盐密灰密测试在输电线路状态检修中的应用.docx

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盐密灰密测试在输电线路状态检修中的应用

浙江电力职业技术学院

毕业设计（论文）说明书

课题名称:

盐密灰密测试在输电线路状态检修中的应用

系别电力系

专业高压输配电线路施工运行与维护

班级输配0913班

姓名林辰岳

学号09081343

指导教师周晓虎

二O一二年五月日

浙江电力职业技术学院

毕业设计开题报告

课题名称:

盐密灰密测试在输电线路状态检修中的应用

系别电力系

专业高压输配电线路施工运行与维护

班级输配0913班

姓名林辰岳

学号09081343

指导教师周晓虎

浙江电力职业技术学院毕业设计（论文）开题报告

毕业设计（论文）课题：

盐密灰密测试在输电线路状态检修中的应用

1、本课题的研究意义

随着架空输电线路电压等级的升高和电网范围的扩大，维护和检修的工作量也越来越大，传统的检修方式己不能满足电网发展的需要，而必须探索科学的综合的检修方式，状态检修就这样应运而生。

状态检修就是对设备进行全方位状态监督，对设备运行状态、影响安全经济、可靠运行的因素进行综合分析，并对设备进行前景预测，根据结果再拟定检修内容和确定检修时间，真正做到"应修必修，修必修好".实施状态检修的目地就是科学保养设备，在保障设备安全、经济、可靠的前提下，最大限度地提高发电设备的利用率，降低检修人、财、物的浪费和检修磨损，提高企业经济效益。

状态检修是以设备的当前实际的工作状况为依据，通过先进的状态监测手段、可靠性评价手段以及寿命预测手段，综合各种设备的状态信息，判断设备的状态，识别故障早期征兆，对故障部位及其严重程度、故障发展趋势做出判断，并根据分析诊断的结果在设备性能下降到一定程度或故障将要发生前进行检修

状态检修是企业以安全、可靠性、环境、成本为基础，通过设备状态评价、风险评估，检修决策，达到运行安全可靠，检修成本合理的一种检修策略。

一般情况下,电力系统的电气设备都是按照规定的检修期进行检修（或维护、调试、试验）的，其周期为固定的一年或几年。

有了状态检测，有关专家在办公室就能很方便地浏览到所管变电站任一设备的当前和历史状态，并能迅速地对设备的未来状态进行预测。

对于存在故障隐患的设备还可以组织全市、全省甚至包括制造厂在内的有关专家在网上远程诊断，决定该不该检修，何时检修，对什么部位进行检修。

一般电压等级高，输送容量大的电站和线路，常在电网中起重要的作用，我国电力系统一般网架比较薄弱，多次污闪跳闸即有可能带来整个系统瓦解，引起大面积停电，某些污闪事故停电及检修时停电带来少送电量引起的损失，远远超过基建时外绝缘的投资。

因此，在设计建造前应首先测定外绝缘的饱和盐密度以确定所在区域的污秽等级，选择合适的外绝缘爬电比距，使污闪事故率降低到本电力系统安全经济送电可以接受的程度（即可接受的污闪事故率），让国民经济损失降低到最少。

对于已经投入使用高压输电线路、发电厂、变电站等场所的外绝缘设备应当每年至少检测一次其表面污秽程度，以衡量是否可能引起污闪事故。

作为判断外绝缘设备是否需要清洗或更换的依据。

线路绝缘子的污层包含可溶成分和不可溶成分，其中可溶成分的含量用盐密（等值附盐密度ESDD）表示：

不可溶成分用绝缘子表面非可溶残渣的含量——灰密（NSDD）表示即附着在绝缘子表面不能溶解于水的物质除以表面积的数值。

相同等值附盐密不同灰密可能处于不同污级，选取的外绝缘差异很大，污秽等级需要等值附盐密和灰密合才可确定，通常污秽度中盐密和灰密之间关系是在5～10倍之间较分散，只有进行盐密、灰密测量才能正确确定污级。

2、本课题的基本内容、重点和难点，拟采用的研究手段（途径），工作进度安排等。

（可另附页）

一、本课题的主要内容

1、收集相关课题的资料，并进行初步的学习，了解大概脉络

2、输电线路状态检修的定义、提出背景、发展、优势

3、状态检修的主要项目

4、盐密、灰密测试方法

5、结论

二、重点

重点包括：

状态检修的优势，目前输电线路状态检测的主要项目，盐密灰密测试方法，污区等级划分的基本要求，附盐密度检测的基本工作要求与测试方法

三、本课题难点

难点：

附盐密度检测的基本工作要求与测试方法和盐密灰密测试方法

四、拟采用的研究手段（途径）

1、通过已有的文献资料进行研究;

2、实践研究。

利用毕业设计和实习的机会，亲身体验盐密灰密测试的过程，从而对盐密灰密测试有感性的认识.

五、工作进度安排

2012年3月1日-2012年3月5日，收集资料，对资料进行分析、学习；

2012年3月6日-2012年3月10日，盐密灰密测试在输电线路状态检修中的应用

2012年3月11日-2012年3月23日，编制盐密灰密测试在输电线路状态检修中的应用作业方案；

2012年3月24日-2012年5月15日，进一步完善毕业设计内容，完成毕业设计。

3、文献综述（主要是对收集到的文献进行分析。

可以另附页）

1.绝缘子盐密度和灰密度的关系

2.绝缘子等值盐密测试对防止污闪的意义

3.张六荣，《带电检修》，北京：

中国电力出版社，2005内容概要：

开展带电作业的重要性，带电作业的概念及意义，带电作业技术发展状况。

4.胡毅,《送变电带电作业技术》，北京：

中国电力出版社，2004内容概要:

带电作业的基本原理及作业方法，带电作业工具及防护工具，带电作业人员的安全防护

5.国家电网公司组编，《带电作业操作方法，第一分册，输电线路》，北京：

中国电力出版社，2004

6.浙江省电力公司培训中心浙西分中心自编《输电线路培训讲义（试用）内容概要：

带电作业原理，带电作业常用材料

7.浙江省电力公司培训中心浙西分中心自编《输电线路培训讲义》内容概要：

带电作业原理，带电作业常用材料

8.国家电网公司，电力安全工作规程（线路部分），中国电力出版社，2009.07内容概要：

保证安全的组织措施、技术措施和带电作业的有关规定。

9.王清葵，《送电线路运行与检修》，江苏省电力公司，2003内容概要：

带电作业的原理、方法和安全技术。

10.XX百科

指导教师意见：

指导教师：

年月日

系（部）意见：

盖章

年月日

浙江电力职业技术学院

毕业设计任务书

教研室线路

教研室主任（签字）

发出日期

专业高压输配电线路施工运行与维护

班级输配0913

学生林辰岳

指导教师周晓虎

题目盐密灰密测试在输电线路状态检修中的应用 

进行日期自2012年3月1日起至2012年5月15日止

一、毕业设计的要求和内容

一）设计要求通过查阅资料，论述输电线路状态检修定义、提出背景、发展历史及趋势，状态检修有哪些优势，目前输电线路状态检测的主要项目，重点介绍盐密灰密测试方法，内容包括污区等级划分的基本要求，附盐密度检测的基本工作要求，具体测试方法等内容。

二）主要内容1、资料收集2、输电线路状态检修的定义、提出背景、发展、优势3、状态检测的主要项目

4、盐密、灰密测试方法5结论

二、设计使用的原始数据

1、架空送电线路污秽分级标准；

2、污秽绝缘子清洗液电导率温度换算系数表；

3、污秽绝缘子清洗液20℃时电导率与盐量浓度关系表；

4、常用绝缘子表mianji及泄漏距离一览表；

5、文献中实行状态检修前后相关指标数据、参数对比；

三、主要参考资料

应伟国，架空送电线路状态检修实用技术，中国电力出版社，2004

邓云球，推行主电网状态检修的思考，湖南电力，2000.05

郑建平，梁锦照，焦连伟，电力线路的状态检修和缺陷预测，电力系统自动化，2000.12

赵世晨，110kV输电线路状态检修，东南大学工程硕士学位论文，2006.03

余宇红，方深深，周浩，输电线路的状态检修，中国电机工程学会高电压专业委员会2004年学术会议论文

熊承荣，输电线路状态检修模式及分类方法的探讨，湖北电力，2005.04                                                                                             

顾铁利，输电线路状态检修技术综述，生产与技术          

四、同组设计者

朱伟刚林辰岳温兴共夏俊胡永彬

指导教师（签字）

学生开始执行

任务书日期

学生送交全部

作业日期

学生（签字）

引言

电力工业的出现和发展助推了整个现代科技的进步和社会的发展。

在发展过程中，电网的检修

模式也历经变迁。

在新形势下，电网检修模式的变革呼声越来越高。

2006年国家电网公司“职代会”上提出了《加快推进状态检修工作》的一号提案，标志着国家电网公司吹响了全面启动状态检修工作的号角。

但是我国电力系统一般网架比较薄弱，多次污闪跳闸即有可能带来整个系统瓦解，引起大面积停电，某些污闪事故停电及检修时停电带来少送电量引起的损失，远远超过基建时外绝缘的投资。

因此，在设计建造前应首先测定外绝缘的饱和盐密度以确定所在区域的污秽等级，使污闪事故率降低到本电力系统安全经济送电可以接受的程度（即可接受的污闪事故率）,对于已经投入使用的外绝缘设备应当每年至少检测一次其表面污秽程度，以衡量是否可能引起污闪事故。

作为判断外绝缘设备是否需要清洗或更换的依据。

线路绝缘子的污层包含可溶成分和不可溶成分，其中可溶成分的含量用盐密表示：

不可溶成分用绝缘子表面非可溶残渣的含量——灰密（NSDD）表示相同等值附盐密不同灰密可能处于不同污级，选取的外绝缘差异很大，污秽等级需要等值附盐密和灰密合才可确定，只有进行盐密、灰密测量才能正确确定污级。

以便于及时的应对，维修或更换设备防止事故的发生，减少设备的损害。

让国民经济损失降低到最少。

本论文将通过已有的文献和实践研究从而对状态检修有感性的认识。

经过前人的努力，对盐密灰密测试在输电线路状态检修中的应用做出了很多成效，但是在状态检测的方法和盐密灰密测试方法上似乎仍需深入研究。

1.我国输电线路状态检修的现状和未来展望

1.1.我国输电线路状态检修的背景和现状

设备的状态检修管理在九十年代初其发展初期，检修管理以故障检修模式为主。

到了二十世纪中、后期，则以定期计划检修为主。

但进入21世纪后，这种检修模式的弊端和不足已越来越明显，一方面，随着电力技术的发展，电力设备的制造质量日益提高，各类检测技术和手段日臻完善；另一方面，由于电网规模的迅速扩大，继续沿用定期计划检修模式，由于检修针对性不强，既造成了部分检修资源的浪费，又由于检修人员不足，造成部分设备的“失修”。

但在2006年开始我国国家电网公司正式吹响了全面启动状态检修工作的号角。

状态检修是企业以安全、可靠性、环境、成本为基础，通过设备状态评价、风险评估，检修决

策，达到运行安全可靠，检修成本合理的一种检修策略。

我国状态检修工作早在九十年代初就在电力系统进行试点，经过十几年的试行，各供电部门结合自己的特点进行了各具特色的探索。

广州供电分公司针对多年设备检修的经验和教训，从上世纪九十年代就开始以检修工作量最大的断路器<当时主要针对少油断路器）为突破日，制定了《高压开关检修周期及开断短路电流统计方法的规定》之后，又制定了《变压器状态大修的规定》、《高压开关性能状态判断及检修规定》。

同时，对继电保护也提出了状态校验。

宝鸡供电局用十多年的时间，通过对三百多台高压断路器的近千次状态检修的统计分析，制定了以断路器累计开断电流为依据的“弹性检修法”。

天津津南供电局对输电线路采取了调爬、防污、涂R丁v等多项措施，使停电清扫次数大大减少。

长沙供电局的做法是先选择一个220KV变电站为状态检修试点，取得经验后再推广。

大连供电公司通过对近一百公里的660KV架空输电线路进行连续十年的自然积污试验，统计出瓷瓶外绝缘外附盐密雨季期间降至最低，且接近于零;盐密在年度之间无累计效应。

结论是：

就线路外绝缘强度而言，调爬与清扫相比，前者具有绝对的重要性。

山东、浙江省电力公司对变压器、断路器都制定了状态检修导则。

用来指导基层供电局开展状态检修工作。

在电力设备在线监测装置研制方面，在近几年，我国也取得了很大进步。

现在应用比较成熟的有：

油色谱在线监测仪、局放红外热成像仪、避雷器在线监测仪等。

故障录波器也可视为对电网故障过程的在线监测装置。

清华大学自1985年开始研究的电力设备放电在线监测系统，至今已有十多年的历史。

随着计算机网络技术、irttemet技术的普及和发展以及电力系统的不断改革，我国的供电设备状态管理和状态检修得到一些发展，相应地出现了一些管理软件和检修系统。

清华大学凭借其技术力量的优势和科研成果在国内状态检修方面一直处于研究开发的前沿，其主要成果“水泵/水轮机组运行状态监测与跟踪分析系统”先后在广州抽水蓄能电厂、湖南江垭电厂、李家峡电站、湖南东江电厂推广使用，通过部级鉴定，达国内首创和世界先进水平，被评为省级科技进步二等奖，为状态检修奠定了坚实的技术基础，为机组的运行调试提供了极大的帮助。

国电公司热工研究院在状态检修方面研究、开发、应用推广一直很活跃，其研究开发和推广应用的产品有：

电力设备红外成像状态检测与故障诊断系统，主要用于高压电气设备运行状态检测与内、外部故障诊断，热力设备运行状态检测与故障诊断;汽轮发电机组振动监测和故障诊断系统，该系统是旋转机械状态监测强有力的工具。

另外浙大快威、西安中洲电力设备有限公司、宁波理工监测设备有限公司等都有相关产品。

在管理制度方面，国家电网公司先后出台了《关于规范开展状态检修工作意见》、《设备状态检

修管理规定（试行）》、《国家电网公司输变电设备状态检修工作验收细则》（2008年初发布第一版，

同年9月发布第二版）。

这些文件和制度，在深入分析当时状态检修工作开展基础和存在问题的基础上，确定了推行状态检修工作的指导思想、基本原则、机构和组织保障、工作流程和管理要求，为确保状态检修工作稳步、规范、有序推广奠定了基础。

在技术体系方面，目前已出台架空线路、变压器、断路器、电力电缆、互感器、避雷器等11类输变电设备的状态检修检修导则、评价导则和试验规程，并还将在年底左右陆续出台防雷接地装置、继电保护及安全自动装置等设备的评价和检修导则，到时可基本实现设备类别和电压等级的全覆盖。

在执行体系方面，包括设备状态评价、检修决策、检修计划制定、检修实施、工作评估等执行全过程和技术监督等相关工作要求。

通过3年时间，到2009年底，国家电网公司所辖31家网省公司当中，除西藏公司和蒙东公司因暂不具备条件而未开展之外，其它29家全部通过了国家电网公司组织的验收，标志着国家电网公司整体已步入状态检修时代。

1.2.对未来我国输电线路状态检修的展望

状态检修工作将成为生产管理的核心和主线。

在状态检修全面实施后，随着状态检修组织机构的完善、制度体系的健全，状态检修的七个流

程（即资料与信息收集、状态评价、风险评估、检修决策、检修计划、检修实施、绩效评估）将更加顺畅。

设备的运行、检修、改造、退役等均将根据评价结果，按照状态检修流程来实施。

生产相关制度建设、检查考核、应急管理等，都可围绕状态检修工作而开展。

信息管理系统作用将得到更好发挥

状态检修这种精益生产管理模式的推广，将有助于信息系统的改进和完善。

而信息系统的完善

和改进，又反过来促进状态检修水平的提高，两者相辅相成，相互促进。

预计利用3至5年的时间，信息系统无论是功能的完善性还是界面的友好性，都将达到较高水平，信息管理系统将成为状态检修日常工作不可或缺的手段和平台，发挥规范流程、提高效率、便捷管理的重要作用。

状态检测手段更加完善

随着状态检修的全面推进，对于数量占绝大部分的正常状态设备，其检修和试验周期得到了很

大延长。

原1～2年即可停电获取的设备性能参数，现在可能要4～5年才能得到。

如何减少由此带来的设备风险，弥补状态检修工作的不足？

主要解决途径有两条：

一是通过加强停电检修数据分析，找出其变化趋势并适时预测；二是通过带电测试和在线监测手段，获取实时性能参数。

因此，对停电、带电和在线等技术的研究和推广将更加重视，手段将更加全面，色谱分析、红外和紫外成像、超声局放检测等新技术和设备将得到更广泛的应用。

故障诊断预测技术及寿命评估技术将得到推动和发展

通过对大量设备故障和缺陷信息的分析和研究，生产单位和科研院所可以从中获取更多、更有

效的数据，为故障诊断和预测、设备寿命评估提供依据，进而推动该项技术发展和进步。

工厂化检修和备品更换的检修方式将得到大力推广

由于电力用户对可靠性要求的提高，为减少现场检修时间，同时也便于检修质量的提高，对需

要较长时间进行解体检修的设备，采取先用已经检修好的备品替换，再对替换下来的设备返回工厂（检修车间）检修，以用于下一次设备的替换，这就是现在部分单位开始推行的工厂化检修方式。

随着设备标准化水平的提高和状态检修工作的深入，这种检修方式将逐步得到更广泛的推广和普及。

资产全寿命周期管理得到有效推进

资产全寿命周期管理是指从资产的长期效益出发，全面考虑资产的规划、设计、采购、建设、

运行、检修、技改、报废的全过程，在满足安全、效益、效能的前提下追求资产全寿命周期成本最低的一种管理理念和方法。

状态检修的全面推广，对技改、退役、报废设备的全面健康评估和价值评估，将是资产全寿命周期管理的重要环节。

它的推广，将有助于设备资产全寿命周期管理的实现。

电气设备实施状态检修的发展前景

定期维修与状态维修是当前世界范围内广泛采用的两种维修制度，定期维修制度缺点较多，逐渐显示老化过时;状态维修优点突出，经济效益和社会效益显着。

目前工业先进国家均采用状态维修制度，实施设备状态检修既是技术方面的发展进步，也是对现行检修管理体制的改革，是一项复杂的系统工程，我国现在正由定期维修制度逐步向状态维修制度过渡。

①定期维修制度贯彻“预防为主”的原则，“到期必修，修必修好”，曾经起到良好的作用。

但由于维修盲目性难于克服，每年造成人力、财力、物力浪费巨大且在年检大修中，容易造成事故，降低可靠率和经济效益。

②状态维修制度根据电气设备的运行状况、实行“该修必修，修必修好”，克服了定期维修制度的不足，优点显着，劳动生产率与供电可靠率，经济效益与社会效益等均有明显提高。

工业先进的国家已普遍实施。

③随着微电子技术的发展和微机的广泛应用，监测手段不断增多，性能日益完善，为我国下一步更广泛地推行状态维修制度创造了十分有利的条件。

建议有关部门有计划、有步骤地积极试点，总结经验，逐步推广。

④状态维修是一项复杂而细致的工作，需要对设备历年的运行记录、检修台帐进行整理统计、分析摸底，同时进行必要的组织准备，做好相应的思想工作，争取少走或不走弯路而达到预期目的。

2.状态检修的定义和作用

2.1状态检修的定义

状态检修ConditionBasedMaintenance（CBM），是指根据先进的状态监测和诊断技术提供的设备状态信息，判断设备的异常，预知设备的故障，在故障发生前进行检修的方式，即根据设备的健康状态来安排检修计划，实施设备检修。

状态检修是企业以安全、可靠性、环境、成本为基础，通过设备状态评价、风险评估，检修决策，达到运行安全可靠，检修成本合理的一种检修策略。

状态检修体系包括管理体系、技术体系、执行体系三大体系，加上资料与信息收集、宣贯与保

障，共五个方面。

流程包括资料与信息收集、状态评价、风险评估、检修决策、检修计划、检修实施、绩效评估等七个流程。

开展状态检修应坚持的四条基本原则：

一是“安全第一”原则：

即以提高设备的可靠性和管理水平为目的，通过对设备状态的掌握和跟踪，及时发现设备缺陷，合理安排检修计划和项目，提高检修效率和运行可靠性；二是“体系先行”原则：

状态检修是一项创新工程，是对原有设备检修方式的重大变革，为保证电网的安全运行，必须首先建立完善的管理体系、技术体系和执行体系，全面规范状态检修工作，工作全过程要做到“有章可循、有法可依”；三是：

准确评价原则：

设备状态评价是状态检修工作的基础和核心，必须对设备进行全面评价，掌握设备真实健康水平；四是试点先行原则：

先行试点，再逐步推广，做到“不立不破，先立后破”，不能一哄而上。

在试点工作开展之前，不得以任何理由擅自盲目延长检修周期、减少检修项目，认真做好新旧体制之间的衔接。

2.2状态检测的作用

一般情况下,电力系统的电气设备都是按照规定的检修期进行检修（或维护、调试、试验）的，其周期为固定的一年或几年。

　　有了状态检测，有关专家在办公室就能很方便地浏览到所管变电站任一设备的当前和历史状态，并能迅速地对设备的未来状态进行预测。

对于存在故障隐患的设备还可以组织全市、全省甚至包括制造厂在内的有关专家在网上远程诊断，决定该不该检修，何时检修，对什么部位进行检修。

　电气设备检修是消除设备缺陷通过检修达到以下目的：

消除设备缺陷，排除隐患，保持和恢复设备铭牌出力，提高和保持设备最高效率，电气检修及一般安全要求提高设备健康水平，确保设备安全运行的重要措施。

使设备安全运行，延长设备使用年限提高设备利用率。

开展电气设备状态检修有重要的意义，可以归纳为以下几点：

被监测设备全过程受控.没有死区;适时维修可避免过剩维修，节约维修资金;适时维修可避免维修不足，可避免设备带病工作，减少事故的发生，减少经济损失;诊断出设备较精确的剩余寿命，合理使用设备，避免设备浪费或设备寿命不足发生事故造成损失。

3.输电线路状态检测的主要项目

3.1状态检测内容

状态检修方式（Condition2BasedMaintenance,下称CBM）是根据设备工作过程中的劣化程度决定是否对其进行适当的检修的一种检修方式,与定期检修、事故检修处于平等的地位。

在进行检修前要利用状态监视和诊断技术提供的设备状态信息,判断设备的异常情况,预知设备的故障,在故障发生前进行检修,即根据设备的健康状态来安排检修计划,实施设备检修。

状态检测主要包括三个方面内容。

（1）变电站现场元件。

各种传感器（包括压力、温度、湿度、电压、电流、位移等）、采集器、集中器、现场后台软件及主屏等。

（2）通信通道（可与调度自动化共用）。

譬如光纤、载波、无线扩频，在网络覆盖允许的情况下，也可使用当前流行的ADSL线路加上VPN路由器通过加密的方式，在变电站和调度中心之间实现一个虚拟专网。

（3）省、市级专家分析系统平台。

通过采集各有关单位的实际管理方式，编写大众化的管理程序，在各有关单位之间实现资源和状态的共享，实现远程诊断。

　　定期检修存在两个方面的不足：

一是设备存在潜在的不安全因素时，因未到检修时间而不能及时排除隐患；二是设备状态良好，但已到检修时间，就必须检修，检修存在很大的盲目性，造成人力、物力的浪费，检修效果也不好。

　　状态检修是根据设备的运行状况进行检修，是有目的工作，因此状态检修的前提是必须要做好状态检测。

状态检测有两个主要功能：

一是及时发现设备缺陷，做到防患于未然；二是为主设备的运行管理提供方便，为检修提供依据，减少人力、物力的浪费。

由此可见，状态检测是状态检修的必要手段。

　　状态检修的概念就是在设备的运行状况在一定时期内有可靠的保证措施（其他监测手段：

如在线监测设备的发热，运行参数，运行中测试绝缘