略和正确决定维修计划,以保证在不降低可靠性的前提下节省维修费用,便成为电力系统的主要课题。
1.输电线路检修项目
按工作性质内容与工作涉及范围,线路检修工作分为A、B、C、D、E五类,其中A、B、C类是停电检修,D、E类是不停电检修。下面介绍每一分类下的检修项目。
1.1 A类检修
A类检修是指对线路主要单元进行大量的整体性更换、改造等。包括杆塔更换、移位、升高(5基以上);导线、地线、OPGW更换(一个耐张段以上)。
1.2 B类检修
B类检修是指对线路主要单元进行少量的整体性更换及加装,线路其它元件的批量更换及加装。包括:主要部件更换及加装导线、底线、0PGW、杆塔;其它部件更换及加装;横担或主材、绝缘子、避雷器、金具及其他;主要部件处理、修复及加固基础、扶正及加固杆塔;修复导、地线;调整导线、地线驰度及其他。
1.3 C类检修
C类检修是综合性检修及试验,包括绝缘子表面清扫;线路避雷器检查及试验;金具紧固检查;导地线走线检查及其他。
1.4 D类检修
D类检修是指在地电位上进行的不停电检查、检测、维护或更换。包括修复基础护坡及防洪、防碰撞措施;铁塔防腐处理;钢筋混凝土杆塔裂纹修复;更换杆塔拉线(拉棒);更换杆塔斜材;拆除杆塔鸟巢;更换接地装置;安装或修附属设施;通道清障;绝缘子带电测零;接地电阻测量;红外测温及其它。
1.5 E类检修
E类检修是指在等电位带电检修、维护或更换。包括带点更换绝缘子;带点更换金具;带电修补导线;带电处理线夹发热及其他。
2.状态检修完全替代定期检修的可能性
输电线路设备在野外,线路很长,实现状态监测时没有必要对所有设备进行监测,对有些缺陷实现状态监测→故障诊断→状态检修实现上还存在许多技术瓶颈,而且对所有设备进行状态监测费用上难以承受也没有必要。输电线路状态检修有它自身的特点,即状态比较直观,对实时性要求不太高,未来的状态检修可能完全替代定期检修。电力系统内部目前还是以计划管理为主,所以状态检修方式必须要有计划性,这可能在一定程度上对状态检修有所影响。
2.1输电线路状态检修方式的确定
输电线路检修方式有着本身的优势,即根据线路状态分类,应根据不同设备缺陷选用不同的检修方式。考虑系统可靠性后,采用带电检修消除存在缺陷的状态单元,实现输电线路状态检修。所以输电线路故障诊断后主要依靠带电检修实现状态检修,提高可靠性。对于不能够带电作业的缺陷,就要列入状态检修计划,在规定的检修时间内予以消除。
2.2输电线路状态检修方式的实现要有一个过程
目前全面推行输电线路状态检修还存在一定的问题主要包括输电线路在线监测技术还不健全,不能满足状态信息的要求,而且费用昂贵;对在线监测的信号加工处理和故障诊断只是停留在简单的统计,故障诊断的模型尚不健全,判断的标准不健全,可信度不高;因此状态检修应首选线路电气、机械、地理环境较好的线路试行,同时要保证人员的高素质。
随着监测技术的提高、诊断理论和技术的进步,输电线路状态检修必然成为一种主要的检修方式,为电力系统经济运行发挥重要作用。
3.实施状态维修应开展的研究工作
状态维修技术,就目前来看,它涉及到多学科、多领域的系统工程技术问题。一般包括电力系统各部门正在研究的电力前沿科技领域,主要包括先进传感器技术;信息采集处理技术;信息及数据传输技术以及故障信号分类及判别技术等。
3.1先进传感器技术
先进的传感器是实现预测性维修的重要手段,是一个长盛不衰的研究热点。这是因为故障诊断技术的基点是首先取决于能否获取到尽可能多的有用信息,而有用信息的排头兵则是传感器,只有性能先进的传感器,才能获取清晰的高质量的有用信息。这是数据处理和诊断决策的基础。为了提高故障诊断水平,研究各种新型传感器便成为电力系统的研究热点。
雷电定位装置测量云对地的闪络是捕获空间电磁场的变化。目前通过传感器捕捉到的信号,已能将定位距离误差控制在700m左右,而现在看来这一误差精度还有待提高。而这一误差精度的提高尽管是一个系统工程,但传感的改进也是一个重要的领域。
3.2信息处理技术
对采集到的信号进行加工处理,去掉现场大量的背景干扰信号,从而提取有用的信号,这是信息处理技术的关键。然而现场实测表明,有用的信号能级往往很低,这淹没在大量的背景噪声海洋中,当然信息处理技术的主流是应用硬件滤波器和数字滤波技术,并采用水波变换技术。这不仅可以有效地滤除稳态信号,即滤掉经常遇到的载波信号干扰和噪杂声干扰,同时还可以抑制其他现场测量中不可避免的干扰。这样一些技术的应用,可以把有用的信号从此信号强几个数量级的干扰电平中提取出来。
3.3信息及数据传输技术
输电线路的信息与数据传输问题相对于变电设备而言,传输问题则显得较为突出。这里有三个问题,一是传输通道,二是传输距离,三是传输功率问题。目前已有的传输方式是通过OPGW或ADSS光缆作为传输媒体。
4.结论
总之,作为一种先进的检修管理方式,输电线路状态检修能有效地克服定期检修造成设备过修或失修的问题,给电网及社会带来巨大的经济效益和社会效益。设备状态检修是根据先进的状态监测和诊断技术提供的设备状态信息,判断设备的异常,预知设备的故障,在故障发生前进行检修的方式,即根据设备的健康状态来安排检修计划,实施设备检修。输电线路状态检修技术目前虽然已具备开展的条件,但是还需要许多的技术支持和输电线路本身大力度的技术改造来进一步完善,所以需要进一步的基础理论研究和成熟产品的开发。状态检修不是唯一的检修方式,需要根据设备的重要性、可控性和可维修性,需结合其他的检修方式(故障检修、定期检修、主动检修)一起,形成综合的检修方式。 [科]
【参考文献】
[1]易辉.输电线路状态监测与状态维修技术[J].线路通讯,2003.(5).
[2]朱德恒.谈克雄.电绝缘诊断技术[M].北京.中国电力出版社,1999.
[3]贾焕年.电气设备两种维修制度的比较[J].电网技术,1997.(5).
[4]王楠.陈志业.仲方成电容型设备绝缘在线监测与诊断技术综述[J].电网技术,2003.(8).
[5]国家电网公司输变电设备状态检修培训资料.
[6]国家电网公司输变电设备状态检修规章制度和技术标准汇编.