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摘要：随着电力系统的规模不断扩大，一些特殊区段的架空输电线路极易出现故障，为此对特殊区段的架空输电线路可靠性评估与检修决策方法进行了讨论。介绍了故障模式与影响分析法和故障模式重要度分析法，并提出相应措施。
关键词：架空输电线路；可靠性评估；检修决策方法
架空输电线路是我国电力系统的重要组成部分，其运行状态对整个电力系统有着巨大的影响，关乎着电力系统的安全性和稳定性。近年来，我国各地区用电量不断提高，电力系统的规模不断扩大，输电线路几乎架设到各个地区，架空输电线路的长度逐年增加。相应的，高架输电线路的维护难度和维护成本也在不断增加，尤其是多雷、低温、高温、大跨度等特殊区段，架空输电线路极易发生故障，维护难度也更高。特殊区段架空输电线路一旦发生故障，不仅影响电力输送，还可能造成系统性停电，导致巨大的经济损失。
架空输电线路可靠性是一种对架空输电线路运行状态的描述，是评价输电线路安全性能的重要依据，涉及线路规划、设备安装、运行维护、安全防护等方面。通过对架空输电线路进行可靠性评估，能及时发现架空输电线路中的安全隐患，分析造成风险的因素，有利于完善输电线路设计、探索更加可靠的输电技术和管理方式，提高架空输电系统的稳定性，因此对特殊区段架空输电线路进行可靠性评估尤为重要。
1 特殊区段架空输电线路可靠性评估方法
1.1 故障模式与影响分析法
故障模式与影响分析法是应用广泛的可靠性评估方法，通过对系统中可能发生的故障及其对系统造成的影响进行分析，根据故障的发生频率、危害程度、检测难易程度对故障模式进行划分，以此来确定故障与系统运行状态的关系。故障模式与影响分析法分为功能法和硬件法，需根据系统的复杂程度来进行选择。功能法是以产品为基础自上而下进行分析，一般适用于系统构成较复杂的产品。硬件法以硬件为基础，根据产品功能和故障的具体表现对故障模式进行分析，架空输电线路一般采用硬件法。首先收集架空输电线路的组成硬件和各硬件的功能，架空输电线路主要由导杆、导地线、金具、绝缘子、拉线和附属设施等组成。其中，杆塔负责支撑架空悬挂，并保持导线间的安全距离；导线负责传输电流；绝缘子负责保护导线和其他设备，防止电流溢出；拉线负责杆塔的固定，防止倾倒。然后分析架空输电线路中各硬件所有可能发生的故障，并进行归类和分级，明确故障参量，列成故障特征表格。如混凝土杆裂纹、杆塔机械损坏、塔杆机械损坏、钢管腐蚀等故障都是发生在塔杆上的，故障主要原因是绝缘子发热、绝缘子连接异常、绝缘子老化等，故障的参量为绝缘子。而塔杆倾斜、塔杆基础开裂、塔杆沉降等故障，虽然也发生在塔杆上，但是故障参数却是金具，可能是由于金具腐蚀、金具裂纹、金具热变形引起的。通过故障模式与影响分析法可发现架空输电线路中的薄弱环节，详细了解各种故障的特征和原因，并对可能发生的故障及危害程度有一个大致判断，能迅速找到引起故障的关键。
1.2 故障模式重要度评估方法
故障模式重要度评估方法又叫层次分析法，通过定量分析和定性分析来对系统进行多目标评估。该评估方法一般采用随意性数据对判断矩阵进行调整，需进行多次调整才能满足一致性检验要求，并求出故障模式的权重。根据DL/T 741—2010《架空输电线路运行规程》可得到各单元的故障特征量级和评价标准，具体的架空输电线路故障特征量分类。根据各故障特征量的评价标准，将特征量分为定性描述型和定量描述型：对定性描述型故障特征量进行概率分析，需使用相对劣化度的方法；对定量描述型故障进行分析，需使用构建隶属函数的方法。通过这种分析方法能评估架空输电线路中各种故障可能发生的概率和故障的危害程度，能起到良好的预防效果。
2 采取的措施
2.1 完善检修制度
近年来，我国电力系统规模不断扩大，覆盖区域越来越广，其中包含许多暴雨、低温、高温、多雷、大跨度等特殊区段，同时还受到山体滑坡、泥石流等自然灾害的影响。在这种环境下，架空输电线路极易发生故障，影响地区供电稳定性和安全性，甚至引起严重的电力事故。目前，我国特殊区段的检修方法还存在很多缺陷，电力系统铺设较早，输电线路一直采取“到期必修”的检修制度，注重故障后的修复管理，缺乏对日常维护检修的重视和对电力设备运行情况的了解，发生故障时反应速度较慢，无法做出有效应对。在这种检修制度下，许多电力设备应修而未修，一些电力设备因缺乏维护而缩短了生命周期，造成了严重的财力浪费。同时，这种检修制度也很难发现输电线路中潜在的危险，难以保证设备的安全和稳定，在较为偏远的特殊区段尤为明显。为此完善特殊区段架空线路的维护检修制度，加强检修力度，对检修方法和制度进行深入研究，提高检修质量和效率，尤为重要。首先电力企业要提供足够的资金支持和技术支持，成立专业的检修部门，定期对特殊区段的架空输电线路进行检修，做到勤检查、早发现，并根据可靠性评估，对管线老化、塔杆倾斜、绝缘子破损现象进行重点检查，发现问题及时修理或更换。特殊区段的气候条件、地理条件不同于寻常地方，应根据每个区段的特点进行有针对性的检修，如多雷区段要重点检查输电线路的绝缘设施，大跨度区段则要重点检查线路的支撑设施。另外，要加强架空输电线路的信息化建设，使用先进的监测设备对特殊区段进行实时监控。如对一些温度变化较大的区段，可安装温度感应器，实时监测电流变化，并将数据上传到监控中心，一旦电流变化幅度较大，感应器就会立即发出警报，并将异常数据和现场照片一同上传到数据后台，让检修人员对故障有一个大致了解，并做出相应的准备，提高维修的效率和速度。
2.2 加强线路巡视管理
线路巡视管理是架空输电线路检修工作中非常重要的一部分，能及时发现线路中的问题，检查设备运行有无异常，是否存在明显的故障，能有效预防事故，提高输电线路的稳定性。特殊区段的架空输电线路分布非常广，大部分都是露天架设的，面临着各种各样的环境条件，而且架空输电线路的结构较复杂、组件较多，给线路巡视工作带来了很大的困难，而加强线路巡视管理，进行差异化巡视，是解决问题的关键。差异化巡视是指将以线路为单位进行全线监控的模式转变为以危险点为中心的网式监控模式。根据特殊区段架空输电线路的可靠性分析，可大致分析出不同地区输电线路的故障模式和故障发生的概率，根据这些数据可找出架空输电线路中的危险点，并根据危险发生的周期和概率，向四周进行扩散，施行动态监控。这种线路巡视模式能降低巡视人员的工作量，同时提高巡视的效率和准确性。在安排巡视工作时，要根据环境条件的不同，增加薄弱区域的巡视力量，加强环境复杂区域的管控力度，尤其是在暴雨、冰雹等特殊天气后，要对这些薄弱区域进行重点检查。进行巡视工作时，巡视人员要进行立体式的巡视，除了明显的导线、塔杆等设施外，还要重点检查绝缘子、金具、接地装置等较精细的装置，这些装置无法通过监控设备监测到，因此需要巡视人员加以重视。
3 结语
近年来，我国电力系统规模不断扩大，检修难度也随之增大，一些特殊区段的架空输电线路存在较大安全隐患，一旦发生事故就会造成严重的经济损失，因此使用故障模式与影响分析法、故障模式重要度分析法，对线路可靠性进行评估并建立检修决策尤为重要。
参考文献
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