摘要:随着经济和各行各业的快速发展,电力行业发展也十分快速。基于输电线路运行状态的分析,本文研究了影响输电线路正常运行的各种因素,利用下行法处理了其中的关键因素,并给出了直接评价其可靠性的数学模型,最终形成了输电线路运行状态评估的故障树分析法。这种方法具有准确性和实用性的特点,适用于常见的输电线路,可以快速找出输电线路的潜在故障,提高电网系统日常运行的稳定性。
关键词:输电线路;运行状态;故障树分析法
引言
电力作为现代社会最常用的能源之一,对居民生活、工业生产的稳定运行和社会发展具有重要的支撑作用。输电线路作为电力供应的载体,其运行安全直接关系到电力资源的传输质量,保障输电线路的安全与稳定至关重要。因此,做好输电线路安全影响因素的分析至关重要,要通过详细、专业的防治措施构建完备的质量控制体系,以保障输电线路的稳定与安全运行。
1输电线路的运行环境
我国面积广大、幅员辽阔、人口众多,要解决十数亿人的用电问题,本身就是一件复杂的工程,在建国初期,我国年人均用电量不到0.08千瓦时,截止2017年,我国人均用电量达到5000千瓦时,已经取得了显著的成绩,但想要完整供应如此巨大的电力市场,其电网构架和布局必然要经过特殊设计,这对于输电线路的供应压力提出了新的要求,此外,在广大乡镇地区,进行输电线路的供给又成为一件复杂的事情,加上多山、高原等恶劣的地理环境,为输电线路的布置和供给又增添了不少难度;在自然因素影响为,生物因素如鸟类排泄物对管线和电缆的腐蚀,以及第三方人为的破坏,都是当前我国输电线路运行环境中面临的潜在威胁,需要对这些影响安全的因素加以识别和防范。
2故障分析
2.1自然因素
恶劣天气是对输电线路安全运行影响的主要因素,在我国基础电网布置的早期,由于材料问题限制,在日照时长较长的地区,或太阳能过强的高原地带,在烈日强晒下,耐热性不强的材料会出现不同程度的破裂,使内部的导线暴露在非绝缘环境中,一旦收到雨水侵蚀,就会诱发短路等线路故障,随着我国愈发重视电网等基础设施建设的投入,目前我国已经基本实现了绝缘新材料的普及,和抗热抗晒性能符合国际质量要求的线缆,光照对输电线路的影响已经非常有限,但雷击、低温、风力等因素依然成为当前我国输电线路运行安全的主要障碍和隐患。从雷击角度来说,如果高电压的直击雷命中线路,则超高温和巨大电荷会直接瓦解供变电系统,造成不可逆的破坏;部分超高压电网为避免直接雷击装备了避雷针和接地线路,但部分情况下,雷击可能会导致避雷针的反噬,超出设计荷载,使输电线路遭受深度破坏;在雷击命中高压杆塔后,有时可能会出现非自然性的感应过压,尽管这种情况存在着一定的不确定性,但不可否认的是,在输电线路的电网布置过程中,做好应对雷击的一切准备是十分必要的。
2.2运维迁改难度大
在超高压输电线的运行维护过程中,当很多线路需要迁改时,由于受到很多因素的制约,无法与业主进行有效的沟通,协商沟通的周期较长,所以隐患的排查工作、线路的运行维护不能及时进行。在高压输电线迁改的问题上,很容易出现各个公司相互推卸责任,未达到公司要求的效率,更加难以保证线路安全隐患的排除。
在高压电线检查、检查排除隐患过程中,存在无人监督责任落实不规范的情况。
3评估方法
在具体评估过程中,本文使用最小割集理论将所有指标归纳为28个最小割集,每个割集都具有3种状态,即良好、注意和不良状态。同时,这些割集也可称为底事件,而杆塔、绝缘子和金具等设备因素就是二级事件,被评估输电线路运行状态的可靠性是顶事件。本文建立了相应的数学模型,制约因素中的杆塔设备、绝缘子串、金具、导线和接地装置因素分别用X、Y、Z、R和S表示,其底事件分别用xi()1≤i≤10、yi()1≤i≤4、zi()1≤i≤4、ri()1≤i≤5和si()1≤i≤5表示。
4软件实现
4.1文档类设计
在视图类和控制类设计完成之后,文档类设计面临着如何保存图形元素的问题。为了解决这个问题,本文使用链表的数据结构保存文档的图形元素,即使用coblist类中的Serialize函数完成图形文档的存储与读取。需要说明的是,在这一过程中,需要在图形文档的头文件中添加DECLARE_SERIAL和IMPLEMENT_SERIAL。此外,还需要在CFaultTreeDoc类中增加Draw函数,该函数可以遍历图形文件的链表,从而在OnDraw类中绘制图形文档的各个图元,实现图形文件的存取。
4.2界面设计
软件界面是用户与系统进行交流的重要途径,其设计应具有功能性、美观性和反馈性等特点。具体来说,第一,功能性是指软件界面应包含完整的功能模块,即FTA软件需包括图形绘制、计算分析、模块化和共因失效分析等模块;第二,美观性是指软件界面的视觉、概念和语言均容易被理解和识别,同时界面的组件应尽量实现动态化、立体化和图标化;第三,反馈性是指用户在操作过程中应得到实时反馈,获取系统的实时状态。同时,软件界面的反馈应包括视觉反馈和听觉反馈,需要强调的是,当用户进行违规或非法操作时,软件应使用对话框的形式提醒用户。
结语
对于超高压输电线路运行与维护的开展工作,主要是保障地区电力供应稳定性。但是现阶段超高压输电线路仍然存在很多安全隐患,这对输电线路的运行与维护工作带来了很多阻碍。形成了一个输电线路运行状态可靠性的评估系统。
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