设备隐患

架空输电线路是我国电网安全战略和全球能源互联的重要支撑，其安全保障至关重要。随着电网规模日益增长，输电线路通道防护面临的压力和挑战也越来越大，特别是工程机械、山火、漂浮物等外力破坏造成的线路跳闸呈逐年上升趋势。以山东省内电网为例，每年因通道隐患和外力破坏造成的局部停电故障数十起，占整个线路故障影响因素的70%以上。由于施工、极端天气等原因导致的意外停电事故不仅会严重影响人们的生活，还会造成巨大的经济损失。线路运行是否安全一直是电网可靠性的一项重要指标。因此，需要定期对输电线路的运行状态进行监测。 以前的人工巡视方式是人员密集型工作，人工巡视虽能发现设备隐患，但由于本身的局限性，缺乏对特殊环境和气候的检测，不能及时掌握线路状态，容易由于监测不到位而发生线路事故。传统对输电线路的人工巡视方式已经暴露出许多的缺陷和不足，包括巡线记录等技术资料不齐全、没有科学的巡视制度、巡视引导路线描绘不规范、路线引导方向不明确、巡检工具的落后以及不正确使用等。同时由于大雾、雷雨、浮冰等白然情况对输电线路正常巡视的纺碍，增大了缺陷发现率和判断准确率的难度，漏检、错检、没按规定时间巡视等情况时有发生。

架空输电线路是我国电网安全战略和全球能源互联的重要支撑，其安全保障至关重要。随着电网规模日益增长，输电线路通道防护面临的压力和挑战也越来越大，特别是工程机械、山火、漂浮物等外力破坏造成的线路跳闸呈逐年上升趋势。以山东省内电网为例，每年因通道隐患和外力破坏造成的局部停电故障数十起，占整个线路故障影响因素的 70%以上。由于施工、极端天气等原因导致的意外停电事故不仅会严重影响人们的生活，还会造成巨大的经济损失。线路运行是否安全一直是电网可靠性的一项重要指标。 因此，需要定期对输电线路的运行状态进行监测。以前的人工巡视方式是人员密集型工作，人工巡视虽能发现设备隐患，但由于本身的局限性，缺乏对特殊环境和气候的检测，不能及时掌握线路状态，容易由于监测不到位而发生线路事故。传统对输电线路的人工巡视方式已经暴露出许多的缺陷和不足，包括巡线记录等技术资料不齐全、没有科学的巡视制度、巡视引导路线᧿绘不规范、路线引导方向不明确、巡检工具的落后以及不正确使用等。同时由于大雾、雷雨、浮冰等自然情况对输电线路正常巡视的妨碍，增大了缺陷发现率和判断准确率的难度，漏检、错检、没按规定时间巡视等情况时有发生。

变电站运检工作在部分特殊环境下，存在着带电检测项目无法开展、作业风险大、工作效率低等问题。具体情况如下：1落地式避雷器带电检测。《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》要求，避雷器需每年完成带电检测以掌握其运行状态。济南公司部分变电站采用的落地式避雷器，由于安全距离不足，无法开展此项工作。在不停电的情况下难以及时监测这些避雷器的运行状态，相关线路的稳定运行存在极大的安全隐患。2.电缆沟道内作业。电缆沟道空间狭小、环境复杂，沟道内空气往往存在着含氧量不足及积累有毒气体的问题。目前缺乏对沟道空气环境的探测手段，人员进入沟道开展巡视、勘察等工作时风险较大、效率偏低。3.开关柜内作业。高压开关柜内部空间紧凑，在内部进行修试工作时，人员往往需要采用仰卧、蹲下等特殊姿势，易造成精神分散，影响着人身和设备的安全。4.事故应急抢修。电力事故现场情况复杂，在遇到有毒气体泄漏等危险情况时人员无法进行勘察，难以制定有针对性的枪修计划，抢修工作的质量和效率受到严重制约。“变电站特殊环境作业机器人”为解决上述几类问题研制而成。借助该项目，可在保证人身、电网和设备安全的情况下高效率、高质量地完成特殊环境作业。变电站特殊环境作业机器人在济南供电公司、山东省检修公司等多家单位投入使用以来，累计开展避雷器带电测试等特殊环境作业上千次，发现设备隐患11处，极大地提升了人身和电网设备安全。

电缆沟空间狭小、环境复杂、采用机器人巡检是保障电缆沟安全运行的有效手段。本项目提出微型化、模块化智能巡检机器人总体设计方案，研究视、听、嗅综合感知系统和电缆沟运行状态智能评估方法，攻克电缆沟狭小密闭环境的无线通信技术，开发履带式、索道式两类巡检机器人并推广应用，及时发现电缆设备隐患、缺陷，降低人工作业风险，提高巡检效率。

该成果依据《隐患排查治理大纲》、国网《配网二十一项反事故措施》开展全方位、无死角的隐患排查，缺陷隐患处理流程在PMS2.0系统中实现闭环。以配变为单位，通过落实设备同源管理，加强设备异动管理。主要应用于位于山区、矿区、潮湿度大、温差大的变电站防故障领域。该成果从2014年至2015年间先后在多个变电站进行试用，通过改造后的变电站事故率大大降低。目前，该成果已在国网辽宁省电力有限公司所属各地市级供电公司推广，特别在山区变电站农网改造中得到全面应用。该成果按照标准化建设要求，完成新农村电网建设和配电网环节发展目标。通过对老旧变电站改造技术创新，从根本上消除2009年之前建造的农网变电站安全隐患，解决了潮湿度大的变电站电缆隧道和母线桥散热等技术难题，推广《10kV模塑电缆头自动加热控温仪》施工工艺和交流检测法，进一步提高了冬季电缆制作工艺水平和标准化管理水平。近年来，通过对十几座变电站技术改造后运行情况评估，均达到预期技术指标和目标，其效果非常明显，因此，该研究成果具有广泛的推广和应用前景。

中压配电网智慧动环辅助决策系统可助力实现配电站点设备隐患、环境隐患、消防隐患、安防隐患、作业隐患5 类安全隐患的在线诊断和实时处置。通过现场安装摄像头等装置，在主站侧构建三维模型，并接入实时数据，实现对配电站点设备及环境的全面精准监测；基于遥信遥测、视频图片等，运用大数据分析、图像识别等技术，实现对配电站点设备及环境异常的综合智能分析；通过动环监控装置和自动派发工单，实现线上线下同步的联动异常处置，确保安全隐患得到及时有效控制。

目前，发电厂监控系统的故障报警主要以越限报警为主，存在报警时间晚( 异常情况即将发生或已经发生)的缺点，不具备故障的提前预警能力，因而长期影响着设备的安全稳定运行。目前，对于设备运行工况变化的跟踪，完全依靠人工进行大量的数据查找、分析、对比.来完成，且效果差强人意。随着泛在电力物联网、智能水电厂建设的推广和应用。未来将发生新技术广泛应用。.值班人员会逐步减少，对于远程监视和故障处Y提出了更高的要求。原有监控系统的被动越限报警模式已不能满足现场设备安全运行的要求，急需开发一种能对设备工况变化趋势进行跟踪分析，全面感知设备运行状态，并在其发生异常早期进行预警的软件系统，使现场设备的故障或异常被发现和处置在萌芽之中，从而提高设备安全稳定运行基础和监视效率。 随着特高压联网技术的逐步运营，水电装机容量逐年上升，水电厂对电网响应的快速性，其优异的调频调峰性能必然对水电设备安全稳定运行提出更高要求。水电站设备监控亟需从越限报警为主的被动报警模式转型为趋势预警为主的主动报警模式。本系统通过趋势分析、提前预整可以提升发电厂设备安全稳定运行基础，有效的减少因设备早期异常而引发的事故，在发电厂设备故障预警领域有较大市场。响水化工厂爆炸事件发生后，国家对于各行各业安全生产的要求越来越严，未来安全生产事故预警领域市场空间非常巨大，并将呈现快速发展的趋势。本系统完全可应用在新能源、煤矿、化工等其他有需求行业，对设备隐患、安全风险进行提前预警，避免重大安全事故的发生。

天津军粮城发电有限公司技术监督管理平台是对技术监督工作实现信息化管理，以满足现代化管理对信息质量及速度的要求，特别是完成传统的手工方式中难以完成的大量数据采集、存储、加工及诊断分析等方面的工作，并建立一套比较完整合理的数据库存储系统，以供统计、查询、共享使用。技术监督管理信息系统平台分为2个层级，军粮城发电公司层级和华电运营公司层级。发电公司层级的重要数据，经过审批后，自动上报运营公司；运营公司层级通报技术监督相关信息，随时掌握发电公司技术监督完成情况。天津军粮城发电公司层级技术监督主要包括化学、绝缘、金属、热工、电测、节能、励磁、汽机、继电保护、电能质量、环境保护、锅炉、水工、供热等14个专业，各专业主要有实时数据监督、规章制度管理、专业报表、试验管理、设备台帐、异常告警、文档资料等功能模块。 该项目投入应用实现了技术监督流程化、规范化、信息化、标准化管理，为所有技术监督网络成员提供了快捷的工作平台，实现试验报告、试验记录、技术档案等基础资料远程报送、检查、检索的需要。同时还避免了由于专业人员的变动，交接不全面、不及时导致的宝贵技术监督资料丢失现象；通过对大量数据的信息化管理，加强数据之间的相互联系。通过相关数据横向、纵向对比，起到监督检测与趋势预警的作用，为设备状态检修提供依据，提高了设备可靠性，降低了运行维护成本，由于加强技术监督及时发现设备隐患50余项，均得到了有效的解决，节约运行维护成本200余万元。减轻了技术监督人员的工作强度，提高了工作效率，使其原来在每天3小时完成的工作缩短至30分钟之内完成。该系统具有强大的拓展功能，对深入开展发电企业的精细化管理起到了积极的推进作用。已在华电运营公司所属北京热电公司、广西贵港发电公司推广应用。

GIS壳体是影响GIS设备安全稳定运行的关键部件。据统计，2006年至2015年期间，壳体损伤引起的缺陷，包括壳体漏气、壳体焊缝开裂、壳体爆炸等，占国网公司GIS缺陷总数的15%，高居第二位。随着电压等级升至特高压，特高压GIS壳体设计强度更大，壳体材质、壳体结构更为复杂，由此也必须具有更高的可靠性。目前针对GIS壳体安全保障方面仍存在以下两方面问题：设备入网前GIS壳体质量检测存在盲区；运行阶段含缺陷GIS壳体安全状况无法评定。项目经多年产学研用联合攻关，在特高压GIS壳体无损检测及安全性评定等关键技术方面。 应用项目成果，在基建阶段全方位无死角的对GIS壳体的制造质量进行监督，发现并处理了大量的设备隐患。2015年至2017年，浙江电网、江苏电网及山东电网共发现263个GIS壳体不合格，避免了设备带缺陷入网。项目成果得到平高电气、新东北、山东泰开等国内主要设备制造厂的深度认可并广泛采用。各厂应用项目成果对GIS壳体进行质量检测，优化了生产工艺，提高了产品质量，使不合格返厂的GIS设备数量逐年下降。2016年1月，应用项目成果中的安全性评定技术对1000kV浙江安吉特高压站含缺陷GIS壳体进行评估，评定结果为特高压GIS壳体的运行维护提供了决策依据。项目成果产生的直接经济效益约8.4亿元，并提高了设备的本质安全及促进了行业技术进步，经济社会效益显著。

本项目立足于电力系统安全运行第一道防线，以提高电力保护系统信息分析处理智能化水平、实现电力保护系统智能决策为目标，针对数据分析效率低、数据源广度不够、数据价值挖掘不足等问题，将大数据、人工智能等新技术引入到继电保护领域，研究电力系统多源数据融合、数据驱动分析、智能决策等关键技术，有效融合保信、能量管理、检修管理、通信网管、行波、雷电、气象等不同时间尺度数据信息，开发了基于数据驱动的电力保护系统智能决策平台，从数据和信息的角度贯通了电网一、二次系统，实现运行决策智能化、风险防控精准化、专业管理系统化，为电力保护系统智能化转型提供理论支撑和实践依据。 平台自2017年11月投入运行以来，极大提升了网省地运行分析效率，为电网运行提供全面支撑，500kV故障分析正确率100%，保护通道异常筛查效率提升20倍，故障测距成功率从53%升至90%，发现一次设备隐患40余起，年均经济效益1亿余元。项目取得理论、技术及平台等一系列成果，经中国电机工程学会组织鉴定，项目成果创新性强，整体技术达到国际领先水平。主要成果技术通用性强，已在南方电网推广应用，取得了良好的经济效益和社会效益，具有全行业推广价值。