输电线路状态检测

输电线路状态检测 一 简介 输电是用变压器将发电机发出的电能升压后，再经断路器等控制设备接入输电线路来实现。按结构形式，输电线路分为架空输电线路和电缆线路。架空输电线路由线路杆塔、导线、绝缘子、线路金具、拉线、杆塔基础、接地装置等构成，架设在地面之上。按照输送电流的性质，输电分为交流输电和直流输电。 输电的基本过程是创造条件使电磁能量沿着输电线路的方向传输。线路输电能力受到电磁场及电路的各种规律的支配。以大地电位作为参考点(零电位）,线路导线均需处于由电源所施加的高电压下,称为输电电压。 输电线路是电力系统的主干网络。包括绝缘子、金具、杆塔和输电线等设备和器材。它广泛分布在平原及高山峻岭，直接暴露于风雪雨露等自然环境之中，同时还受到洪水、滑坡等自然灾害的损害，运行环境相当恶劣。 输电线路在综合考虑技术、经济等各项因素后所确定的最大输送功率，称为该线路的输送容量。输送容量大体与输电电压的平方成正比。因此，提高输电电压是实现大容量或远距离输电的主要技术手段，也是输电技术发展水平的主要标志。 输电线路的保护有主保护与后备保护之分。主保护一般有两种纵差保护和三段式电流保护。而在超高压系统中现在主要采用高频保护。后备保护主要有距离保护，零序保护，方向保护等。电压保护和电流保护由于不能满足可靠性和选择性现在一般不单独使用一般是二者配合使用，且各种保护都配有自动重合闸装置。而保护又有相间和单相之分。如是双回线路则需要考虑方向。在整定时则需要注意各个保护之间的配合。还要考虑输电线路电容，互感，有无分支线路。和分支变压器，系统运行方式，接地方式，重合闸方式等。还有一点重要的是在220KV及以上系统的输电线路，由于电压等级高故障主要是单相接地故障，有时可能会出现故障电流小于负荷电流的情况。而且受各种线路参数的影响较大。在配制保护时尤其要充分考虑各种情况和参数的影响。 电力系统的安全可靠性运行至关重要。输电线路可靠性及运行情况直接决定着电力系统的稳定和安全。检修是保证输电设备健康运行的必要手段。做好输电设备的检修工作及早发现事故隐患并及时予以排除，使其始终以良好的状态投入运行具有重要的意义，尤其是电力系统向高电压、大容量、互联网发展，其重要性更加突出。 二 输电线路检测内容 输电线路检测内容一般可包括以下几个方面：  杆塔基础 1.检查杆塔及拉线基础变异，周围土壤突起或沉陷，基础裂纹、损坏、下沉或上拔，护基沉塌或被冲刷；2.基础保护帽上部塔材被埋入土或废弃物堆中，塔材锈蚀；3.防洪设施坍塌或损坏；4.在基础周围取土、打桩、开挖或倾倒有害化学品；5.铁塔地脚螺母松动、缺损；  接地装置 接地装置外露或腐蚀情况。  铁塔杆身 1.杆塔倾斜，横担歪斜，铁塔主材弯曲；2.塔材、拉线（棒）等被偷盗破坏或锈蚀；3.拉线锈蚀、断股或松弛、张力不均；4.砼杆出现裂纹过裂纹扩展，混凝土脱落，钢筋外露，脚钉缺损；5.在杆塔上架设电力线、通信线等；6.利用杆塔拉线作起重牵引地锚，在拉线上栓牲畜，悬挂物件；7.杆塔或拉线上有危及供电安全的巢以及有蔓藤类植物附生。  导地线 1.导、地线锈蚀、损伤、断股或烧伤；2.导、地线弧垂变化，相分裂导线间距变化，间隔棒松动、移位；3.导、地线连接金具过热、变色、变形、滑移；4.跳线断股、变形、与杆塔空气间隙变化或摆动过大；5.导线对地、对交叉跨越设施及其他物体的距离变化；6.导、地线上悬挂异物。  绝缘子 1.绝缘子与瓷横担脏污；2.瓷质绝缘子破碎、裂纹，玻璃绝缘子爆裂，合成绝缘子伞裙破裂、烧伤，金具、均压环扭曲变形；3.绝缘子串、绝缘横担倾斜；4.绝缘横担绑线松动、断股。  金具、附件 1.预绞丝滑动、断股或烧伤；2.防震锤移位、脱落、偏斜； 3.附属通信设施损坏；4.各种检测装置缺损。  线路通道 1.在线路保护区内修建建筑、用火及堆放稻草、木材等易燃易爆物； 2.在线路保护区内种植树木、竹子； 3. 在线路保护区内有进入或穿越保护区的超高机械； 4.线路附近有危机线路安全或风摆时可能引起放电的树木或其他设施。  沿线环境 1.向线路设施射击、抛掷物件；2.在杆塔或拉线之间修建车道； 3.线路附近（约300米内）施工爆破、开山炸石、放风筝等； 4.线路附近河道、冲沟的变化，巡视维修使用的道路、桥梁是否损坏。 三 检测方式 （1） 状态检测 状态检测是以设备的当前实际的工作状况为依据，通过先进的状态监测手段、可靠性评价手段以及寿命预测手段，综合各种设备的状态信息，判断设备的状态，识别故障早期征兆，对故障部位及其严重程度、故障发展趋势做出判断，并根据分析诊断的结果在设备性能下降到一定程度或故障将要发生前进行检修。 输电线路设备管理是电力企业设备管理的重要组成部分。检修管理的优劣，对线路的健康状况、运行性能以及供电的可靠性影响极大。输电线路状态检修是一种先进的检修管理方式，能有效地克服定期检修造成设备过修或失修的问题，大幅度提高供电可靠性，可给电力系统及社会带来巨大的经济效益，需要在今后大力推广。  我国输电线路设备检修方式的发展大致经历了这样的三个阶段，即从事后检修发展到定期检修再向状态检修。  事后检修是 50 年代以前主要采用的方式，就是在设备发生了故障或事故以后才进行检修。这是基于那时没有形成现在这样庞大的网络，因此设备发生故障时影响面小，同时大部分设备简单，人们对电力依赖性不强，所以当时只进行简单的日常维护和检修，没有开展系统检修和管理。  定期检修是从 1954 年在电力系统各种设备发展起来的检修管理制度，这是预防性检修体系的一种方法。其检修等级、周期，均按照主管部门颁发的全国统一的规程规定执行,检修项目统一，检修间隔统一，检修工期统一。这种传统的检修制度，在以往的定检中也确实发现了设备的缺陷和故障，并及时消除，曾起到一定的积极作用。但是，随着供电技术装备水平的提高和改革的深入，定期检修制度的不足也越来越显现出来。定期检修制度一般情况下对设备的运行状态不加判断，即到了预定的大、中、小修周期便安排人力、物力、进行检修工作。通常检修工作完成之后也缺乏必要的与之相适应的判断检修质量的检测手段即检测装置，因而由于设备检修后处理不当而酿成的事故例子屡见不鲜。同时定期检修还存在一定的“检修不足”，对该检修的设备没有进行检修，其原因或是试验方法、设备有问题，或是有的缺陷未被发现，或是检修任务重、时间紧，造成该修的设备没修，从而使设备发生故障而引起损失。定期检修造成检修费用浪费，提高了电能成本。  状态检修是一种先进的设备检修管理机制，是社会生产力的发展在检修领域的具体体现。状态检修的技术基础是设备状态的准确评价，根据监测手段所获取的各种状态信息，分析故障发生的现象，评估故障发展的趋势，依据设备的重要程度而采用不同的检修策略，并合理地安排检修时间和检修项目，使设备状态“可控、在控”，保证电力设备安全经济运行。状态检修起源于20 世纪60年代美国航空工业，接着在军舰的检修、核工业的检修中采用，并很快在电力行业中采用。现今在国外，例如美国、加拿大、法国等国家已经推行输变电设备状态检修的先进方法多年，他们具备完善的监测系统，先进的测量设备，以及一整套科学的管理方法。  状态检修是以设备的当前实际的工作状况为依据，通过先进的状态监测手段、可靠性评价手段以及寿命预测手段，综合各种设备的状态信息，判断设备的状态，识别故障早期征兆，对故障部位及其严重程度、故障发展趋势做出判断，并根据分析诊断的结果，在设备性能下降到一定程度或故障将要发生前进行检修.  状态检修包括以可靠性为中心的检修（Reliability Centered Maintenance）(RCM)、预测性检修（Predictive Maintenance）(PDM)两个互相紧密联系而又不同技术领域的内容。以可靠性为中心的检修是在对元件的可能故障对整个系统可靠性影响评估的基础上决定检修计划的一种检修策略。RCM技术是 20 世纪 60 年代初首先采用的状态检修方式 。在电力系统中通常采用RCM技术开展发电厂、变电站设备的状态检修。通常整体设备检修可采用RCM技术。  预测性检修是根据对潜伏故障进行在线或离线测量的结果和其他信息来安排检修的技术，其关键是依靠先进的故障诊断技术对潜伏故障进行分类和严重性分析，以决定设备（部件）是否需要立即退出运行和应及时采取的措施。通常具体关键设备检修采用预测性检修技术。 （2） 输电线路状态检测的项目  输电线路的缺陷按线路本体、附属设施缺陷和外部隐患可分为三大类： a)设备本体缺陷，包括基础、杆塔、导地线、绝缘子、金具、接地装置等发生的缺陷。 b)附属设施缺陷，包括附加在线路本体上的各类标志牌、警告牌及各种技术监测设备出现的缺陷。 c)外部隐患，包括外部环境变化对线路的安全运行已构成某种潜在性威胁情况(如在保护区内兴建房屋、植树、堆物、取土线下作业等对线路造成的影响)。有些缺陷线路巡视人员可以直接观察到，这些缺陷可以在线路正常运行的情况下，通过带电作业处理掉。巡视人员不能直接观察到的缺陷就必须使用仪器进行检测，目前已经开展的状态检测的项目一般有如下三项： a．检测线路绝缘子的等值附盐密度，根据不同地区情况及运行经验获取经验值（临界）值，据此指导绝缘子清扫工作。 b．检测瓷绝缘子的劣化率，按《劣化盘形悬式绝缘子检测规程》的规定并根据使用条件（耐张、直线）、年限及年平均零值率，指导线路零值绝缘子的检测工作（或制订检测周期）。 c．用红外测温仪器检测线路金具的运行温度，以金具正常运行时的温度为参考，当