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江苏南京:城市电缆网的科技含量

北极星输配电网  来源:国家电网报  作者:蔡诗伟 孙永梅  2017/3/21 8:56:14  我要投稿  

北极星输配电网讯:3月1日,江苏南京供电公司2017年春季检修工作正式开始,与以往不同的是,该公司电缆专业的检修现场,工作人员拿出一台手持智能巡检PDA,上传刚刚做完的高压电缆线路试验数据。系统将自动汇总各类数据并综合该线路过去一年的运行情况,生成一份“体检报告”,随后告知工作人员下次检修时间。

开展改革攻坚,加快坚强智能电网建设,是南京供电公司2017年的工作目标。日前,该公司历时一年时间研发的国内首个大型地下通道及电缆网精益化管理系统正式投入运行,该公司成为同行业第一个“吃螃蟹的人”。

85年历史,运检难题异常严峻

作为六朝古都,南京地区高压电缆历史悠久,早在1931年,就开始使用电力电缆,虽经历战火,但这些“地下金龙”浴火重生,规模不断扩大。改革开放后,城市建设日新月异,高压电缆因其故障率低、占用城市空间小、供电可靠性高等优点而被广泛采用,在城市电网建设中的占比也越来越高。

统计数据表明,目前全国110千伏及以上电缆总长度已达19364千米,其中江苏省电缆线路总长度约3019千米,排名全国第一,而南京地区110千伏及以上电缆线路总长度约为952千米,占江苏省电缆总长度30.9%,排名省内第一,且目前仍以每年10%的速度在快速增长。2015年,国务院正式批复同意南京设立江北新区,在这总面积达2451平方千米的土地上,高压电缆将被委以输电重任。

但是,相较于电缆化率不断提升的现状,包括南京在内的全国各地区,在电缆线路的日常运维检修工作中,却依然采用已沿用数十年的人工主导方式。其中,设备管理方法粗放、过度依赖人工巡检、缺少相应大数据分析、在线监控和带电检测工作不足等问题异常严峻,电缆设备健康水平低下,影响电网安全稳定。如何解决上述问题,满足国家电网公司对地下通道及电缆网高效、智能和精益化的管理要求,保证城市发展和居民生活稳定用电,是摆在工作人员面前的难题。

15个月研发,精益管理国内领先

为破解电缆线路运检工作复杂、线路检修抢修难度大、外破风险高等问题,国家电网公司2016年年初确定南京供电公司为试点单位,全面启动地下通道及电缆网精益化管理系统建设工作。

南京供电公司自承接研发任务以来,组织相关专家和精干力量成立研发小组,用时近15个月,研发并投运了大型地下管道及电缆网精益化管理系统。该系统根据南京地区电缆线路分布区域广、数量大、运行环境复杂等特点,将精益化管理模块、在线监控模块和三维可视化平台模块融为一体,具有实用性强、兼容性好、拓展性广,简单易操作、性能安全可靠等特点,特别是系统中的在建工程模块、PDA巡检模块、带电监测模块、三维可视化模块,更是达到国内领先水平,彻底改变了电缆线路传统运检方式。

精益化管理平台根据工程建设阶段与设备运行阶段的管理需求,建成包括在建工程、台账管理、运维管理、状态管理、在线监控、带电检测及专家分析等模块,同时结合ARCGIS二维地理信息系统,实现各模块功能之间的联动指挥、数据整合分析和判断功能;在线监控平台则通过安装影像、温度、水位、气体、局放、环流等各类在线监控设备,并将电缆智能巡检机器人等智能设备予以高度融合,实现电缆线路及通道运行状况的实时监控;三维可视化平台则融合开挖分析、断面分析、管距测量等一系列可视化三维模拟功能,实现电缆通道及周边管线信息资源数字化、智能化、三维立体可视化管理。

革故鼎新这四个字,用来形容本次系统研发工作再合适不过。从人工到机器,从半自动机器到全自动智能机器,这条路南京电缆专业足足走了85年。

郭湘奇是参与本次系统研发的项目主管,从项目开始,到系统投运,他都全程参与,每一项子模块和子系统的研发,他都率先测试,看看是否能够适应日常工作。他说:“我们始终要搞明白,创新研发这项系统的目的是什么。是为了解决目前电缆运检工作中所遇到的困难,是为了提升电网稳定性、提升工作效率、提升一线运检人员的安全性。”

26项功能,智能巡检方便高效

2月11日,正值元宵佳节,参与大型地下管道及电缆网精益化管理系统研发团队的办公大厅内灯火通明,系统即将迎来试运行阶段,必须抓住每分每秒进行测试,即便之前已经测试过数十次。

“监控平台注意,我们已经到达220千伏嘉滨线电缆隧道,准备进行在线监测设备调试,请各监控人员和机器人驾驶员做好准备!”“监控人员收到,目前水位监测正常、气体监测正常、隧道及电缆表皮温度正常、机器人各项数据正常……”每次系统测试时这些重复的对话,都让研发人员激动万分。“我们在测试系统时,以220千伏嘉滨线、宁莫线等5条电缆隧道为样板,进行反复试验,每次进入隧道后,一干就是一天,整个1月份,我都记不得我有几天是在户外工作的。”参与系统后期调试的叶冠豪笑着说道。

2月28日,研发工作终于到了验收时刻,验收专家委员在听取了系统建设相关人员的介绍和实地进入隧道检查各类设备后,一致认为大型地下管道及电缆网精益化管理系统研发工作取得圆满成功,通过验收,可以投入运行。

“我今年已经50岁了,见证了电缆专业从小到大、从弱到强的全过程。5年前,我在日常巡视时,还需要带着笔记本、望远镜、手电筒等设备。使用地下通道及电缆网精益化管理系统后,实现了智能巡检。更方便的是,机器人可以快速完成温度、有毒气体、接地电流等一系列数据的检测,坐在办公室就能接收到各类数据,这不仅确保了一线运维人员的安全,还减轻了工作负担。这些只是系统的一小部分功能,还有专家分析、三维可视化管控等丰富多样的功能。”参与系统研发的老班长钱建新感叹不已。

3月16日,110千伏莫嘉线春季检修现场,电缆运维人员在户外使用智能巡检掌上PDA,仅仅用了5分钟时间,就完成了该线路的温度、接地电流检测工作。此外,工作人员还将该条线路的检测资料导入至系统中的专家模块,建立线路档案。

下一步,南京供电公司将拓展系统研发,普及隧道在线监控,逐步接入其他具备条件的电缆隧道,并继续完善专家分析系统,指导监控信息的分析利用。系统将全面实现生产过程自动化、业务管理流程化、数据源端唯一化、平台应用协同化、管理决策智能化等一系列目标,为提升该公司电缆专业精益化管理水平提供有利的技术支撑与保障。

原标题:城市电缆网的科技含量

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