探索输电线路缺陷可维度观察技术

发表时间:2020/5/22   来源:《电力设备》2020年第4期   作者:高琦
[导读] 摘要:杆塔倾斜倒塌、断路、线路短路等均属输电输电线路运行安全方面存在的客观现实问题,会负面干扰供电稳定,甚至会直接威胁人类的生命安全、身体健康及财产安全。
        (国网内蒙古东部电力有限公司赤峰供电公司  内蒙古赤峰市  024000)
        摘要:杆塔倾斜倒塌、断路、线路短路等均属输电输电线路运行安全方面存在的客观现实问题,会负面干扰供电稳定,甚至会直接威胁人类的生命安全、身体健康及财产安全。输电是一项具有极强技术性的工作,本身比较特殊,技术跟不上或监管乏力均有可能导致安全问题。
        关键词:维度;全景;线路运检;模式
        引言
        输电安全运行维护的基本目标就在于强化线路性能提升及安全防范,以应对客观危害因素;建立健全电力法规,强化监控与管理力度,全面监控并严厉打击杆塔、线路等遭到的人为破坏。
        1、输电输电线路的运行特点
        输电输电线路不同于普通输变电线路之处主要表现在其结构参数、电压等级均比较高,线路多需将城区避开,以确保其运行稳定、安全。输电输电线路的绝缘子片长与额定电压呈正相关关系,两个参数值越高越易引起并加剧环境污染。输电输电线路建设施工的首要问题在于杆塔设置,杆塔过高通常会导致雷击、冰雪等更易袭击输电输电线路,增大输电输电线路管理与控制及故障处理难度。输电输电线路在其自身特征、经济条件与地形特征干扰下通常会发生不同类型的运行故障。
        2、输电线路中存在的问题
        2.1雷电因素造成的问题
        由于雷电中具有能够产生电能的电离子,因此其在爆发时通常会对输电线路产生或多或少的影响。我国疆土辽阔,气候复杂,不同的地区具有着不同的生态环境,因此,雷电属于我国气候环境中的高发现象。雷电在接触到输电线路时,能够引发输电系统在正常供电过程中的突然跳闸现象,甚至占据我谷输电线路意外跳闸情况中的一半以上。尤其是我国夏季雨水充分的地区,雷电发生的概率更高,其造成输电线路的意外跳闸现象已经占据了全部数据中的十分之七。除此之外,雷电现象还可能导致输电线路的短路,甚至起火等病害。
        2.2冰覆原因引发的问题
        正如上文所说,我国幅员辽阔,生态环境也是多种多样,较为恶劣的气候条件不仅包含雷电,还涉及到低温下的冰雪,冰雪覆盖在输电线路的表面也可对输电线路造成较大影响。冰雪覆盖在输电线路的表层会显著增加输电线路的重量,从而使得其不断下垂,甚至发生断裂与倒塌等现象,持续低温也可能导致输电线路短路,冰雪覆盖而引发的重大输电线路问题在我国并不少见,如 2008 年的大范围冰雪。除此之外,大风也是影响输电线路安全运行的重要作用。在风力的吹动下,输电线路将来回摆动,甚至出现线路故障或者意外跳闸等问题。
        2.3鸟类因素造成的问题
        除上述两类问题之外,鸟类也可能对输电线路的正常运行造成一定的消极影响,并引发相关病害。鸟类经过长期的飞行之后通常会落在输电线路上栖息,鸟类身体与输电线路的外表层直接接触,可能引发闪咯、跳闸等现象。另外,粪便在输电线路表层的过度堆积也会在一定程度上影响线路的长期使用。
        2.4人为因素造成的问题
        人是社会中最具有能动性,也是最难控制的主体,由于人类活动或操作不当而引发的输电线路问题也还有发生。一方面,一部分人在为了追求私利,公然盗取国家财产,包含发电机、输电设备以及线路电缆等,相关装置的缺位必然会导致整个输电线路的运行出现问题,甚至直接瘫痪。另一方面,人为的意外活动也可能对输电线路造成消极作用,如高分的风筝若缠绕输电线路,则可能引发跳闸或短路等问题。


        3、线路运检工作中的应用分析
        3.1现场勘查
        线路维修前现场勘查对安全、质量、效率建设有多重要,不言而喻。做好现场勘查取证是事前工作风险分析的行动保障。大修技术革新建设现场经常要使用大型机械设备,工作前要进行位置、引导接地收集通道路径转角等工作,前面提到的全景或维度技术可以帮助这种类型的现场勘探和取证工作,还可以节省勘探时间,便于对取证照片进行综合分析。随着技术的成熟,对所有维护工作的现场调查都适合该技术,可以使用调查后带回的全景照片/维度照片,制定工作类成员的综合工作风险分析和风险预控制措施。
        3.2缺陷特点分析
        线路设备发现运行缺陷后,经常进行各摄影取证工作,为消除缺额制定合理的施工方案。以道次破坏股为例,道次破坏股经常发生在采石爆破、土建鸟、建筑工程等外破原因导致。所以导线断股点经常发生在导线圆周的下半圆内。取证人员由于地面与导线的净空距离过大、光线原因无法拍摄清楚,下半圆又是航拍的死角。此时,利用有机身的云台相机连续拍摄后,将照片导入到维度合成软件中,由于电线断裂缺陷,可以旋转360度,机械师可以根据破损或破损的截面计算选择正确的处理方法。
        3.3线路特殊区段综合应用
        数字信息时代,线路设备管理不再局限于表格管理方式,而是提供了实现更加直观、简单、易于理解的智能精细化管理的无限可能性。(1)树障区域:在线路设备巡逻期间,对树的高度、大小、数量、与导线的距离进行无人机连续拍摄,对合成全景照片,向线路所有者、机械师提供直观的现场树和导线的信息,所有者根据这些信息制定运营和维护计划。因为全景的介入、开发运营和消除方案必须更加合理和现实。外电区:按照规定,外力破坏区每月定期检查,在各地区适当的位置安装视频采集装置,每月定期开机进行取证拍摄,利用全景应对技术准确判断外力破坏区的变量,判断外力破坏区是否违反隐藏危险通知的内容,并决定是否采取进一步的弧线措施。(2)雷击地区:目前技术不能在雷击时刻记录全景,但可以将维成像技术应用于雷击后设备放电的痕迹。(3)鸟害区:对线装置上的鸟巢使用维度旋转成像,对线段内的鸟巢数使用全景成像记录。(4)交叉跨距:建立在影像中完成的详细全景3d影像(如果可能对重要交叉跨距区段执行标注作业,例如距离、名称和数目)。(5)森林火灾地区:综合海拔和摄影角度的因素,安装高清相机,在森林火灾发生时,可以从每天所需的角度合成全景照片,保存完成的山下现场记录。(6)冰架:输电线路覆盖冰架的季节,人工海冰的危险很大,巡视线总是面临逆冲塔断流和坠入山崖的人身危险。结冰地区除了张力或冰厚度检测监测技术外,还应利用无人飞机检测视图+合成全景图像技术,以减少风险,提高工作效率,而不是人工。(7)采空区:输电线路设备经过采空区时,设备本身总是面临倾斜、倾倒状态,给运营维护人员带来管理负担。条件允许的单位使用先进的北斗/GPS精密定位技术检测。大部分单元均采用定点相机+全景成像+智能对准技术,可用于监控、降低成本和实时监控等目的。(8)居民区:线路经过居民时绝对不能疏忽。使用这种固定点相机+全景成像+智能响应技术,可以监视以满足居民区巡视的短期要求,减轻负责人的工作负担。维度/全景图像是比记录线路设备基本信息的方法更直观、更全面的方法,无论是工作人员还是维护人员,您都可以在维度/全景图像中找到所需的最直观的信息。
        结束语
        在线路保护各个环节中, 输电线路保护是至关重要的环节。对当前我国电力企业而言, 特输电电气设备在运行过程中如何做好输电线路保护是他们面临的一项重要挑战。因此, 研究电气运行过程中如何做好输电线路保护在理论和实践上都具有非常重要的意义。
        参考文献
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