李玫
国网山西省电力公司新绛县供电公司 山西省运城市新绛县 043100
摘要:无随着经济发展速度的不断加快,我国配电网公里数不断增加,配电网线路多数为野外架空线路,现场环境及气象条件复杂多变,避雷设备、导线、绝缘子等经过长时间运行且在各种外力的长期作用下,会出现锈蚀、断股等问题。传统的线路人工巡视模式应用于配电网架空线会耗费较大的人力和物力,造成较大资源浪费,且巡检工作效率及质量均相对较差。因此,加强对配电网架空线更加有效、经济的巡查技术、方式进行深入研究具有重要现实意义和价值。引入无人机技术,可以对不同地形上的电网线路进行巡视,极大地降低的相关配电线路工作的难度,实现全方位巡视线路和勘查,高效地发现问题等。
关键词: 配网;无人机;巡视;差异化运维
1.无人机的基本概况
配网引进的无人机是指搭载摄影设备的无人机飞行器这一整 体。无人机巡视作业时通过实时数据传输,将摄影设备拍摄到的影像传输到手机等终端设备,运行人员通过终端设备便可查看线路、设备情况。
按照重量分类,无人机(飞行器)分为微型无人机、轻型无人机、 小型无人机以及大型人机。高要供电局引入的是微型无人机,原因是运行人员无须考证,经过简单培训即可操作,有利于无人机的快速推广以及普及应用;且微型无人机体型小,空机质量小于等于 7kg,动作灵活,有利于在配网架空线路巡视飞行。
(1)无人机可以垂直起落。在巡查线路时路况,可能会经过地形复杂区域,这些区域给巡查活动带来一定的困难。如果使用直升机进行检查,则起飞和降落的条件受到限制。使用无人驾驶飞行器进行检查不需要采取辅助措施,也不需要特别建造跑道。他们可以灵活操作,可以自由升起和下降。
(2)操作性强。由于无人机的机动性更强,它们可以在小范围内执行特殊的动作,比如盘旋和转弯。因此,无人机可以在各种地形上进行高精度检查。尤其在对输电线路的检查时,很大程度上代替了人为因素的操作,提供了很大便利条件。
(3)自动化智能高。由于无人机智能应用水平较高,可以实现无人机的自动飞行。只要技术人员设置检测电路,无人机就可以实现自主飞行和自主巡航。实际运用简单,准确率高,系统应用成本低。
(4)夜间操作性强。由于无人机在夜间工作仍然很好,可以利用红外成像、热成像等技术在检查范围内检查路线。特别是热成像技术可以通过温度变化很容易地检测到隐藏的故障点。通过热成像与直接成像的对比,可以更深入地了解电路中存在的问题,缩短维护时间。
2. 无人机巡视技术在配网差异化运维的原则
2.1 总体原则
(1)安全第一原则
配网架空线路“机巡+人巡”协同巡检工作实施过程中,务 必对风险进行全面辨识和分析,并制定风险管控措施和应急处置措施,必须严格按相关要求和规范执行,杜绝违章作业的发生。
(2)策略指导原则
人机结合巡视必须满足配网一次设备运维策略及相关运行规定的要求。
(3)优势互补原则
配网架空线路机巡和人工巡视受观察角度、线路所处地形环境、搭载专业设备等因素的影响,巡视效果差异性较大。采取“机巡+人巡”协同巡检的运维模式,应充分发挥“机巡”和“人巡” 各自的优势,不能盲目使用无人机机巡,提高线路巡视的质量和工作效率。
2.2 工作目标
(1)杜绝因人为原因巡视不到位而导致发生线路跳闸事件、倒杆断线事故。
(2)杜绝因飞行器维护不到位、因天气等外界因素不满足要求、因人员操作不当而导致发生飞行事故。
(3)人机结合巡视应实现巡视效率最大化、质量最优化的目标。
2.3 应用原则
2.3.1日常巡视
(1)无人机主要对导线、基础、杆塔倾斜、接地装置等机巡无法检查的区域进行近距离查看,部分位于河网、山坡等人员难以接近的杆塔,以无人机为主开展巡视,人工巡视为辅。(2)市区、人口密集区域以人工巡视为主。
2.3.2特殊巡视
(1)防风防汛、山体滑坡、违章建筑、施工作业、山火、漂浮物、跨越鱼塘无警示牌、采石、藤蔓植物、保供电、鸟害等特殊巡视,推荐使用无人机快速巡查(空域允许、天气良好)。其他条件下,仍然人工巡视为主。
(2)树障、交叉跨越、红外测温、接地电阻(检测类)等以人工巡视、检测为主。
(3)配网杆塔瓷瓶雷击点查找因 无人机巡视具有视角好可存档的特点,推荐优先采用无机巡视。
(4)在无人机巡视技术未成熟前,夜间巡视仍由人工完成。
2.3.3故障巡视
可应用无人机快速飞跃路径进行快速定位。
2.3.4自然灾害巡视
无人机可进行现场勘测,为抢修人员提供第一手现场情况资 料,为抢修人员和设备的准提供及时有效的参考。
2.3.5竣工验收
利用无人机可以对人员难以观测到的施工位置进行观测,更 好的完成验收工作。
2.3.6风险管控
大范围、多地点施工作业时,利用无人机可查检各施工地点 的情况,可检查距离施工地较远位置的安全措施的执行情况,有效加强现场作业风险管控。
3.无人机巡视技术的配网差异化运维策略
3.1配网差异化运维
配网差异化运维思路是综合使用特殊巡视、正常巡视,并配合夜间巡视、专业巡视以及故障巡视等方式,根据季节、天气以及配网设备的实际状况等,制定相应的差异化运维计划,以此保证配网设备的运维工作能够快速展开。配电线路、设备差异化运维策略是以强化现有基础数据管理,采用各类信息化管理手段,以及各类离线、在线的检测手段,开展配电线路、设备状态评价和重要性评估,按照设备健康度和重要度两个维度对设备进行管控级别划分,达到防止故障发生,减少故障停运时间与停运损失,提高设备利用率的目的。制定配网差异化运维策略要经过以下几个方面工作:开展设备状态评价,确定设备健康度;开展设备重要性评估,确定设备重要度;根据设备风险矩阵,确定设备管控级别;制定工作计划,开展运维工作。
3.2基于无人机巡视技术的差异化运维策略
(1)利用无人机可对配电线路及设备进行正常巡视、故障巡视、监察巡视、灾情勘察、杆塔经纬度定位等工作,采用“人巡+机巡“差异化巡视策略。(2)结合线路的历史资料及实际勘察资料,将线路行走廊情况分类及人巡、机巡巡视方式制定。(3)基于无人机技术巡视的差异化运维策略优势是一是利用无人机进行巡视,缩短巡视时间。例如某供电公司10kVA线路总长度22km,全线基本跨山过江(跨山过江杆塔共119基,路边杆塔约40基),以现有人工巡视模式每两个人一组共两组进行巡视,如果每一基杆塔都到位巡视,巡视159基杆塔至少花费80h。但如果使用无人机巡视,一人飞行一人监护仅花费人工巡视的1/16的时间也就是5h(机巡139基跨山过江杆塔约3h,人巡40基路边杆塔约2h)就可以巡视完毕。再例如10kVB线雷击故障后线路特巡为例,要查找该线路雷击后线路及设备损坏情况,必须在继续停电的情况下登杆进行,利用无人机可以在不停电的情况下对全线避雷器、绝缘子雷击损伤情况进行全方位巡视,很方便简易的找出所有受损的设备,甚至对安装在高山上的杆塔顶部存在放电痕迹、雷击损坏的避雷器、绝缘子以及受损的导线等设备缺陷也能很容易查找出来。另外,当遇到冰雪水灾、地震、滑坡等自然灾害及架设在既有猛兽和有毒生物的高山密林的杆塔,人工巡线无法开展,利用无人机也能轻松进行巡视。二是利用无人机作业效果更佳。利用无人机对杆塔进行经纬度定位,不仅快速、而且能精确到小数点15位,而利用手机定位不仅慢而且只能精确到小数点2位,精确度更高。另外,对于例如洪水、火情等灾害,利用无人机进行勘察及监控比人工监控更直观、明了,而且对于灾情的发展情况掌控的更准确,大幅提升洪水防控和火灾防控能力。
4.结束语
无人机突破了传统的人工巡检阶段,进入了大规模应用领域。无人机可以提高巡检作业的效果,促进巡检作业向自动化、智能化发展,顺应时代发展趋势。优化基于无人机巡检技术的配电网差异化运维策略,克服无人机技术存在的技术劣势,进一步提升无人机技术配电网运维的优势。
参考文献
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[2]刘大伟.浅析固定翼无人机在输电线路巡视中的应用[J].中国新技术新产品,2017(19):23-24