配網狀態檢測技術對提升供電可靠性的作用

陳善文

摘 要：故障的提前發現和提前處理是提高供電可靠性的關鍵環節。通過推行配網狀態檢測技術，可實現對設備狀態的動態監控，在不影響設備運行狀態的情況下，識別故障的早期征兆，并對缺陷部位、缺陷嚴重程度和發展趨勢作出分析，以此判斷最佳的檢修時機，避免不必要的停電檢修。

關鍵詞：配網狀態檢測技術；供電可靠性；設備缺陷；設備狀態數據庫

中圖分類號：TM73 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）18-0002-02

隨著國民經濟的發展和城鎮化進程的加快，人們對供電可靠性的要求越來越高。在計劃停電方面，已可通過轉供電、帶電作業等多種方式降低對用戶的影響，而故障停電具有不可預見性，逐漸成為了影響供電可靠性的關鍵因素之一。以往的巡視方式難以發現設備內部存在的缺陷，特別是電纜中間頭、環網柜等設備大量進入電網后，較隱蔽的設備缺陷更是難以發現。隨著科技的發展和人們對供電可靠性要求的提升，傳統的運維模式面臨著新的挑戰。

為了提高供電可靠性，佛山市高明供電局通過成立配網設備狀態檢測班和推行設備狀態檢測技術，實現了對設備狀態的動態監控。

1 配網狀態檢測技術的意義

在設備缺陷發展為設備故障的過程中，往往伴隨著聲、電、熱等特征信號的產生。配網狀態檢測技術可以在不影響設備運行狀態的情況下，探測到特性信號并加以分析，確定設備是否存在缺陷和問題，動態掌握設備的健康程度，預防故障的產生和避免不必要的預試、停電檢修，從而提高供電的可靠性。

2 配網狀態檢測技術的優點

2.1 動態掌握設備的健康程度

配網狀態檢測技術可以在設備帶電運行的情況下檢測設備特征信號，檢測人員可以根據檢測結果判斷設備的運行狀態，以此來采用差異化的運維策略。

2.2 彌補了預防性試驗的不足

根據南網預防性試驗規定，當設備達到檢修周期時（一般為6年），無論設備是否存在缺陷和問題，都要進行停電試驗。此方式在及時查找設備內部隱患方面存在明顯不足，無法動態反映設備的惡化程度或變化趨勢，同時，預防性試驗所發現的缺陷數量極為有限，極大地影響了供電的可靠性。以荷城供電所為例，在2010年以前，因受預防性試驗影響的停電戶數達100 h·戶以上。然而，配網狀態檢測技術可實時獲得設備的運行狀態信息，并動態監控設備的健康狀態，避免了不必要的停電預試。

2.3 提升驗收質量

電纜中間頭、終端頭等部件對施工工藝、附件質量的要求極高，而在以往的驗收環節中，工作人員難以分辨此類隱蔽工程中是否存在質量問題。狀態檢測技術可以有效地發現電纜頭的內部缺陷，并能把好設備入網關口，從而促進施工人員自身工藝水準的提升。

3 配網狀態檢測技術的手段

佛山市高明供電局配網狀態檢測班成立于2011-08，作為佛山市供電局唯一的試點班組，其肩負著配網狀態檢測技術先行、先試的任務，主要任務包括以下四方面。

3.1 10 kV開關柜局部放電檢測

該檢測通過檢測開關柜內伴隨局部放電發生的電磁波、超聲波信號，量化缺陷的嚴重程度，可有效、及時地發現電房、電纜分支箱中的內部缺陷。

3.2 10 kV電纜振蕩波局部放電檢測

該檢測通過試驗儀器與被測電纜之間產生的一系列阻尼衰減振蕩波來測量電纜中局部放電量的大小，從而判斷缺陷的嚴重程度，并實現對缺陷的精確定位。此外，該檢測還可以精確測量電纜長度、中間接頭的位置等信息。該技術有力的改變了以往電纜管理的空白局面，尤其是可以準確地發現、定位電纜中間頭缺陷，為線路巡視、施工驗收提供了保障。

3.3 10 kV設備紅外測溫

10 kV設備紅外測溫廣泛應用于戶外設備、變壓器和電纜終端等中壓設備，對柱上設備缺陷的查找有明顯的效果。

3.4 建立設備狀態數據庫

設備狀態數據庫包含設備參數、歷次檢測數據和設備異常特征信號等。在檢測到異常數據后，通過數據庫的橫向、縱向分析，可建立設備狀態量變化曲線，確定設備有無缺陷和是否需要停電檢修。

4 配網狀態檢測技術的應用效果

自應用配網狀態檢測技術以來，佛山市高明供電局發現了一批以往難以發現的設備缺陷。以荷城供電所10 kV顯洲線為例，2013-01-09，配網狀態檢測班在110 kV仁德變電站新敷設的10 kV顯洲線投運前對10 kV電纜振蕩波局部放電進行了檢測，發現#6中間接頭出現局部放電異常的現象（異常局部放電的信號分布如圖1所示）。

該試驗線路首端為110 kV仁德變電站10 kV顯洲線721開關，末端為10 kV高明酒店公用配電站604開關，全長3 338 m，共有7個中間接頭。在距試驗電纜首端2 643 m處，#6電纜中間接頭存在明顯的局部放電集中信號，在對10 kV顯洲線#6中間接頭進行解剖時，發現以下問題：①各相銅屏蔽層剝切不平整，存在尖角、不規則斷口和翹邊。如果銅屏蔽和半導電層斷口處理不光滑、不平整，就會引起尖端效應，產生局部放電。②半導電層開剝尺寸不符。根據產品安裝說明書提示，半導電層預留長度應為40 mm，但經現場檢查發現，A，B兩相半導電層的預留長度為35 mm，不滿足說明書中的要求。③A相中間接頭冷縮管進水。該中間頭各相均有做防水處理，但解剖后發現，A相冷縮管中存在明顯的水分（如圖2所示）。電纜進水將加速絕緣劣化的速度，為局部放電提供放電通道，極易在電纜絕緣層形成水樹枝，這是電纜故障的重要原因之一。

圖1 異常局部放電的信號分布

圖2 冷縮管進水

研究后發現，施工工藝不良是造成此次10 kV顯洲線#6中間接頭出現局部放電異常的主要原因。該段電纜通過了交接耐壓試驗，而通過10 kV電纜振蕩波局部放電檢測發現了其存在的缺陷，避免了該設備帶缺陷投運。

5 結束語

通過積極運用配網狀態檢測技術，在2013年全年，佛山市高明供電局完成了對2 148臺10 kV開關柜的局部放電檢測，發現24臺中存在異常開關，成功處理衛生局電房601開關、下良線電纜分接箱602開關等8處異常開關；完成10 kV電纜振蕩波局部放電檢測44次，發現了10 kV冼洲線等7處中間接頭缺陷；完成了10 kV線路紅外測溫50條、2 368組測溫點，發現過熱缺陷8處。設備異常率在2011—2012年由4.6%下降至2.43%，中壓故障率同比2012年大幅下降了70%，未發生一起因設備缺陷而引起的故障，配網狀態檢測技術取得了明顯的效果，有效地提高了供電可靠性。今后我們將持續引進高新技術，比如紫外成像技術、柱上設備超聲檢測等，為拓寬配網狀態檢測技術的應用范圍，進一步提高供電可靠性作出貢獻。

〔編輯：張思楠〕

摘 要：故障的提前發現和提前處理是提高供電可靠性的關鍵環節。通過推行配網狀態檢測技術，可實現對設備狀態的動態監控，在不影響設備運行狀態的情況下，識別故障的早期征兆，并對缺陷部位、缺陷嚴重程度和發展趨勢作出分析，以此判斷最佳的檢修時機，避免不必要的停電檢修。

關鍵詞：配網狀態檢測技術；供電可靠性；設備缺陷；設備狀態數據庫

中圖分類號：TM73 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）18-0002-02

隨著國民經濟的發展和城鎮化進程的加快，人們對供電可靠性的要求越來越高。在計劃停電方面，已可通過轉供電、帶電作業等多種方式降低對用戶的影響，而故障停電具有不可預見性，逐漸成為了影響供電可靠性的關鍵因素之一。以往的巡視方式難以發現設備內部存在的缺陷，特別是電纜中間頭、環網柜等設備大量進入電網后，較隱蔽的設備缺陷更是難以發現。隨著科技的發展和人們對供電可靠性要求的提升，傳統的運維模式面臨著新的挑戰。

為了提高供電可靠性，佛山市高明供電局通過成立配網設備狀態檢測班和推行設備狀態檢測技術，實現了對設備狀態的動態監控。

1 配網狀態檢測技術的意義

在設備缺陷發展為設備故障的過程中，往往伴隨著聲、電、熱等特征信號的產生。配網狀態檢測技術可以在不影響設備運行狀態的情況下，探測到特性信號并加以分析，確定設備是否存在缺陷和問題，動態掌握設備的健康程度，預防故障的產生和避免不必要的預試、停電檢修，從而提高供電的可靠性。

2 配網狀態檢測技術的優點

2.1 動態掌握設備的健康程度

配網狀態檢測技術可以在設備帶電運行的情況下檢測設備特征信號，檢測人員可以根據檢測結果判斷設備的運行狀態，以此來采用差異化的運維策略。

2.2 彌補了預防性試驗的不足

根據南網預防性試驗規定，當設備達到檢修周期時（一般為6年），無論設備是否存在缺陷和問題，都要進行停電試驗。此方式在及時查找設備內部隱患方面存在明顯不足，無法動態反映設備的惡化程度或變化趨勢，同時，預防性試驗所發現的缺陷數量極為有限，極大地影響了供電的可靠性。以荷城供電所為例，在2010年以前，因受預防性試驗影響的停電戶數達100 h·戶以上。然而，配網狀態檢測技術可實時獲得設備的運行狀態信息，并動態監控設備的健康狀態，避免了不必要的停電預試。

2.3 提升驗收質量

電纜中間頭、終端頭等部件對施工工藝、附件質量的要求極高，而在以往的驗收環節中，工作人員難以分辨此類隱蔽工程中是否存在質量問題。狀態檢測技術可以有效地發現電纜頭的內部缺陷，并能把好設備入網關口，從而促進施工人員自身工藝水準的提升。

3 配網狀態檢測技術的手段

佛山市高明供電局配網狀態檢測班成立于2011-08，作為佛山市供電局唯一的試點班組，其肩負著配網狀態檢測技術先行、先試的任務，主要任務包括以下四方面。

3.1 10 kV開關柜局部放電檢測

該檢測通過檢測開關柜內伴隨局部放電發生的電磁波、超聲波信號，量化缺陷的嚴重程度，可有效、及時地發現電房、電纜分支箱中的內部缺陷。

3.2 10 kV電纜振蕩波局部放電檢測

該檢測通過試驗儀器與被測電纜之間產生的一系列阻尼衰減振蕩波來測量電纜中局部放電量的大小，從而判斷缺陷的嚴重程度，并實現對缺陷的精確定位。此外，該檢測還可以精確測量電纜長度、中間接頭的位置等信息。該技術有力的改變了以往電纜管理的空白局面，尤其是可以準確地發現、定位電纜中間頭缺陷，為線路巡視、施工驗收提供了保障。

3.3 10 kV設備紅外測溫

10 kV設備紅外測溫廣泛應用于戶外設備、變壓器和電纜終端等中壓設備，對柱上設備缺陷的查找有明顯的效果。

3.4 建立設備狀態數據庫

設備狀態數據庫包含設備參數、歷次檢測數據和設備異常特征信號等。在檢測到異常數據后，通過數據庫的橫向、縱向分析，可建立設備狀態量變化曲線，確定設備有無缺陷和是否需要停電檢修。

4 配網狀態檢測技術的應用效果

自應用配網狀態檢測技術以來，佛山市高明供電局發現了一批以往難以發現的設備缺陷。以荷城供電所10 kV顯洲線為例，2013-01-09，配網狀態檢測班在110 kV仁德變電站新敷設的10 kV顯洲線投運前對10 kV電纜振蕩波局部放電進行了檢測，發現#6中間接頭出現局部放電異常的現象（異常局部放電的信號分布如圖1所示）。

該試驗線路首端為110 kV仁德變電站10 kV顯洲線721開關，末端為10 kV高明酒店公用配電站604開關，全長3 338 m，共有7個中間接頭。在距試驗電纜首端2 643 m處，#6電纜中間接頭存在明顯的局部放電集中信號，在對10 kV顯洲線#6中間接頭進行解剖時，發現以下問題：①各相銅屏蔽層剝切不平整，存在尖角、不規則斷口和翹邊。如果銅屏蔽和半導電層斷口處理不光滑、不平整，就會引起尖端效應，產生局部放電。②半導電層開剝尺寸不符。根據產品安裝說明書提示，半導電層預留長度應為40 mm，但經現場檢查發現，A，B兩相半導電層的預留長度為35 mm，不滿足說明書中的要求。③A相中間接頭冷縮管進水。該中間頭各相均有做防水處理，但解剖后發現，A相冷縮管中存在明顯的水分（如圖2所示）。電纜進水將加速絕緣劣化的速度，為局部放電提供放電通道，極易在電纜絕緣層形成水樹枝，這是電纜故障的重要原因之一。

圖1 異常局部放電的信號分布

圖2 冷縮管進水

研究后發現，施工工藝不良是造成此次10 kV顯洲線#6中間接頭出現局部放電異常的主要原因。該段電纜通過了交接耐壓試驗，而通過10 kV電纜振蕩波局部放電檢測發現了其存在的缺陷，避免了該設備帶缺陷投運。

5 結束語

通過積極運用配網狀態檢測技術，在2013年全年，佛山市高明供電局完成了對2 148臺10 kV開關柜的局部放電檢測，發現24臺中存在異常開關，成功處理衛生局電房601開關、下良線電纜分接箱602開關等8處異常開關；完成10 kV電纜振蕩波局部放電檢測44次，發現了10 kV冼洲線等7處中間接頭缺陷；完成了10 kV線路紅外測溫50條、2 368組測溫點，發現過熱缺陷8處。設備異常率在2011—2012年由4.6%下降至2.43%，中壓故障率同比2012年大幅下降了70%，未發生一起因設備缺陷而引起的故障，配網狀態檢測技術取得了明顯的效果，有效地提高了供電可靠性。今后我們將持續引進高新技術，比如紫外成像技術、柱上設備超聲檢測等，為拓寬配網狀態檢測技術的應用范圍，進一步提高供電可靠性作出貢獻。

〔編輯：張思楠〕

摘 要：故障的提前發現和提前處理是提高供電可靠性的關鍵環節。通過推行配網狀態檢測技術，可實現對設備狀態的動態監控，在不影響設備運行狀態的情況下，識別故障的早期征兆，并對缺陷部位、缺陷嚴重程度和發展趨勢作出分析，以此判斷最佳的檢修時機，避免不必要的停電檢修。

關鍵詞：配網狀態檢測技術；供電可靠性；設備缺陷；設備狀態數據庫

中圖分類號：TM73 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）18-0002-02

隨著國民經濟的發展和城鎮化進程的加快，人們對供電可靠性的要求越來越高。在計劃停電方面，已可通過轉供電、帶電作業等多種方式降低對用戶的影響，而故障停電具有不可預見性，逐漸成為了影響供電可靠性的關鍵因素之一。以往的巡視方式難以發現設備內部存在的缺陷，特別是電纜中間頭、環網柜等設備大量進入電網后，較隱蔽的設備缺陷更是難以發現。隨著科技的發展和人們對供電可靠性要求的提升，傳統的運維模式面臨著新的挑戰。

為了提高供電可靠性，佛山市高明供電局通過成立配網設備狀態檢測班和推行設備狀態檢測技術，實現了對設備狀態的動態監控。

1 配網狀態檢測技術的意義

在設備缺陷發展為設備故障的過程中，往往伴隨著聲、電、熱等特征信號的產生。配網狀態檢測技術可以在不影響設備運行狀態的情況下，探測到特性信號并加以分析，確定設備是否存在缺陷和問題，動態掌握設備的健康程度，預防故障的產生和避免不必要的預試、停電檢修，從而提高供電的可靠性。

2 配網狀態檢測技術的優點

2.1 動態掌握設備的健康程度

配網狀態檢測技術可以在設備帶電運行的情況下檢測設備特征信號，檢測人員可以根據檢測結果判斷設備的運行狀態，以此來采用差異化的運維策略。

2.2 彌補了預防性試驗的不足

根據南網預防性試驗規定，當設備達到檢修周期時（一般為6年），無論設備是否存在缺陷和問題，都要進行停電試驗。此方式在及時查找設備內部隱患方面存在明顯不足，無法動態反映設備的惡化程度或變化趨勢，同時，預防性試驗所發現的缺陷數量極為有限，極大地影響了供電的可靠性。以荷城供電所為例，在2010年以前，因受預防性試驗影響的停電戶數達100 h·戶以上。然而，配網狀態檢測技術可實時獲得設備的運行狀態信息，并動態監控設備的健康狀態，避免了不必要的停電預試。

2.3 提升驗收質量

電纜中間頭、終端頭等部件對施工工藝、附件質量的要求極高，而在以往的驗收環節中，工作人員難以分辨此類隱蔽工程中是否存在質量問題。狀態檢測技術可以有效地發現電纜頭的內部缺陷，并能把好設備入網關口，從而促進施工人員自身工藝水準的提升。

3 配網狀態檢測技術的手段

佛山市高明供電局配網狀態檢測班成立于2011-08，作為佛山市供電局唯一的試點班組，其肩負著配網狀態檢測技術先行、先試的任務，主要任務包括以下四方面。

3.1 10 kV開關柜局部放電檢測

該檢測通過檢測開關柜內伴隨局部放電發生的電磁波、超聲波信號，量化缺陷的嚴重程度，可有效、及時地發現電房、電纜分支箱中的內部缺陷。

3.2 10 kV電纜振蕩波局部放電檢測

該檢測通過試驗儀器與被測電纜之間產生的一系列阻尼衰減振蕩波來測量電纜中局部放電量的大小，從而判斷缺陷的嚴重程度，并實現對缺陷的精確定位。此外，該檢測還可以精確測量電纜長度、中間接頭的位置等信息。該技術有力的改變了以往電纜管理的空白局面，尤其是可以準確地發現、定位電纜中間頭缺陷，為線路巡視、施工驗收提供了保障。

3.3 10 kV設備紅外測溫

10 kV設備紅外測溫廣泛應用于戶外設備、變壓器和電纜終端等中壓設備，對柱上設備缺陷的查找有明顯的效果。

3.4 建立設備狀態數據庫

設備狀態數據庫包含設備參數、歷次檢測數據和設備異常特征信號等。在檢測到異常數據后，通過數據庫的橫向、縱向分析，可建立設備狀態量變化曲線，確定設備有無缺陷和是否需要停電檢修。

4 配網狀態檢測技術的應用效果

自應用配網狀態檢測技術以來，佛山市高明供電局發現了一批以往難以發現的設備缺陷。以荷城供電所10 kV顯洲線為例，2013-01-09，配網狀態檢測班在110 kV仁德變電站新敷設的10 kV顯洲線投運前對10 kV電纜振蕩波局部放電進行了檢測，發現#6中間接頭出現局部放電異常的現象（異常局部放電的信號分布如圖1所示）。

該試驗線路首端為110 kV仁德變電站10 kV顯洲線721開關，末端為10 kV高明酒店公用配電站604開關，全長3 338 m，共有7個中間接頭。在距試驗電纜首端2 643 m處，#6電纜中間接頭存在明顯的局部放電集中信號，在對10 kV顯洲線#6中間接頭進行解剖時，發現以下問題：①各相銅屏蔽層剝切不平整，存在尖角、不規則斷口和翹邊。如果銅屏蔽和半導電層斷口處理不光滑、不平整，就會引起尖端效應，產生局部放電。②半導電層開剝尺寸不符。根據產品安裝說明書提示，半導電層預留長度應為40 mm，但經現場檢查發現，A，B兩相半導電層的預留長度為35 mm，不滿足說明書中的要求。③A相中間接頭冷縮管進水。該中間頭各相均有做防水處理，但解剖后發現，A相冷縮管中存在明顯的水分（如圖2所示）。電纜進水將加速絕緣劣化的速度，為局部放電提供放電通道，極易在電纜絕緣層形成水樹枝，這是電纜故障的重要原因之一。

圖1 異常局部放電的信號分布

圖2 冷縮管進水

研究后發現，施工工藝不良是造成此次10 kV顯洲線#6中間接頭出現局部放電異常的主要原因。該段電纜通過了交接耐壓試驗，而通過10 kV電纜振蕩波局部放電檢測發現了其存在的缺陷，避免了該設備帶缺陷投運。

5 結束語

通過積極運用配網狀態檢測技術，在2013年全年，佛山市高明供電局完成了對2 148臺10 kV開關柜的局部放電檢測，發現24臺中存在異常開關，成功處理衛生局電房601開關、下良線電纜分接箱602開關等8處異常開關；完成10 kV電纜振蕩波局部放電檢測44次，發現了10 kV冼洲線等7處中間接頭缺陷；完成了10 kV線路紅外測溫50條、2 368組測溫點，發現過熱缺陷8處。設備異常率在2011—2012年由4.6%下降至2.43%，中壓故障率同比2012年大幅下降了70%，未發生一起因設備缺陷而引起的故障，配網狀態檢測技術取得了明顯的效果，有效地提高了供電可靠性。今后我們將持續引進高新技術，比如紫外成像技術、柱上設備超聲檢測等，為拓寬配網狀態檢測技術的應用范圍，進一步提高供電可靠性作出貢獻。

〔編輯：張思楠〕