110～500kv的架空輸電線路運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估

1、110500kv的架空輸電線路運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估【摘要】電力行業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最基本最重要的一項(xiàng)基礎(chǔ)能源產(chǎn)業(yè)，是真正關(guān)系到國(guó)計(jì)民生的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，而隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速有效發(fā)展，對(duì)電力的需求量不斷增加，自然而然地需要對(duì)架空輸電線路運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行有效的狀態(tài)評(píng)估。而目前來(lái)說(shuō)，狀態(tài)評(píng)估主要包括故障樹(shù)模型、馬爾可夫（Markov）模型、可靠性框圖、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型等等，本文通過(guò)采用基礎(chǔ)常見(jiàn)的故障樹(shù)模型即FTA分析法，對(duì)110500kv的架空輸電線路的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行有效的評(píng)估，從而找到改進(jìn)高壓線路的合理高效的方式方法。引言高壓的架空輸電線路具有傳統(tǒng)的地下線路無(wú)法比的特點(diǎn)，傳統(tǒng)的維修時(shí)間長(zhǎng)，難度大成本還

2、很高，因此，現(xiàn)在的電子系統(tǒng)已經(jīng)逐漸采用高壓架空的輸電方式逐漸遠(yuǎn)離傳統(tǒng)的輸電方法。而就現(xiàn)在我國(guó)的電力發(fā)展水平而說(shuō)，尤其是輸電線路的狀態(tài)檢修方面，并沒(méi)有一個(gè)成熟的模式可供借鑒和套用，我國(guó)目前還在探索試驗(yàn)階段。架空輸電線路運(yùn)行狀態(tài)的評(píng)估工作真正意義上來(lái)講其實(shí)就是對(duì)高壓架空輸電線路五個(gè)主要的配備部件，其中包括，高壓架空絕緣子設(shè)備，高壓架空導(dǎo)線設(shè)備，高壓架空金具設(shè)備，高壓架空地線設(shè)備，高壓架空接地裝備這五個(gè)進(jìn)行檢測(cè)和實(shí)時(shí)的評(píng)估。通過(guò)有關(guān)的設(shè)備儀器等等對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)判定發(fā)現(xiàn)是否出現(xiàn)裂化磨損等等的現(xiàn)象發(fā)生，從而及時(shí)采取措施，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性指數(shù)。正文故障樹(shù)是一種美國(guó)貝爾電報(bào)公司

3、發(fā)明的采用了邏輯分析的方法，逐層的，從上到下的，與淺入深地分析，體現(xiàn)了以系統(tǒng)工程的方法，來(lái)研究安全問(wèn)題方面的系統(tǒng)性、準(zhǔn)確性和預(yù)測(cè)性。FTA分析方法是面向事件分析，與單純的只是面向結(jié)構(gòu)考慮硬件失效的可靠性框圖分析相比，最大的優(yōu)勢(shì)就是其不僅僅考慮硬件失效，而且還允許軟件、人為操作和維修加上環(huán)境等等各個(gè)方面的影響，并且具有很強(qiáng)的直觀性。不過(guò)也應(yīng)該注意到其可能忽視掉一些問(wèn)題，且很容易就被重建。在故障樹(shù)的整個(gè)的建造過(guò)程中一定要遵循以下幾個(gè)原則，以確保測(cè)試的準(zhǔn)確有效：1）明確測(cè)試的目的，對(duì)整個(gè)需要測(cè)試的系統(tǒng)的相關(guān)資料進(jìn)行收集整理和分析2）明確故障事件的準(zhǔn)確定義，是什么，什么時(shí)候會(huì)發(fā)生都要有個(gè)準(zhǔn)確的了解3）

4、明確選定頂事件，頂事件其實(shí)是我們最不愿意看到的，不同的頂事件構(gòu)造的樹(shù)也不同4）明確系統(tǒng)的各種邊界條件只有有了明確的邊界條件才能夠真正的清楚故障樹(shù)到底應(yīng)該建到何處才是結(jié)束5）明確各個(gè)事件的之間的定義以及邏輯關(guān)系，不能出現(xiàn)紊亂矛盾等等無(wú)解的情況。首先應(yīng)該分析識(shí)別出可能導(dǎo)致頂事件發(fā)生的各種可能，因?yàn)樗俏覀冞M(jìn)行下一步定量分析的合理基礎(chǔ)。只有根據(jù)定性分析得到的結(jié)果對(duì)每個(gè)事件的重要性大小進(jìn)行比對(duì)，才能真正的幫助評(píng)估人員進(jìn)行有效的合理的解決問(wèn)題。根據(jù)分析導(dǎo)致高壓架空線路出現(xiàn)故障的主要部件其實(shí)就是高壓架空電線的各個(gè)組成部分。隨著由若干個(gè)狀態(tài)量的不同，影響程度也不一。a）其中影響高壓架空線路中的桿塔穩(wěn)定性的主

5、要因素有：X1，高壓架空線路中的桿塔是否出現(xiàn)傾斜以及傾斜度；X2,高壓架空線路中的桿塔表面是否發(fā)生脫落、銹漬以及什么程度的了；X3,高壓架空線路中的桿塔主材是否變形以及變形的等級(jí)等等；X4，高壓架空線路中的桿塔輔材變形率范圍；X5,高壓架空線路中的桿塔螺栓是否牢固以及牢固性等級(jí)指數(shù)；X6,高壓架空線路中的鋼筋混凝土電桿保護(hù)層腐蝕度以及鋼筋是否出現(xiàn)外露以及外露的指數(shù)程度等等；X7，高壓架空線路中的普通混凝土電桿是否是出現(xiàn)裂紋以及裂紋的等級(jí)等等情況；X8,高壓架空線路中的桿塔拉線和拉線棒銹蝕后直徑變化情況；X9,高壓架空線路中的桿塔塔材和拉線是否有出現(xiàn)防盜以及被盜的數(shù)量等等的情況。另外也可以將每個(gè)

6、子事件定義即分為不良狀態(tài)，注意狀態(tài)以及良好狀態(tài)等等三個(gè)基本的狀態(tài)。根據(jù)相應(yīng)狀態(tài)的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)8，將每個(gè)桿塔子事件的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分類，每一個(gè)桿塔的子事件對(duì)桿塔的運(yùn)行狀態(tài)均采用運(yùn)行狀態(tài)影響概率來(lái)表示，這些狀態(tài)影響概率是依據(jù)國(guó)家電網(wǎng)公司2006年頒布的110500kV的高壓式架空輸電線路評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（試行）中的扣分程度，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行人員針對(duì)本地區(qū)的特點(diǎn)進(jìn)行分析而得出。b）其中影響高壓架空線路中的絕緣子的穩(wěn)定性的主要因素有：Y1,高壓架空線路中的絕緣子表面是否由現(xiàn)污垢以及污垢的情況；Y2,高壓架空線路中的絕緣子表面是否出現(xiàn)爬電比距以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)等等的情況；Y3,高壓架空線路中的瓷質(zhì)絕緣子自爆率系數(shù)；Y4，

7、高壓架空線路中的合成絕緣子是否出現(xiàn)破損、龜裂、老化等等情況以及出現(xiàn)的程度等等；Y5,高壓架空線路中瓷質(zhì)絕緣子鎖是否是緊銷的狀態(tài)；Y6,高壓架空線路中的鋼角鋼帽是否由現(xiàn)松動(dòng)等等不安全因素c）影響高壓架空的金具的使用情況共有五個(gè)基本狀態(tài)量（Z）：Z1,高壓架空線路中的金具是否由現(xiàn)銹蝕以及銹蝕的情況；Z2,高壓架空線路中的金具是否磨損以及磨損程度系數(shù)指標(biāo)；Z3,高壓架空線路中的金具的銷子是否短缺以及短缺的實(shí)際指數(shù)；Z4,高壓架空線路中的金具的是否由現(xiàn)松動(dòng)以及具體的松動(dòng)的情況；Z5,高壓架空線路中的金具強(qiáng)度等級(jí)概況。e）影響高壓架空的導(dǎo)地線共七個(gè)基本狀態(tài)量（U）主要因素：U1，高壓架空輸電線路中具體的

8、斷股處的現(xiàn)斷股數(shù)量；U2，高壓架空輸電線路的鍍鋅鋼絞線是否出現(xiàn)銹蝕以及銹蝕狀況；U3,高壓架空輸電線路的導(dǎo)線是否由現(xiàn)地弧垂偏差以及相應(yīng)的偏差指標(biāo)；U4,高壓架空輸電線路導(dǎo)線是否出現(xiàn)弧垂偏差以及偏差的具體系數(shù)；U5，高壓架空輸電線路的同子導(dǎo)線弧垂偏差的具體系數(shù)；U6，高壓架空輸電線路的導(dǎo)線連接器的對(duì)應(yīng)指標(biāo)；U7，高壓架空輸電線路的導(dǎo)線強(qiáng)度實(shí)際指標(biāo)。f）影響高壓架空基礎(chǔ)及相應(yīng)的接地狀態(tài)的主要因素：V1，高壓架空設(shè)備中的金屬基本的使用情況以及受損的狀況等等；V2，高壓架空設(shè)備中的基礎(chǔ)地質(zhì)時(shí)限受損的狀況等等；V3，高壓架空設(shè)備中的基礎(chǔ)防護(hù)保護(hù)措施維修保護(hù)力度等等；V4，高壓架空設(shè)備的接地電阻使用時(shí)限破

9、壞程度狀況等等；V5，高壓架空輸電設(shè)備的接地裝置鋪設(shè)的實(shí)際情況舒適度等級(jí)等等。對(duì)架空輸電線路的狀態(tài)根據(jù)其影響程度，從小到大，分為一般的狀態(tài)，重要的狀態(tài)，參考的狀態(tài)是一些可以具有參考價(jià)值的指標(biāo)。而對(duì)于一個(gè)運(yùn)行中的高壓架空輸電線路而言，一共分為三種情況，運(yùn)行狀態(tài)和停運(yùn)的狀態(tài)，又細(xì)分為良好、注意以及不良狀態(tài)這三種狀態(tài)。其中只要不是良好的狀況，都需要及時(shí)的有效的進(jìn)行檢查和及時(shí)的維修有力的處理。2 110550kv的架空輸電線路的可靠性指標(biāo)定義以及相應(yīng)的計(jì)算原理110550kv的架空輸電線路的可靠性指標(biāo)無(wú)非指的是按照既定的運(yùn)行條件下，預(yù)定的時(shí)間，規(guī)定的內(nèi)容下來(lái)進(jìn)行完成既定的概率。架空輸電線路的可靠性指標(biāo)

10、要素有：例如期望值即期望發(fā)生問(wèn)題的最多次數(shù)。還有頻率指標(biāo)就是單位時(shí)間里希望發(fā)生障礙的次數(shù)等等。本文采用著名的FTA法評(píng)定法，即故障樹(shù)分析法，就是分析出高壓架空輸電線路出現(xiàn)故障的故障模式。通過(guò)分析高壓系統(tǒng)中的最小割集，進(jìn)一步總結(jié)出哪些元件是高壓輸電線路中的可靠性進(jìn)一步分析出最薄弱的環(huán)節(jié)，對(duì)其加以改造。如果是給定基本的故障事件出現(xiàn)的概率，就可以定量地評(píng)定由FTA即故障樹(shù)分析法的頂事件由現(xiàn)的概率。3 實(shí)例分析通過(guò)上述所述，可選取220kV高壓設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算，進(jìn)一步計(jì)算出高壓輸電設(shè)備中的其中的最不穩(wěn)定的最薄弱的環(huán)節(jié)，從而計(jì)算出各個(gè)環(huán)節(jié)的不良狀態(tài)概率，以及輸電線路出現(xiàn)的不良狀態(tài)概率情況，以便于進(jìn)一步及時(shí)的求出整條架空輸電線路的狀態(tài)情況，由此計(jì)算出整個(gè)高壓線路的運(yùn)行狀態(tài)等級(jí)情況。結(jié)語(yǔ)架空輸電線路運(yùn)行狀態(tài)的評(píng)估是以當(dāng)前設(shè)備的實(shí)際工作所能達(dá)到的狀態(tài)為依據(jù)的，它通過(guò)一系列的先進(jìn)的分析方法，對(duì)事故進(jìn)行科學(xué)的預(yù)判