基于狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的配電設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分析

陳耀球

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司東莞厚街供電分局，廣東 東莞 523960）

1 配電設(shè)備類型的選取

1.1 配電變壓器

按照電磁感應(yīng)定律，變壓器能夠變換與傳輸交流的電壓、電流。因?yàn)樗鼘儆谝环N靜止電氣，所以在實(shí)際中，往往將此變壓器設(shè)置在電桿上，它能夠把6～10 kV的電壓降到400 V。變壓器常常被作為一種靜止的電氣設(shè)施，既能夠使同頻率、同一電壓等級(jí)之間實(shí)現(xiàn)相互轉(zhuǎn)換，同時(shí)，也可以傳遞能量。

1.2 開(kāi)關(guān)柜

在整個(gè)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，開(kāi)關(guān)柜能夠?qū)﹂_(kāi)關(guān)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。一般而言，開(kāi)關(guān)還具有對(duì)用電裝置進(jìn)行控制與保護(hù)的功能，所以，開(kāi)關(guān)柜也具有這項(xiàng)功能。開(kāi)關(guān)柜中的電路結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，主要是由斷路器、隔離和負(fù)荷開(kāi)關(guān)以及互感器組成的。按照不同的分類形式，開(kāi)關(guān)柜也包括很多不同的類型。比如，如果根據(jù)柜體的外部結(jié)構(gòu)來(lái)劃分，能夠把開(kāi)關(guān)柜劃分成敞開(kāi)式和金屬封閉式。

2 狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)

2.1 配電變壓器在線監(jiān)測(cè)技術(shù)

2.1.1 超聲波檢測(cè)法

如果采用超聲波檢測(cè)法，常常會(huì)將超聲傳感器設(shè)置在變壓器的油箱外壁上，進(jìn)而能夠快速地接收到變壓器的局部放電超聲信號(hào)，同時(shí)，利用傳感器的內(nèi)部電路原理把接收到的聲音信號(hào)及時(shí)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，這樣能夠完成對(duì)內(nèi)部局部放電的監(jiān)測(cè)。此種方法體現(xiàn)出了較強(qiáng)的抗電磁干擾能力，且能夠測(cè)量多點(diǎn)，確定線路局部放電發(fā)生故障的部位。但由于超聲波的內(nèi)部結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，且在傳播時(shí)出現(xiàn)了嚴(yán)重的衰減現(xiàn)象，因此，其在變壓器中的應(yīng)用存在著一定的缺陷。

2.1.2 特高頻檢測(cè)法

特高頻檢測(cè)法主要通過(guò)天線傳感器對(duì)高頻電磁波進(jìn)行接收，變壓器進(jìn)行局部放電時(shí)會(huì)產(chǎn)生電磁波，采用此項(xiàng)技術(shù)檢測(cè)到此波后，能夠檢測(cè)到變壓器局部放電。由于特高頻檢測(cè)技術(shù)屬于高頻波，因此，檢測(cè)的頻段較高，從而能夠防止日常局部放電所造成的干擾，比如開(kāi)關(guān)和電暈等，加之此種方法檢測(cè)的頻帶非常寬，所以，具有較高的靈敏度。

2.2 配電開(kāi)關(guān)柜在線監(jiān)測(cè)技術(shù)

2.2.1 無(wú)線測(cè)溫法

基于接觸式測(cè)溫法，為了解決測(cè)溫裝置中存在的問(wèn)題，改進(jìn)了無(wú)線測(cè)溫法。一般而言，此測(cè)溫系統(tǒng)的組成部分主要包括分布式測(cè)溫節(jié)點(diǎn)、數(shù)據(jù)接收器以及后臺(tái)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。此種方法是將測(cè)溫節(jié)點(diǎn)同即將測(cè)溫的位置直接產(chǎn)生接觸，并加以固定，數(shù)據(jù)接收器與開(kāi)關(guān)柜之間形成一定的距離，防止對(duì)其造成干擾。此外，采取無(wú)線通訊的方式既實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的傳輸功能，也完成了數(shù)據(jù)從測(cè)溫節(jié)點(diǎn)到接收器之間的傳遞。

2.2.2 光纖測(cè)溫法

由于光纖傳感技術(shù)本身具有一定的特性，比如，所使用的光纖就具有大量?jī)?yōu)點(diǎn)：質(zhì)地較輕、防電磁干擾、耐高溫以及信號(hào)衰減小等，解決了部分傳統(tǒng)傳感器難以處理的測(cè)量問(wèn)題。具體體現(xiàn)在以下方面：由于光纖材料具有較好的絕緣性能，因此，生產(chǎn)出來(lái)的傳感器能夠徹底隔離電力系統(tǒng)與測(cè)量裝置，進(jìn)而能夠防止由于測(cè)溫設(shè)備的原因而引發(fā)的設(shè)備故障。除此之外，光纖傳感器也能夠抵抗來(lái)自于外界的電磁干擾。雖然光纖測(cè)溫系統(tǒng)具有大量?jī)?yōu)點(diǎn)，但需要較高的成本，因此，在選取時(shí)，必須對(duì)成本等因素加以考慮。

3 配電設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)

各地市供電局（不排除縣級(jí)分公司）的設(shè)備運(yùn)行維護(hù)部門(mén)應(yīng)該根據(jù)網(wǎng)省公司設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范與管理規(guī)定對(duì)設(shè)備的狀態(tài)信息進(jìn)行收集，同時(shí)，開(kāi)展配電設(shè)備的狀態(tài)評(píng)價(jià)工作。按照評(píng)價(jià)結(jié)果，把設(shè)備的健康度劃分成四個(gè)級(jí)別，分別是“正常、注意、異常、嚴(yán)重”。如果設(shè)備健康狀態(tài)的數(shù)據(jù)參量出現(xiàn)了變化，就應(yīng)該對(duì)有關(guān)設(shè)備及時(shí)進(jìn)行動(dòng)態(tài)狀態(tài)評(píng)價(jià)，重新判斷設(shè)備的健康度。

4 配電設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

各地市、縣供電局的設(shè)備運(yùn)行維護(hù)部門(mén)應(yīng)該立足于設(shè)備發(fā)生故障較易引發(fā)的事件后果、設(shè)備的價(jià)值和對(duì)主要用戶的供電情況來(lái)評(píng)價(jià)配電設(shè)備的重要度，評(píng)價(jià)結(jié)果從高至低劃分成“關(guān)鍵、重要、關(guān)注、一般”四個(gè)級(jí)別，將以上三方面評(píng)價(jià)結(jié)果中的最高級(jí)別作為此設(shè)備的重要度級(jí)別。

配電設(shè)備按照配電設(shè)備供電用戶特征的重要度、配電設(shè)備故障造成的停電區(qū)域以及配電設(shè)備在互聯(lián)網(wǎng)中發(fā)揮的重要作用這三方面來(lái)實(shí)施評(píng)估，明確配電設(shè)備的重要程度，劃分成三個(gè)級(jí)別，分別是“關(guān)鍵、重要、一般”。

就開(kāi)關(guān)間隔設(shè)備而言，確定其重要度時(shí)應(yīng)該遵循以下原則：①根據(jù)主變的重要度級(jí)別來(lái)確定主變各側(cè)開(kāi)關(guān)間隔的重要度。②根據(jù)直接相連母線的最高重要度來(lái)確定各電壓等級(jí)母聯(lián)（分段）開(kāi)關(guān)間隔設(shè)備的重要度。③根據(jù)相應(yīng)線路的重要度來(lái)確定出線開(kāi)關(guān)間隔的重要度；但因同塔架設(shè)的原因，造成同塔多回輸電線路重要度屬于關(guān)注及更高級(jí)別時(shí)，相應(yīng)出線開(kāi)關(guān)間隔的重要度可以不以線路重要度的級(jí)別為參照。如果對(duì)配電設(shè)備重要度造成影響的因素產(chǎn)生了變化，就應(yīng)該對(duì)設(shè)備的重要度及時(shí)進(jìn)行重新評(píng)價(jià)。配電設(shè)備按照設(shè)備的重要度與健康狀態(tài)，根據(jù)配電設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)矩陣，如圖1所示，對(duì)設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)行確定，并且將配電設(shè)備的管控級(jí)別由高至低劃分成了“Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)”。

圖1 配電設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)矩陣圖

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，配電設(shè)備的運(yùn)行情況直接決定著配電網(wǎng)供電的安全性，穩(wěn)定性，設(shè)備的日常檢修與在線監(jiān)測(cè)技術(shù)可以將設(shè)備運(yùn)行的具體信息反饋出來(lái)，基于此，構(gòu)建出來(lái)的配電設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)整體評(píng)估方案也能夠合理、有效地評(píng)估設(shè)備的運(yùn)行情況，從而既為設(shè)備的檢修和停電更換工作提供了相應(yīng)的參考依據(jù)，也有利于確保設(shè)備的安全運(yùn)行。由此可見(jiàn)，有必要對(duì)配電設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行綜合評(píng)估。

［1］張祎果.基于狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的配電設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估［D］.北京：華北電力大學(xué)，2016.

［2］唐燕.配電網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)檢修決策研究［D］.北京：華北電力大學(xué)，2014.