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1、输电线路状态检修技术,二一零年元月,武汉大学电气工程学院,主要内容,1、状态检修的基本知识2、为什么要开展状态检修 3、输电线路运行情况分析4、输电线路状态检修技术5、输电线路的分类方法,1、状态检修的基本知识,什么是状态检修：状态检修是企业以安全、环境、成本为基础，通过设备状态评价、风险评估、检修决策等手段开展设备检修工作，达到设备运行安全可靠、检修成本合理的一种检修策略。,状态检修定义：欧盟标准EN13306的定义：根据设备性能和/参数的监测结果及其处理措施进行的预防检修。其他定义：在设备状态出现了明显的劣化后实施的检修策略，而状态的劣化是由被监测的机器状态参数的变化反映出来的。,11 名
2、词解释（概念）,检修Maintenance：,检修是综合了所有输变电设备技术及管理的行为，包括为保持或恢复到它能执行所要求的功能状态所需的监督管理。检修包括计划性检修和非计划性检修。,11 名词解释,预防性检修：,1）定期检修Time Based Maintenance(TBM)2）状态检修Condition Based Maintenance(CBM)3）可靠性检修（Reliabilitycentred Maintenmance RCM）,1）定期检修Time Based Maintenance(TBM),定期检修是一种以时间为基础的预防性检修，根据设备生命周期的规律，事先确定的检修等级、检
3、修周期、检修项目等的检修方式。,2）状态检修Condition Based Maintenance(CBM),状态检修是一种以设备状态为基础的预防性检修，根据状态检测和诊断技术提供的设备状态信息，评估设备状态，事先确定检修时间、检修等级、检修项目等的检修方式。,3）可靠性检修（Reliabilitycentred Maintenmance RCM）,可靠性检修是一种以设备可靠性统计分析为基础的预防性检修。根据设备可靠性分析结果和在系统中的作用，以最少的检修资源消耗，优化确定检修时间、检修等级、检修项目等的检修方式。,11 名词解释,改进性检修Proactive Maintenance(PAM)
4、：,改进性检修是指对设备缺陷或频发故障，按照当前设备技术水平和发展趋势进行改造，从根本上消除设备缺陷，以提高设备的技术性能和可用率的检修方式。,11 名词解释,故障检修Run Till Failure(RTF)：,故障检修是基于设备故障后果在可控的承受范围，仅在设备发生故障或异常后，才进行的维护、修复的检修方式。,检修策略的分类 输变电设备检修采用的策略主要有以下五种：定期检修（TBM）策略、状态检修（CBM）策略、可靠性检修（RCM）策略、改进性检修（PAM）策略、故障检修（RTF）策略。,12 状态检修与其它检修策略关系,1）各类检修策略的关系结构图：,2）确定检修策略的原则,状态检修的前
5、提是设备状态的劣化有一个过程，并且能被检测，仅仅有状态检修的策略是不完整的，需要根据不同的设备选择不同的策略，因此检修决策需要相应的管理机制来保障；无论采用何种检修策略，都会产生相应的检修活动和行为。检修策略的确定应科学合理、有据可依，合理利用有限的检修资源。目前我们输变电设备检修采用的策略，是在定期检修的基础上，同时采用一种为主或几种其它策略作为辅助的综合检修策略（表现在份额多少），不管采用哪种策略都不能防止设备的突发性故障。状态检修策略不能完全替代定期检修策略或其他策略。,13 检修策略与状态检修,1）设备管理与检修管理的关系，设备管理范围较大在内容上应涵盖检修管理如图：,检修管理工程与设
6、备管理的关系,CMMSCBM,EAM,CMMS：计算机化的检修管理系统 CBM：状态检修 EAM：企业资产管理,检修策略制定,设备检查 监测和诊断,检修活动和 资源的组织,检修行为规范,KPI（关键绩效指标）,为什么检修（Why）何时检修(When)修什么部位（Where）如何检修,效果如何（How）由谁检修(Who)需要什么(What),2）检修管理与工作管理：检修管理内容包含了检修目的、设备检查、监测和诊断技术、检修策略、检修部位确定等工作管理内容包含了检修计划，何时检修，有谁检修、如何检修、材料器具准备、检修实施、检修效果如何（绩效评价）等内容；（如图）,检修策略制定,设备检查 监测和诊
7、断,检修活动和 资源的组织,检修行为规范,检修目的（Why）检修策略(When)设备检查、监测和诊断技术检修部位(Where),检修具体时间（When）检修人员(Who)如何检修(How)检修所需物料(What)检修效果(KPI),检修管理,工作管理,14 状态检修的工作流程（七个环节）,收集设备信息,开展状态评价,结合风险 综合评估,确定检 修策略,制定检修计划,绩效评价,在线数据,离线数据,计划实施,主要内容,1、状态检修的基本知识2、为什么要开展状态检修 3、输电线路运行情况分析4、输电线路状态检修技术5、输电线路的分类方法,2、为什么要开展状态检修,21 从外部来看（国外做法）,北美许
8、多企业都把开展状态检修作为今后发展的方向:1）电网企业面临降低成本的压力,限制雇佣或减少运行和维护人员 04年我从北美电力公司开展状态检修的调研情况看他们为何要开展状态检修?虽然北美开展状态检修的电力企业没有超过全部总数的50%，但许多企业都把开展状态检修作为今后发展的方向，有许多方面值得我们学习和借鉴。北美的状态检修是在上世纪九十年代开始的，由于电力放松管制，特别是发电市场竞价上网，售电电价仍受政府管制，使电网企业面临降低成本的压力。从而迫使其缩小规模、限制雇佣或减少运行和维护人员，减少运行和维护成本。,2）故障后更高的修理成本使总体成本反而出现迅速增加的现象 维护人员数量的限制和减少造成大
9、量的设备维护工作的积压，从而导致电网企业重新评估基于时间的预防性维修间隔，通过大幅度延长预防性维护时间间隔来缓解矛盾。结果又使电网企业开始面临一次设备故障大幅度的增加，尽管设备维护成本可能得到下降，但由于故障后更高的修理成本使总体成本反而出现迅速增加的现象。,3）同时北美大量的一次设备在1965年前后安装，它们的运行寿命已接近35到40年，有的设备甚至超过80年。一次设备正在以0.7/年的变化速率老化，由此不仅影响运行可靠性，并使设备更新、维护成本不断上升。,油开关,闸刀生锈情况,线路,配网设施,4）自上世纪60年代中期到80年代早期，发电、输配电的建设开发经历了迅速发展的阶段，随着电力的需求
10、（或负荷）的增长趋缓和变得稳步增长，电网建设的高峰随着资本投入的快速下降而下降，并且这种情况已一直持续到05年。电网新建项目的减少使设备维护费用成为电力企业全部预算的主要部分。,5）在此同时，传统上电力企业采用的基于时间的预防性维护（time-based preventative maintenance）策略也暴露出以下问题：1）设备需要停运进行诊断测试；2）诊断测试和解体后，通常并未发现设备存在问题（导致浪费时间、资源和高的维护成本）；3）设备解体维护后未有效地恢复原状，在维护检查后不久就发生故障；4）对从初始阶段到临界阶段发展迅速的一定类型的故障模式的响应能力有限，变压器套管故障就是典型的
11、案例；5）需要大量关于设备的知识和经验；6）执行和管理费用高。,6）另一方面，电力用户、电力联营体（power pools）、电力管制机构等对电力的可用性和可靠性提出越来越高的要求。在上述情况下，电力企业只能开始寻求新的维护策略维护其资产保值和增值，正是基于这种背景状况，设备的状态检修方式就成为电力企业中应用最广泛的检修策略之一。根据调研的各家电力公司介绍，他们开展状态检修收到了明显的效果。,22 从内部来看,1）电网建设快速发展使现有检修资源无法适应继续执行定期检修的策略。2）我国输变电设备的整体制造技术有了很大的提高，大量免维护或少维护设备出现，使检修工作量有了明显的下降。3）供电可靠性和
12、社会对电能质量的要求显著提高以及生产管理水平提高。4）创一流及同业对标的指标大幅度提升、降低成本及企业自身持续发展需要等综合原因（国家电网公司作为公司系统第一号提案积极推行和开展）5）国家电网公司把状态检修工作作为07年职工代表会中的一号提案，加速了推动此项工作，并做了大量管理、技术准备工作为我们开展状态检修全面实施铺平了道路。,主要内容,1、状态检修的基本知识2、为什么要开展状态检修 3、输电线路运行情况分析4、输电线路状态检修技术5、输电线路的分类方法,3、输电线路运行情况分析,3.1地理环境及气象概况（以湖北荆州地区为例）荆州地区位于湖北省中部偏南,地区内大部分为江汉冲积平原,地势平坦,
13、河渠纵横,湖泊密布。水陆交通便利。供区内气候属亚热带季风气候。四季分明,热量、雨量充足,有雾期较长。但降水的时空分布不均匀,容易出现旱象和渍涝。冬、春季主导风向为北风。,3.2 输电线路的故障特点,荆州供电公司输电部所辖110220 kV 线路,自1991 年以来,共发生故障跳闸58 次污闪11 次雷击15 次外力18 次焚烧油菜梗4 次大鸟引起的短路2 次因覆冰引起的舞动6 次绝缘子爆炸1 次树障短路1 次,3.2 输电线路的故障特点,污闪故障发生在10 月至次年3 月间邻近工矿企业和个体炒货作坊附近的设备上焚烧油菜梗4 次发生在每年5 月油菜收割时维持时间不长,但分布面较广,控制难度较大,
14、3.2 输电线路的故障特点,外力故障线下钓鱼、盗窃、违章施工、耕作的农用拖拉机和火灾等雷击故障雷击故障一般发生在4、7、8 等3 个月,分布区域较广个别“微气候区”落雷密度和雷电流幅度较大,3.2 输电线路的故障特点,大鸟引起的短路2 次发生在湖田之中的输电线路上覆冰舞动大面积覆冰天气时发生,主要内容,1、状态检修的基本知识2、为什么要开展状态检修 3、输电线路运行情况分析4、输电线路状态检修技术5、输电线路的分类方法,4.输电线路状态检修技术,盐密观测点的布置及检测盐密观测点的布置首先考虑可能出现最大盐密的点曾发生污闪的点酌情考虑一般地区据运行经验按515 km 布置盐密观测点为连续3 基直
15、路杆塔上的三相型绝缘子时间在9 月至来年3 月之间,4.输电线路状态检修技术,绝缘子检测方法：在线和离线检测内容包括分布电压和绝缘电阻(零值)检测检测周期根据绝缘子劣化率确定。连续4 年为2 3 的每2 年一次,连续4 年在2 以内的每4年一次,最多不超过5 年,4.输电线路状态检修技术,雷电监测依靠雷电定位系统,认真分析所提供的数据。掌握地区落雷密度、雷电日、雷电小时、雷电流幅值等参数,4.输电线路状态检修技术,导、地线和金具监测导、地线，连接金具，接续金具的红外线测温导、地线，连接金具，接续金具，间隔棒探伤杆塔监测杆塔倾斜度、挠曲度、砼杆裂纹、铁件腐蚀、杆塔和拉盘基础位移值、基础冲刷情况,
16、4.输电线路状态检修技术,跨越物监测所有被跨越物都要有地点、位置与电力和通信线的交叉角、距离、测量时温度等记录有条件时，可引入GIS系统各类树种的季节性生长规律分析通道内未砍伐树木,应有树种、数量、对导线距离记录分析季节性生长规律,确定砍伐时间,4.输电线路状态检修技术,状态检修计算机辅助分析系统所有监测数据均可输入系统系统自动进行状态评估系统对存在问题的输电线路进行状态诊断给出检修策略供工作人员参考统计故障数据，找出故障规律,主要内容,1、状态检修的基本知识2、为什么要开展状态检修 3、输电线路运行情况分析4、输电线路状态检修技术5、输电线路的分类方法,5.输电线路分类方法,按设备完好情况分类正常注意严重异常,5.输电线路分类方法,按污秽等级分类一类污秽区:盐密介于0.030.06 mg/cm2二类污秽区:盐密介于0.060.10 mg/cm2三类污秽区:盐密介于0.100.25 mg/cm2,5.输电线路分类方法,按绝缘子配置分类合成绝缘子串;防污绝缘子串(全防污);防污绝缘子+普通绝缘子串(半防污),5.输电线路分类方法,按地理位置和气象条件分类雷击区;重污区;油菜区树障区防汛区外力破坏区腐蚀区鸟害区,谢 谢！,
