周曉明

摘要：傳統(tǒng)的輸電設(shè)備維修工作是以定期進行預(yù)防性試驗和按一定的周期進行維修的套制度，互相制約性很強。按一定運行周期安排進行維修，而對設(shè)備的運行狀態(tài)不加判斷，因而這種維修管理模式造成了運行維護方面不必要的人力、物力及財力的浪費。而輸電線路逐步實行狀態(tài)維修則是先進的科學的管理方法。但線路狀態(tài)維修技術(shù)目前仍是電力科技前沿科研項目，應(yīng)該開展綜合的、系統(tǒng)地研究工作。

關(guān)鍵詞：輸電線路狀態(tài)維修技術(shù)

1輸電線路狀態(tài)維修技術(shù)的內(nèi)容

電力網(wǎng)的可靠性取決于發(fā)、輸、變設(shè)備的運行可靠性，而對這些設(shè)備可靠性的監(jiān)測及評估是狀態(tài)維修的重要內(nèi)容。一般而言，狀態(tài)維修技術(shù)，包涵可靠性評估和預(yù)測維修技術(shù)二個分支，而這兩個技術(shù)領(lǐng)域是互相緊密聯(lián)系又有一定區(qū)別的。狀態(tài)維修將涉及系統(tǒng)的先進的傳感傳輸技術(shù)，信息采集處理技術(shù)、干擾抑制技術(shù)、模式識別技術(shù)、故障嚴重性分析、壽命估計、可靠性評價等領(lǐng)域。要開展全方位意義上的狀態(tài)維修將需建立多系統(tǒng)組成的一整套實時監(jiān)測和數(shù)據(jù)信號分析系統(tǒng)，研究完善各類監(jiān)測技術(shù)。開發(fā)研究各種監(jiān)測技術(shù)和儀器的同時分析、完善各類的測試標準。這需要投入大量的科研經(jīng)費，組織一批研究人員，進行系統(tǒng)地、深入地研究。

2如何實施狀態(tài)維修

狀態(tài)維修技術(shù)，就目前來看，它涉及到多學科、多領(lǐng)域的系統(tǒng)工程技術(shù)問題。一般包括電力系統(tǒng)各部門正在研究的電力前沿科技領(lǐng)域，主要包括先進傳感器技術(shù)；信息采集處理技術(shù)；信息及數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)以及故障信號分類及判別技術(shù)等。

2.1先進傳感器技術(shù)先進的傳感器是實現(xiàn)預(yù)測性維修的重要手段，是一個長盛不衰的研究熱點。這是因為故障診斷技術(shù)的基點是首先取決于能否獲取到盡可能多的有用信息，而有用信息的排頭兵則是傳感器，只有性能先進的傳感器，才能獲取清晰的高質(zhì)量的有用信息。這是數(shù)據(jù)處理和診斷決策的基礎(chǔ)。為了提高故障診斷水平，研究各種新型傳感器便成為電力系統(tǒng)的研究熱點。輸電線路絕緣泄漏電流測量裝置，其掛在橫擔側(cè)第一片絕緣子上的電流互感器，則是典型的傳感裝置，經(jīng)過武高所、解放軍、通訊工程學院、西安一家公司、澳大利亞一個公司的實際測量及應(yīng)用中的改進已經(jīng)有了很大提高，但這一傳感器是否屬于先進，有待于進行綜合評價。雷電定位裝置測量云對地的閃絡(luò)是捕獲空間電磁場的變化。目前通過傳感器捕捉到的信號，已能將定位距離誤差控制在700m左右，而現(xiàn)在看來這一誤差精度還有待提高。而這一誤差精度的提高盡管是一個系統(tǒng)工程，但傳感的改進也是一個重要的領(lǐng)域。

2.2信息處理技術(shù)對采集到的信號進行加工處理，去掉現(xiàn)場大量的背景干擾信號，從而提取有用的信號，這是信息處理技術(shù)的關(guān)鍵。然而現(xiàn)場實測表明，有用的信號能級往往很低，這淹沒在大量的背景噪聲海洋中，當然信息處理技術(shù)的主流是應(yīng)用硬件濾波器和數(shù)字濾波技術(shù)，并采用水波變換技術(shù)。這不僅可以有效地濾除穩(wěn)態(tài)信號，即濾掉經(jīng)常遇到的載波信號干擾和噪雜聲干擾，同時還可以抑制其他現(xiàn)場測量中不可避免的干擾。這樣一些技術(shù)的應(yīng)用，可以把有用的信號從此信號強幾個數(shù)量級的干擾電平中提取出來。

我國進行了幾十年的地面檢測絕緣子故障的裝置之所以未見結(jié)果，也主要是信息處理技術(shù)還未獲得突破。原來的研究曾走過捕捉、局部放電的脈沖電流、超聲波法等等。國內(nèi)同行還有不少人正在進行研究，例如：電暈指紋波法地面檢測不良絕緣子串，脈沖電流法檢測不良絕緣子，以及單個絕緣子電暈特性等。

2.3信息及數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)輸電線路的信息與數(shù)據(jù)傳輸問題相對于變電設(shè)備而言，傳輸問題則顯得較為突出。這里有三個問題，一是傳輸通道，二是傳輸距離，三是傳輸功率問題。

目前已有的傳輸方式是通過OPGW或ADSS光纜作為傳輸媒體?；蛘呱暾埬骋活l率的無線發(fā)射，但由于受到發(fā)射功率的限制而在傳輸距離上受到限制。最近又有人在研究科研移動通訊的通道，GMS或CDMA系統(tǒng)或GPS全球定位系統(tǒng)進行數(shù)字傳輸，但這里有傳輸容量及數(shù)據(jù)還原等一系列問題，尚待研究，何時能商業(yè)化運作進入工程實用尚待時日。

2.4故障信號分類及判斷技術(shù)故障信號的分類是當前信息技術(shù)的前沿課題，過去傳統(tǒng)一般采用頻譜來區(qū)分故障類型，這一方法具有較大的局限性，容易造成誤判，因為許多不同類型的故障信號頻譜有較大部分是重疊的在某一頻域內(nèi)很難加以區(qū)分。而還有些故障信號則在多個頻域內(nèi)均有信號，只不過在幅值上有區(qū)別，因而采用傳統(tǒng)頻譜的辦法進行故障信號的分類，則使故障信號的分類的研究工作在某種程度上陷入了僵局。而近年研究故障的“指紋特征”以及提取和識別指紋特征的方法成為故障信號分類研究的一個重要領(lǐng)域。

故障信號分類確定后，故障危險程度或者閾值的確定又是一個花大氣力研究的問題。

輸電線路的試驗及測量標準是大量實踐經(jīng)驗的總結(jié)而要做好送電線路電氣的、機械的、環(huán)境方面的測試工作，則必需在大量實踐的基礎(chǔ)上，在理論上總結(jié)出確定相關(guān)數(shù)據(jù)及閾值。例如，我國河南超高壓運檢公司、平頂山供電局及珠海電力局、湖北省超高壓局等單位正在開展的“動態(tài)的絕緣子表面泄漏電流測量值”來表征絕緣臨閃狀態(tài)的研究及監(jiān)測工作還是這一方面工作的例證。

到底是點狀的，還是帶狀的?是窄帶的還是寬帶?很大程度要因地制宜，要以現(xiàn)場測量的數(shù)據(jù)來進行判斷。前已述及這主要是測試標準問題，不能脫離運行實踐。

2.5可靠性評估及壽命估計可靠性評估(也即可靠性工程)包含的內(nèi)容很廣泛，大致可分為可靠性理論基礎(chǔ)、可靠性應(yīng)用技術(shù)和可靠性管理三個方面。可靠性理論基礎(chǔ)包括可靠性數(shù)學和可靠性物理等。前者主要是概率論和數(shù)理統(tǒng)計等，用于研究失效的規(guī)律及設(shè)備元件的可靠性評估；后者主要研究失效機理，探索失效的原因?？煽啃詰?yīng)用技術(shù)包括可靠性指標的確定、系統(tǒng)可靠性設(shè)計、失效分析、系統(tǒng)可靠性試驗、現(xiàn)場數(shù)據(jù)的收集與分析、可靠性評價與驗證等?？煽啃怨芾碇饕菓?yīng)用系統(tǒng)工程的方法，將設(shè)備元件在使用過程中的整個壽命周期中的各個階段的可靠性技術(shù)工程有效地組織并管理起來，調(diào)動各方面的人員開展可靠性活動?？煽啃栽u估全程可分為管理、設(shè)計、分析、理論、數(shù)據(jù)、試驗和評估七個分支。設(shè)備元件的可靠性究竟要多高，這實質(zhì)是一個價值判斷問題，需要對諸如功能目的、時間、維修、壽命等進行綜合平衡分析。

3結(jié)論

3.1狀態(tài)維修技術(shù)包涵預(yù)測性維修技術(shù)和可靠性評估兩個方面，這兩個技術(shù)領(lǐng)域是互相緊密相聯(lián)，但又是各不相同的兩個單元。

3.2輸電線路的絕緣監(jiān)測、污情監(jiān)測、雷電監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測等可實行在線監(jiān)測；而其余的電氣的機械的量可進行巡邏離線監(jiān)測。

3.3要實施狀態(tài)維修應(yīng)全面地有計劃、有針對性地開展先進傳感器技術(shù)、信息處理技術(shù)，信息及數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)及故障信號分類及判斷技術(shù)的綜合研究。

3.4目前我國的輸電線路狀態(tài)維修技術(shù)尚處于起步的初級狀態(tài)，因此要做好前期工作、基礎(chǔ)工作，創(chuàng)造條件，逐步過渡實施狀態(tài)維修。