配網設備風險及重點運維策略

林廣島

【摘 要】配電設備的預防性試驗、定期檢修工作是電力系統中必不可少的一項常規性工作。然而，維修人員緊缺、基本技能水平相差較大、設備維修策略只是通過單純的計劃定檢等問題日益突出。基于此，本文主要對配網設備風險及重點運維策略進行分析探討。

【關鍵詞】配網設備風險;重點運維策略

1、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。

2、設備狀態評估模型

2.1環網柜狀態評估模型

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，以高壓開關柜環網柜設備狀態評估為例，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。權重是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。

2.2環網柜設備風險評估

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。

（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。

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1所示：

3、10kV配電網差異化運維策略

3.1防護措施

在10kV配電網實際運行期間，經常會存在一些風險性因素，為了加強對這些因素的控制，需要給出有效的差異性運維措施，促使問題的積極解決。對于運維管理方法的應用，最為常見的為常規防護措施和非常規防護措施。比如：在我國的強雷區域，在多雨季節內，受到雷擊發生故障，無法促進10kV配電網的安全穩定運行。基于該問題的分析，可以使用常規的防護措施。比如：避雷器的安裝，能在很大程度上降低雷擊發生率，避免電網故障的發生，也會促使差異性運維管理效果的發揮和實現。無論是常規防護措施還是非常規防護措施，在實際應用的時候，都要結合地區的實際情況、經濟條件等給予科學選擇。但是，一些常規防護措施具有較高的經濟成本，可以應用到一些發達地區。現如今，低成本的常規防護措施被廣泛應用。

3.2分段開關的安裝

由于一些地區的地形都較為復雜，具有的供電半徑較大，實際的供電范圍更大，在這種地區內，當其中的一條線路發生故障的時候，將帶來大范圍的停電現象。在實際對其搶修的時候，因為地區內的供電范圍廣，在搶修工作中面對很大難度，不僅增加了實際的搶修時間，也無法保證供電工作的質量。所以，在這種情況下，要結合實際提出差異運維管理措施，保證管理工作效果的發揮。比如：加強分段開關的安裝，在該方式下，可以給予分段排查，在較短時間內也能分析故障點，促使供電工作的快速恢復。在實際安裝的時候，還要結合具體的供電范圍，加強分段開關的安裝數量，但是，由于開關數量多，在故障排查的時候較為困難，如果安裝的分段開關少，將不利于其效果的形成。

3.3電路故障定位儀的應用

加強對電路故障定位儀的應用，能達到差異化運維管理效果的良好發揮。電路故障定位儀的應用，其工作原理是在定位儀上產生直流電壓，并在故障相互制約上，故障點的維持對擊穿導通狀態存在很大聯系。基于特制信號探測器，能夠對信號電流進行有效分析，重點研究信號的突變位置和故障點。同時，加強對電路故障定位儀的應用，在突變點全面分析的情況下，也達到人力、物力的降低目的，保證故障的積極排查。

4、結語

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。

參考文獻：

[1]江禮芹.淺析10kV配電網設備差異化運維策略[J].山東工業技術，2018（16）：141.

[2]王仕謀.10kV配電網設備運行巡檢維護工作要點[J].電子測試，2016（24）：119-120.

（作者單位：廣東電網揭陽普寧供電局有限責任公司）