直升机电力作业业务可行性分析评估报告Word格式.docx
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当代直升机巡线的先进水平可达到:
目测、仪器观察和仪器自动检测相结合,并以目测为主,采用计算机进行数据处理,生成设备缺陷清单和缺陷处理意见。
能判断通道、铁塔、金具、导地线、绝缘子等缺陷;
能进行接点过热、异常电晕、导地线内部损伤、接触电阻、绝缘距离等测量和零劣质绝缘子判断。
采用的仪器设备包括电子巡线系统、高速可见光摄像机、高稳定望远镜、红外线热相、紫外线电晕、X射线、导线损伤探测仪、接触电阻检测仪、绝缘子检测仪、激光测距仪和激光三维空间扫描仪等。
二、直升机带电水冲洗
随着输电电压的升高和远距离输电的发展,直升机带电水冲洗将得到广泛应用。
它尤其适用于超高压、特高压交直流输电线路绝缘子的清洗,它降低了污秽造成的工频闪络,提高了XX的绝缘水平和运行可靠性。
带电水冲洗的用水一般采用水阻为50000Ω·
cm的去离子水,去离子水可自行过滤加工;
水冲洗流量约为30L/min,喷头水压约为70~100Bar。
MD-500直升机机身较小,可进入水平布置的中相或垂直布置中间相进行各侧面冲洗;
Bell-206需用长枪穿越边相进行中相和各相另一侧面的冲洗。
以MD-500和Bell-206直升机为例,1h可冲洗500kV绝缘子25~30串。
三、直升机等电位作业
直升机等电位带电作业不仅能承担常规的带电作业,而且能胜任常规带电作业无法进行的工作。
直升机带电作业无需在导地线上增加垂直荷载,它可以用来处理单导地线或两分裂导线中部的缺陷,如防振锤滑移复位、导地线损伤和棒式支柱绝缘子两侧防振锤的更换等;
直升机带电作业不需要使用进入电位的绝缘工具或绝缘支撑工具,因此在小雨天气时仍能进行等电位带电作业。
目前,采用直升机等电位带电作业可以进行的工作包括:
零距离检测设备缺陷,包括金具、导地线、绝缘子等缺陷;
检修更换金具、间隔棒、绝缘子;
补强、更换部分导地线和导地线爆破压接等。
由于MD-500直升机有5个螺旋桨,尺寸小、飞行性能稳定,在500kV水平布置的输电线路等电位作业时,能穿越边相导地线进入中相作业;
Bell-206直升机尺寸稍大,只能进入500kV水平布置的边相进行等电位作业,中相只能用吊绳将作业人员吊入工作部位。
MD-500和Bell-206直升机都通过了等电位充放电试验和工频过电压闪络耐受试验,能进行等电位带电作业,具有良好的耐强电稳定特性。
四、直升机激光三维空间扫描
通道GPS定位激光三维空间扫描,直升机能生成有定位尺寸的数字立体走向图,可用于线路勘测、老线路新立体走向图的绘制和线路对地安全距离的监测,达到选线、建立线路微机台账和制定树木砍伐计划,防止树枝近线闪络等目的。
如果知道通道内主要树种的年自然生长率,按照运行规程的规定,经过直升机激光三维空间扫描,可以提出树木的最佳剪伐量,以满足一年安全运行的要求。
直升机激光三维空间扫描飞行高度为1000m,扫描宽度为250m,扫描密度为0.4m,水平分辨率为0.03m,垂直精度为0.05~0.10m。
它比863多角度、多光谱成相技术的预期精度高得多。
且进行转换测量的863多角度、多光谱成相技术离实用尚远,激光三维扫描仪的价格已成倍下降,有的已低于1000万元。
当前,还是以采用激光三维扫描为宜。
五、直升机吊装电力施工
20世纪50年代,发达国家已将直升机用于电力施工,从运载工具逐步发展到今天的直升机自动定位吊装铁塔,展放牵引导地线的导引绳,安装金具和架设更换OPGW复合光缆地线等作业,有的甚至在带电的情况下进行施工。
第二章我国通用航空行业面临重要的发展机遇
一、我国通用航空行业发展现状
我国通用航空起步较早,但经历了曲折的发展历程。
近十年,我国通用航空行业取得了令人瞩目的发展。
2001年,我国通用航空器在册数量仅300余架,飞行时间5.59万小时,而根据中国民用航空局(以下简称“民航局”)《2010年民航行业发展统计公报》显示,截至2010年底,通用航空企业适航在册航空器总数达到1,010架,飞行时间13.98万小时,分别年均增长13.7%和10.7%。
2010年底,我国共有111家通用航空企业获得通用航空企业经营许可证,行业迎来了快速发展的良好局面。
然而,与美国、加拿大、澳大利亚、巴西等国家相比,我国通用航空行业发展滞后,通用航空飞机数量、飞行小时、通用航空机场数量等均落后于海外国家。
2010年底,我国已经成为全球第二大经济体,但我国在册的通用航空飞机总量仅相当于2006年底美国的0.45%,加拿大的3.26%,澳大利亚的9.09%,巴西的9.80%;
飞行小时数仅相当于2006年底美国的0.52%,加拿大的3.11%,澳大利亚的8.27%,巴西的0.93%。
2010年底,我国通用航空飞机与公共运输航空飞机的比例仅为0.63:
1,远低于2006年底33:
1的国际平均水平。
二、我国通用航空行业发展前景
随着我国经济的发展和社会的繁荣,我国通用航空市场需求不断增加。
据有关部门不完全统计,2008年仅农林、电力、气象等行业对通用航空飞机的需求缺口总计166架以上。
同时,为应对常规突发性事件,抢险救灾、空中紧急医疗救护、消防救援所需的通用航空飞机的需求日益紧迫。
此外,随着我国低空空域管理制度的改革,我国将迎来通用航空发展的历史性机遇。
2010年11月,国务院、中央军委联合下发《深化我国低空空域管理改革的意见》,确立了我国空域改革的总体目标、阶段步骤和主要任务,明确“十二五”期间我国将全面推广低空改革试点,为我国通用航空行业的发展奠定了重要基础。
同时,2010年我国人均GDP突破4,000美元大关,为通用航空行业的发展奠定了经济基础。
目前,我国经济正处于结构调整的重要时期,国际经验表明,通用航空产业投入产出比为1:
10,就业带动比为1:
12,其对上、下游产业链较强的拉动作用,正契合了我国加快产业结构调整、促进产业结构升级的国家战略。
根据豪客比奇飞机公司的估计,如果关键的基础设施、空域的可用性和有利的运行环境得到保证,中国通用航空需求量将以每年20%的速度增长,到2015年,通用飞机总数将达到2,800架。
根据美国贸易发展署、中国美国商会和中国民航局的估测,到2015年中国将需要1,997架作业通用飞机和1,415架培训及私人飞机,复合增长率21%。
2011年,民航局制定的《中国民用航空发展第十二个五年规划(2011年至2015年)》正式出台。
规划首次提出“全面建设民航强国”的发展战略,并提出通用航空“规模快速扩大,基础设施大幅增加,作业领域不断扩展,运营环境持续改善,标准体系初步建立,作业量和飞机数量翻番”的发展目标。
规划进一步指出,到“十二五”末,我国通用航空机队规模将超过2,000架,较“十一五”末至少增长98%,通用航空飞行时间达到30万小时,较“十一五”末增长114%。
第三章开展直升机电力作业的必要性分析
一、广东省XX的安全稳定运行亟待得到保障
目前,广东XX最高电压等级为500KV。
省内已经建成较为坚强的500KV主干XX,形成了江门-西江-罗洞-北郊-增城-横沥-东莞-鲲鹏-岭澳核电-深圳-鹏城-沙角电厂-广南-江门的双回路环网;
并向东辐射到汕头,向西辐射到茂名,向北辐射到韶关。
广东XX通过“六交两直”500kV线路与西南及鄂湘地区XX联系,包括天广双回、玉林一茂名双回、贺州一罗洞双回500kv交流线路以及天广士500kV直流线路1回及贵广士500kV直流线路1回;
1回SO0kV线路与湖南鲤鱼江电厂;
1回土50OkV直流线路与华中XX相联;
另有4回40OkV线路及多回l犯kV线路与香港中华电力系统互联;
通过4回110kV线路向澳门地区供电,还通过11OkV向湘南供电。
广东XX作为XXXX的重要组成部分,同时也是典型的受端XX,随着西电在广东XX中供电负荷所占比例不断上升,将给广东XX带来不容忽视的安全稳定问题。
从目前国内外XX安全情况来看,对于类似广东这种有大量电力从外区送入,且结构极为复杂的大XX,保护其稳定性和安全性是十分必要的。
二、XX巡视难问题亟待得到解决
随着我国经济高速发展,超高压大容量输电线路越来越多,在XX中占据的地位也越来越重要。
但是随之而来的设备缺陷也越来越多,并且线路走廊穿越的地理环境复杂,经常跨越无人区、交通死区和通信盲区,给线路的日常巡视和运行维护工作带来诸多困难。
采用传统人工巡视方式需要耗费大量的时间、人力和财力,效率低,已渐渐不能满足当今超高压乃至特高压输电运行维护的要求。
直升机巡视作为直升机电力作业最重要的内容之一,在客观上具有人工巡视不可比拟的优势:
(1)随着今后全国联网及XXXX的快速建设,维护区域XX的安全、稳定、高效运营及首都保电的政治任务,已成为XX运行的当务之急。
依靠直升机巡视一具有国际一流水平的高新技术及先进设备,将对XX运行质量的改善和经济效益的提高提供强有力的支持。
(2)直升机作业大大提高了电力维护和检修的速度和效率,使许多工作能在完全带电的环境下迅速完成。
(3)传统的巡线作业方式科技含量少,工作效率低。
与之相比,利用直升机作业便显出巨大的优势。
(4)直升机机载设备较多,能够同时利用多种设备对线路进行检查,提高了巡线的可靠性。
(5)使用直升机作业,可使作业范围迅速扩大,且不为污泥和恶劣环境所困扰。
直升机可以到达地面人员无法接近的山谷地带,可以迅速跨越2个工作地点,不仅速度快,而且不会像汽车那样破坏庄稼、轧坏土地,这在日益重视环境保护的今天,具有深远的意义。
由此可见,引入直升机巡视是目前解决XXXX巡视难问题的最佳途径。
三、XX带电作业效率亟待提升
目前,由于XX维修引起断电、停电等问题给社会和企业造成了一定的经济损失,对XX稳定运行的呼声越来越高。
在实际操作中,XX公司越来越倾向于带电作业,以减少停电带来的经济损失。
线路的人工带电作业虽然使得电力部门减少了线路停电,但由于从人员赶赴现场、到作业人员从地面攀爬到作业面,以及在作业面上的作业所需要花费的时间多,作业人员的高空攀爬和作业有坠落的危险,空中作业劳动强度大,使得这种传统作业方法越来越难以适应当前。
随着更高电压等级线路建设而出现的、在高、超高杆塔上作业的需求,以及随着坚强XX建设而提出的更高的XX运行指标要求。
因此,如何提高线路缺陷的处理时间,提高作业效率,降低作业人员的劳动强度,降低高空作业的难度和风险这个难题,日益成为线路维护人员的一个课题。
据美国Airmobile公司的资料,直升机带电作业成本仅为人工作业的1/2~1/3。
根据澳大利亚空中电力直升机公司的数据平均算下来,直升机带电作业的成本是人工作业成本的80%。
悬吊作业法中由于采用多发直升机,它的购置成本为单引擎直升机的三倍以上,飞行成本至少为单音擎直升机飞机的一倍,另外它由于进入和脱离电位没有平台作业法快捷,滑车在导线上的移动也完全靠人力,所以作业效率低于平台作业法,因而作业成本高于平台作业法。
直升机带电作业的优势除了成本相对较低以外,还有以下优势:
(1)效率高。
据美国Airmobile公司的数据,直升机带电作业的工效是人工作业的10~15倍。
以500kV四分裂间隔棒更换为例,国内熟练线路工2人每天可以更换20到30个,如果采用直升机作业,更换每一个间隔棒只要1分多种,一人一天可以更换300多个。
(2)更加安全。
因为作业效率高,需要投入的人力少,时间短,使工人暴露在强电磁环境的时间也更少。
另外由于作业人员没有了铁塔和绝缘子串的攀爬,所以降低了高空坠落的风险。