配網設備狀態及風險評估探究

倪 瓊,余 濤,何斌斌

（深圳供電局有限公司,518000）

配網設備狀態及風險評估探究

倪 瓊,余 濤,何斌斌

（深圳供電局有限公司,518000）

配網設備的狀態評估是電網安全運行的基本保證。本文在對當前配網狀態及風險評估現狀分析基礎上，將層次狀態評價法應用到配電設備運行狀態評估中，并用此種評價法對深圳供電局某變電站環柜網運行狀態及運行風險進行評估。

配網；設備狀態；風險評估；研究

0 前言

配網設備狀態及風險評估是配電網日常運行維護的重要工作環節，是保證配電網安全運行的基本前提，專業性高，工作嚴謹，對于環網柜、變壓器、電纜等重要設備的檢測與評估，需要在確保安全性能以及使用性能的同時，同時兼顧客觀市場規律，這樣配網在安穩運行的前提下，才能為供電企業帶來更多經濟效益。

1 配網設備狀態及風險評估的現狀

當前在深圳供電公司中，對于城市配網檢修主要還是定期檢修，在城市配網快速發展的情形下，這種傳統檢修模式存在很多問題，主要問題如下：

2.1 工作保守

“一年一小修，五年一大修”這種傳統檢修方式不能對設備壽命及磨損詳細掌握，存在過多不必要例行檢查，同時設備管理中過度檢修傾向明顯，停電時設備指標性能良好，維修人員只對設備登記的缺陷進行消缺，進行故障后檢修，不能針對設備狀態進行維護保養。

2.2 沒有明確的設備狀態分析

隨著在線監測技術應用，設備檢修運行中存在大量設備狀態信息，但是鑒于檢修管理等原因，大部分信息沒有及時保存分析，不能根據設備狀態信息對設備的運行狀態進行有效分析，不能對設備故障進行準確診斷。

2.3 缺乏檢修回饋

檢修工作中，在當前工作機制下，工作人員工作不積極，只是按檢修計劃對設備盲目檢修，檢修后不能對設備狀態進行及時分析評估。

2.4 檢修同配網的發展脫節

近些年深圳經濟飛速發展，電力設備總量成倍增長，維護運行面臨巨大壓力。但是檢修隊伍建設趕不上配網發展速度，檢修人員隊伍老化，素質低，檢修的質量差。

2.5 配網設備狀態檢修及風險評估的必要性

當前電力市場競爭激烈，對供電設備安全性提出了更高要求，電力設備制造的工藝及材料有了很大提高，大量進口設備應用，使得配電設備在檢修項目及檢修周期上必須進行相應調整。在配電設備在線監測技術不斷完善基礎上，為設備檢測從帶電檢測、在線監測過渡至狀態監測提供了相應技術保障。

當前電力同工農業生產及人民生活存在越來越密切的關系，一旦因為設備問題出現電網事故造成大面積停電，后果不堪設想。近幾年深圳變電站數目不斷增加，怎樣利用較少檢修人員對配電設備進行安全可靠檢修維護同供電企業經濟效益直接相關，也是提高電網設備管理水平及供電可靠性的必然要求。

3 設備狀態評估模型

3.1 環柜網狀態評估模型

此次研究中我們對設備狀態評估首先采用自頂向下逐步分解的方法建立狀態評估的層次分析模型，以高壓開關柜環柜網設備狀態評估為例，可以按照圖1模型進行。模型共分為四層，頂層為設備層，第二層為部件層，第三層為評價內容層，第四層為狀態量層。不同的部件側重的評價內容不同，例如：本體的評價內容包括：家族性缺陷、異常工況、運行巡視、預防性試驗等，其中運行巡視又包括：運行環境、紅外測溫、噪音、輸出電壓…等狀態量。

狀態量指標的取值采用扣分法，即由權重和狀態量劣化程度共同決定應扣分值：狀態量應扣分值=權重系數×該狀態量的基本扣分值；狀態量正常時不扣分。權重視狀態量對配網變壓器安全運行的影響程度，從輕到重分為w1、w2、w3、w4四個等級，對應的權重系數分別為1、2、3、4。設備狀態劣化程度從輕到重分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ級，對應的基本扣分值為2、4、8、10 分。

配網設備的狀態可分為四種：正常狀態、注意狀態、異常狀態和嚴重狀態。（1）正常狀態：設備可以正常運行，各狀態量穩定且在規程規定的警示值、注意值以內。（2）注意狀態：單項（或多項）狀態量朝著接近標準限值方向變化發展，但未超過標準限值，仍可以繼續運行，應加強運行中的監視。（3）異常狀態：單項重要狀態量已接近或略微超過標準限值，應監視運行，并采取相應的處理措施，或適時安排停電檢修。（4）嚴重狀態：單項重要狀態量

嚴重超過標準限值，需要盡快安排停電檢修。

表1 環柜網狀態與扣分值對應表

部件狀態與扣分值的對應關系如表1所示：

3.2 環柜網設備風險評估

設備風險評估主要考慮設備平均故障率、資產損失兩個方面的因素，其計算公式為：風險水平值L=L1（設備平均故障率）×L2（可能損失的資產）。

（1）平均故障率

設備平均故障率計算采用以設備狀態作為自變量的一種指數函數模型,該模型認為當設備狀態惡化時,設備故障率會指數級增長。其計算公式為：λ(s)=ke-cs。其中λ為設備平均故障率；s為設備狀態級別；k為比例系數；c為曲率系數。系數k、c需要通過大量樣本統計計算而得。例如：環柜網的平均故障率如表2：

表2 環柜網平均故障率取值

（2）可能損失的資產

L2（可能損失的資產）= A（設備價值系數）× F（資產損失程度）

設備價值直接反映設備本身固有成本以及損壞后的維修或更換成本。資產損失程度由設備成本、 環境、人身安全、停電戶數四個要素的損失程度確定。

F=w1F1+ w2×F2+ w3×F3+ w3×F3

其中w1、w2、w3、w4權重系數取值分別為0.1、0.2、0.2、0.5。

F1、F2、F3、F4取值如表3

表3 資產損失值

基于上述風險評價方法計算出來風險水平的數值，可根據風險等級劃分表，將所識別出的風險按高、中、低風險進行分級和排序，風險等級劃分標準如表4所示：

表4 風險等級劃分標準表

4 評估實例

深圳供電局某變電站高壓開關環柜網已經17年，設備外觀輕微銹蝕，按照上述模型得到如下評價結果，表5.

表5 深圳供電局環柜網評價結果

對照表5，對此設備狀態進行打分：

設備材料劣化程度II級，權重系數1，扣分4分；

紅外測試劣化程度II級，權重系數2，扣分8分；

局放測試劣化程度I級，權重系數4，扣分8分；

運行年限劣化程度II級，權重系數1，扣分4分；

環柜網整體扣分：4+8+8+4=24分，該設備屬于注意狀態。

進一步對該設備風險進行評估：

設備平均故障率5%=0.05；

損失程度=0.1×2+0.2×3+0.2×3+0.5×3=2.9

可能損失的資產=2.9×1=2.9

設備風險水平值L=L1×L2=0.05×2.9=0.145，對照表4，屬于中度風險。

按照狀態評價和風險處置原則，對此環柜網需要加強跟蹤，適時安排處理。

5 結論

總之，在當前供電企業激烈競爭環境下，采用層次分析狀態評價法對配電設備運行狀態進行分析評價，能夠更清楚掌握配電設備運行狀態及趨勢，能夠讓供電企業在配網穩定運行前提下，獲得更多社會經濟效益。

[1] 馬國真.供電設備狀態及風險評價研究[D].華北電力大學（河北）,2009.

[2] 喇元,王紅斌,陳忠東.基于狀態評價及風險評估的輸變電設備狀態檢修策略的研究[J].廣東電力,2010,10:36-40.

[3] 黃昌輝.配網設備狀態檢修及運維管理的探索及應用[J].科技與企業,2013,09:106-107+109.

倪瓊，男，1984.09.08，籍貫：湖北，本人學歷：碩士，畢業院校：三峽大學，現有職稱：電力工程技術工程師，研究方向：配網運行

The study of distribution network equipment status and risk assessment

Ni Qiong，Yu Tao，He Binbin
(Shenzhen Power Supply Bureau，518000)

Condition assessment of distribution network equipment is the basic guarantee for the safe operation of power grid.This text is in assessing the foundation of analysing of the current situation in mixing the state of the network and risk at present,apply the state evaluation assessment of the level to the distribution equipment operation state while assessing,and surround the network operation state of the cupboard and operation risk to assess to some transformer substation of power supply administration of Shenzhen with this kind of evaluation assessment.

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