配網(wǎng)設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)及重點(diǎn)運(yùn)維策略

林廣島

【摘 要】配電設(shè)備的預(yù)防性試驗(yàn)、定期檢修工作是電力系統(tǒng)中必不可少的一項(xiàng)常規(guī)性工作。然而，維修人員緊缺、基本技能水平相差較大、設(shè)備維修策略只是通過單純的計(jì)劃定檢等問題日益突出?；诖耍疚闹饕獙?duì)配網(wǎng)設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)及重點(diǎn)運(yùn)維策略進(jìn)行分析探討。

【關(guān)鍵詞】配網(wǎng)設(shè)備風(fēng)險(xiǎn);重點(diǎn)運(yùn)維策略

1、前言

配網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是配電網(wǎng)日常運(yùn)行維護(hù)的重要工作環(huán)節(jié)，是保證配電網(wǎng)安全運(yùn)行的基本前提，專業(yè)性高，工作嚴(yán)謹(jǐn)，對(duì)于環(huán)網(wǎng)柜、變壓器、電纜等重要設(shè)備的檢測(cè)與評(píng)估，需要在確保安全性能以及使用性能的同時(shí)，同時(shí)兼顧客觀市場(chǎng)規(guī)律，這樣配網(wǎng)在安穩(wěn)運(yùn)行的前提下，才能為供電企業(yè)帶來更多經(jīng)濟(jì)效益。

2、設(shè)備狀態(tài)評(píng)估模型

2.1環(huán)網(wǎng)柜狀態(tài)評(píng)估模型

此次研究中我們對(duì)設(shè)備狀態(tài)評(píng)估首先采用自頂向下逐步分解的方法建立狀態(tài)評(píng)估的層次分析模型，以高壓開關(guān)柜環(huán)網(wǎng)柜設(shè)備狀態(tài)評(píng)估為例，可以按照?qǐng)D1模型進(jìn)行。

模型共分為四層，頂層為設(shè)備層，第二層為部件層，第三層為評(píng)價(jià)內(nèi)容層，第四層為狀態(tài)量層。不同的部件側(cè)重的評(píng)價(jià)內(nèi)容不同，例如：本體的評(píng)價(jià)內(nèi)容包括：家族性缺陷、異常工況、運(yùn)行巡視、預(yù)防性試驗(yàn)等，其中運(yùn)行巡視又包括：運(yùn)行環(huán)境、紅外測(cè)溫、噪音、輸出電壓等狀態(tài)量。狀態(tài)量指標(biāo)的取值采用扣分法，即由權(quán)重和狀態(tài)量劣化程度共同決定應(yīng)扣分值：狀態(tài)量應(yīng)扣分值=權(quán)重系數(shù)×該狀態(tài)量的基本扣分值;狀態(tài)量正常時(shí)不扣分。權(quán)重是狀態(tài)量對(duì)配網(wǎng)變壓器安全運(yùn)行的影響程度，從輕到重分為w1、w2、w3、w4四個(gè)等級(jí)，對(duì)應(yīng)的權(quán)重系數(shù)分別為1、2、3、4。設(shè)備狀態(tài)劣化程度從輕到重分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ級(jí)，對(duì)應(yīng)的基本扣分值為2、4、8、10分。

配網(wǎng)設(shè)備的狀態(tài)可分為四種：正常狀態(tài)、注意狀態(tài)、異常狀態(tài)和嚴(yán)重狀態(tài)。（1）正常狀態(tài)：設(shè)備可以正常運(yùn)行，各狀態(tài)量穩(wěn)定且在規(guī)程規(guī)定的警示值、注意值以內(nèi)。（2）注意狀態(tài)：?jiǎn)雾?xiàng)（或多項(xiàng)）狀態(tài)量朝著接近標(biāo)準(zhǔn)限值方向變化發(fā)展，但未超過標(biāo)準(zhǔn)限值，仍可以繼續(xù)運(yùn)行，應(yīng)加強(qiáng)運(yùn)行中的監(jiān)視。（3）異常狀態(tài)：?jiǎn)雾?xiàng)重要狀態(tài)量已接近或略微超過標(biāo)準(zhǔn)限值，應(yīng)監(jiān)視運(yùn)行，并采取相應(yīng)的處理措施，或適時(shí)安排停電檢修。（4）嚴(yán)重狀態(tài)：?jiǎn)雾?xiàng)重要狀態(tài)量嚴(yán)重超過標(biāo)準(zhǔn)限值，需要盡快安排停電檢修。

2.2環(huán)網(wǎng)柜設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估主要考慮設(shè)備平均故障率、資產(chǎn)損失兩個(gè)方面的因素，其計(jì)算公式為：風(fēng)險(xiǎn)水平值L=L1（設(shè)備平均故障率）×L2（可能損失的資產(chǎn)）。

（1）平均故障率

設(shè)備平均故障率計(jì)算采用以設(shè)備狀態(tài)作為自變量的一種指數(shù)函數(shù)模型，該模型認(rèn)為當(dāng)設(shè)備狀態(tài)惡化時(shí)，設(shè)備故障率會(huì)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。其計(jì)算公式為：λ（s）=ke-cs。其中λ為設(shè)備平均故障率;s為設(shè)備狀態(tài)級(jí)別;k為比例系數(shù);c為曲率系數(shù)。系數(shù)k、c需要通過大量樣本統(tǒng)計(jì)計(jì)算而得。

（2）可能損失的資產(chǎn)

L2（可能損失的資產(chǎn)）=A（設(shè)備價(jià)值系數(shù)）×F（資產(chǎn)損失程度）設(shè)備價(jià)值直接反映設(shè)備本身固有成本以及損壞后的維修或更換成本。資產(chǎn)損失程度由設(shè)備成本、環(huán)境、人身安全、停電戶數(shù)四個(gè)要素的損失程度確定。

F=w1F1+w2×F2+w3×F3+w3×F3

其中w1、w2、w3、w4權(quán)重系數(shù)取值分別為0.1、0.2、0.2、0.5。

基于上述風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法計(jì)算出來風(fēng)險(xiǎn)水平的數(shù)值，可根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分表，將所識(shí)別出的風(fēng)險(xiǎn)按高、中、低風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分級(jí)和排序，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)如表1所示：

3、10kV配電網(wǎng)差異化運(yùn)維策略

3.1防護(hù)措施

在10kV配電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行期間，經(jīng)常會(huì)存在一些風(fēng)險(xiǎn)性因素，為了加強(qiáng)對(duì)這些因素的控制，需要給出有效的差異性運(yùn)維措施，促使問題的積極解決。對(duì)于運(yùn)維管理方法的應(yīng)用，最為常見的為常規(guī)防護(hù)措施和非常規(guī)防護(hù)措施。比如：在我國(guó)的強(qiáng)雷區(qū)域，在多雨季節(jié)內(nèi)，受到雷擊發(fā)生故障，無法促進(jìn)10kV配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。基于該問題的分析，可以使用常規(guī)的防護(hù)措施。比如：避雷器的安裝，能在很大程度上降低雷擊發(fā)生率，避免電網(wǎng)故障的發(fā)生，也會(huì)促使差異性運(yùn)維管理效果的發(fā)揮和實(shí)現(xiàn)。無論是常規(guī)防護(hù)措施還是非常規(guī)防護(hù)措施，在實(shí)際應(yīng)用的時(shí)候，都要結(jié)合地區(qū)的實(shí)際情況、經(jīng)濟(jì)條件等給予科學(xué)選擇。但是，一些常規(guī)防護(hù)措施具有較高的經(jīng)濟(jì)成本，可以應(yīng)用到一些發(fā)達(dá)地區(qū)?，F(xiàn)如今，低成本的常規(guī)防護(hù)措施被廣泛應(yīng)用。

3.2分段開關(guān)的安裝

由于一些地區(qū)的地形都較為復(fù)雜，具有的供電半徑較大，實(shí)際的供電范圍更大，在這種地區(qū)內(nèi)，當(dāng)其中的一條線路發(fā)生故障的時(shí)候，將帶來大范圍的停電現(xiàn)象。在實(shí)際對(duì)其搶修的時(shí)候，因?yàn)榈貐^(qū)內(nèi)的供電范圍廣，在搶修工作中面對(duì)很大難度，不僅增加了實(shí)際的搶修時(shí)間，也無法保證供電工作的質(zhì)量。所以，在這種情況下，要結(jié)合實(shí)際提出差異運(yùn)維管理措施，保證管理工作效果的發(fā)揮。比如：加強(qiáng)分段開關(guān)的安裝，在該方式下，可以給予分段排查，在較短時(shí)間內(nèi)也能分析故障點(diǎn)，促使供電工作的快速恢復(fù)。在實(shí)際安裝的時(shí)候，還要結(jié)合具體的供電范圍，加強(qiáng)分段開關(guān)的安裝數(shù)量，但是，由于開關(guān)數(shù)量多，在故障排查的時(shí)候較為困難，如果安裝的分段開關(guān)少，將不利于其效果的形成。

3.3電路故障定位儀的應(yīng)用

加強(qiáng)對(duì)電路故障定位儀的應(yīng)用，能達(dá)到差異化運(yùn)維管理效果的良好發(fā)揮。電路故障定位儀的應(yīng)用，其工作原理是在定位儀上產(chǎn)生直流電壓，并在故障相互制約上，故障點(diǎn)的維持對(duì)擊穿導(dǎo)通狀態(tài)存在很大聯(lián)系?；谔刂菩盘?hào)探測(cè)器，能夠?qū)π盘?hào)電流進(jìn)行有效分析，重點(diǎn)研究信號(hào)的突變位置和故障點(diǎn)。同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)電路故障定位儀的應(yīng)用，在突變點(diǎn)全面分析的情況下，也達(dá)到人力、物力的降低目的，保證故障的積極排查。

4、結(jié)語

總之，在當(dāng)前供電企業(yè)激烈競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下，采用層次分析狀態(tài)評(píng)價(jià)法對(duì)配電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，能夠更清楚掌握配電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及趨勢(shì)，能夠讓供電企業(yè)在配網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行前提下，獲得更多社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

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（作者單位：廣東電網(wǎng)揭陽普寧供電局有限責(zé)任公司）